GIS組合電器設備受潮故障分析

摘要：變電站GIS設備端子箱、機構箱受潮是最為常見的故障，隨著運行年限的增加，設備受潮現象會越發突出。現結合現場運行檢修經驗，從設備結構、設計、安裝工藝及材質出發，對GIS各類設備受潮的原因進行剖析，并提出相應的處理方法，為以后處理類似故障提供參考。

關鍵詞：GIS組合電器;受潮;設備結構;安裝工藝

0 ? ?引言

變電站GIS設備因結構緊湊、安裝方便、維護工作量少等優點被廣泛應用。大部分GIS設備安裝于戶外，由于環境中的雨水、潮氣影響，在日常運行維護中發現GIS設備受潮現象最為突出。GIS設備受潮后，將導致零部件銹蝕（卡澀）、絕緣下降（直流接地）等問題，嚴重影響設備的正常運行。因此，對GIS設備受潮故障應給予充分重視，并積極探討和研究其原因，以便采取必要措施防止該情況的發生。

1 ? ?GIS設備受潮原因分析

變電站受潮的GIS設備主要包括斷路器機構箱、隔離開關機構箱、電流互感器端子箱以及避雷器放電計數器接線盒，引起設備受潮的原因主要有以下幾個方面：（1）結構設計、制造工藝引起密封不良;（2）密封條材質不合格引起密封不嚴;（3）安裝工藝或維護不當（加熱器未運行）[1-3]。

1.1 ? ?斷路器機構箱

一般110 kV斷路器機構箱置于GIS設備頂部，220 kV斷路器機構箱置于底部，從布置結構上看110 kV斷路器機構箱更易受潮，因為頂部更易積水。

案例：某110 kV GIS斷路器機構傳動軸箱內存在大量積水，如圖1所示。

受潮原因分析：（1）蓋板與機構箱之間屬于硬接觸，無密封圈;（2）蓋板與機構箱靠密封膠密封，日久失效。雨水沿著蓋板與機構箱貼合面滲入傳動軸箱內，下部密封相對嚴實，雨水被關在軸箱內。

1.2 ? ?隔離開關機構箱

母線側隔離開關機構箱安裝于母線上面，呈水平布置;出線側隔離開關機構多安裝于隔離開關側面，呈垂直布置。這兩種布置方式從結構上看都存在受潮情況。

案例：110 kV GIS隔離開關機構箱受潮，在操作過程中發生卡澀現象，如圖2所示。

受潮原因分析：隔離開關機構箱密封采用螺絲緊固金屬面板，密封性受螺絲密集程度、金屬板貼合程度以及邊縫膠圈等因素影響，箱內無加熱器、呼吸孔等除濕措施。水氣經過密封面進入機構內，在機構最低位傳動軸密封面聚集，導致軸承銹蝕卡澀。

1.3 ? ?電流互感器端子箱

GIS電流互感器端子箱封蓋檢修過程中很少開蓋檢查，易忽視滲水受潮情況，但在開蓋檢查中發現存在結構不合理、安裝工藝等問題導致的滲水情況。

案例：某110 kV GIS電流互感器二次接線盒（端子箱）內含有大量雨水，如圖3所示。

滲水原因分析：電流互感器端子箱斜側安裝于GIS筒壁上，封蓋通過卡扣固定，開口向上，通過密封膠條密封端子箱與封蓋;封蓋上有雨水流過的痕跡，該結構傾斜布置，雨水在封蓋卡扣處易聚集，滲入到端子箱內，密封膠條在雨水的浸泡下更易老化，加速雨水滲入。

1.4 ? ?避雷器放電計數器接線盒

GIS避雷器放電計數器接線盒與電流互感器端子箱一樣，在檢修過程中很少開蓋檢查，只有在遇到問題時才開蓋檢查。

案例：運維人員巡視時發現，某110 kV GIS母線避雷器放電計數器三相泄漏電流均為零，檢修人員解體檢查發現接線盒含有大量雨水，且內部閥塊嚴重銹蝕，如圖4所示。

受潮原因分析：放電計數器接線盒為傾斜安裝，雨水順著GIS避雷器二次引線滲入接線盒內，接線盒密封良好，導致雨水在接線盒內聚集。

2 ? ?處理措施

根據上述GIS設備受潮案例，提出如下解決方法：

（1）針對機構箱受潮不影響其正常運行的。

1）清理機構內的銹蝕及密封膠，重新涂抹密封膠，并在機構箱頂部加裝防雨罩;

2）后期對機構箱進行改造，增加加熱器及排氣孔等除潮裝置。

（2）針對機構箱受潮嚴重影響正常運行的，應整體更換為除潮裝置齊全，二次接線采用航空插頭，機構箱外沿密封部位為凹槽，且密封凹槽位于固定螺栓內側的機構箱。

（3）對于端子箱、接線盒密封不嚴的，將密封面清理干凈，重新密封，加裝防雨罩;對結構不合理、加裝防雨罩也不能解決的，應聯系廠家對其進行升級改造。

3 ? ?結語

針對GIS設備受潮故障，對運維檢修工作做出如下總結：

（1）已運行的設備，聯系廠家設計防雨罩，將類似機構箱、端子箱全部安裝防雨罩，完善密封結構;

（2）加強質量監控，增強監造力度，選用防水性好、加熱除潮裝置功能性較強的設備;

（3）加強作業人員的專業技術培訓，提高安裝工藝水平。

[參考文獻]

[1] 劉同杰，萬紅艷，劉同敏.一起GIS設備密封不良問題原因分析[J].四川電力技術，2017，40（6）：89-91.

[2] 劉鋼.變電站一次設備潮氣入侵的危害及防御措施[J].中國電力企業管理，2016（23）：92-93.

[3] 張國燦，陳韶君.變電站戶外GIS機構箱等柜體防凝露改進措施的研究[J].電工技術，2014（12）：57-58.

收稿日期：2021-06-15

作者簡介：郝為（1987—），男，湖北石首人，工程師，研究方向：變電一次設備檢修。