220kVGIS设备运行中常见问题及解决对策

摘要随着我国电力工业技术的不断发展，SF6全封闭型组合电器即GIS得到了越来越广泛的应用。近几年来，由于GIS设备存在缺陷或者设备发生故障，导致国内各电网相继发生事故。在此基础上，不断加强对GIS设备的维护以及缺陷处理，成为当前首要解决的问题。文章对220kVGIS设备运行过程中的常见问题进行分析，并结合实际情况提出了具体的解决对策。

关键词220kVGIS；故障分析；解决对策

中图分类号：TM85 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）12-0088-01

现阶段，GIS设备成为220 kV变电站中应用最为广泛的一类高压配电装置。这主要是由于该设备具有安全性能高、占地面积小、工作性能优良、灭弧性能良好以及绝缘性能良好等优势。根据使用地点的不同可将GIS设备分为两种类型，即为室内GIS设备和室外GIS设备。其中室外GIS设备是基于室内GIS设备的基础上安装了防雨及防尘装置，除此之外，二者的结构构造基本相同。

1220kVGIS设备运行过程中的常见问题

1.1 GIS设备运行中常见问题的分类

根据是否与常规设备的故障相同，可将GIS设备的故障分为两种，即常规操作故障与GIS设备特有故障。根据相关调查显示，GIS设备的故障大多都发生于设备投产运行的第一个年份中，其故障发生率大约为常规设备故障发生率的20%~40%。GIS设备的常规操作机构有液压操作机构、电动弹簧式操作机构以及电动式操作机构等。常规操作机构的常见故障有合闸实效、跳闸后分闸不到位以及引起大面积停电等。GIS设备的特有故障有SF6气体泄漏、设备内部工件故障、水分含量超标、放电等。

1.2 GIS设备的特有故障

在不同的环境条件中，SF6气体的化学、物理特征都是不同的。在常温条件下，不含杂质的SF6气体具有无味、无色、不可燃烧等特点，化学性质比较稳定；在0.29MPa的压力条件下，SF6气体的灭弧性能与绝缘性能会出现骤增的现象，约为空气的100倍。当SF6气体受到火花、放电等的影响时，会迅速分解出SO2、HF、SF4等具有高毒性的有害气体，这些气体不但会刺激人的皮肤、眼睛外，还会导致人眩晕、窒息，给工作人员的生命安全带来极大的安全威胁，因而应当积极采取相关措施防治此类事件发生。当SF6气体发生泄漏时，会导致外部的水汽渗透入室内，使得SF6气体中的水分增多，进而引发绝缘件或者绝缘子出现闪络的故障。

GIS设备的内部元件故障主要体现于断路器、接地开关、互感器等器件中。其中最易出现故障的元件是隔离开关与盆型绝缘子，约占全部元件故障的50%，因而在日常维护工作中必须要加大检测力度，防止其发生故障。

2GIS设备运行中常见问题的解决措施

2.1 常见问题的防护与处理

1）应当在室内的底部设置一定数量的通风口、氧气含量测量仪以及气体泄漏报警装置等，如此一来，当SF6气体发生泄漏故障时，可以及时收到报警通知并利用通风口进行通风排气，以防止气体进入控制室。在气体充分排放完成之前，也就是室内氧气含量达到相关标准之前，禁止工作人员进入GIS室。通常情况下，当SF6气体泄漏时，应保证排风实践达到20分钟以上，并且室内的氧气含量不得少于18%，否则不得让工作人员入内工作。

2）当SF6气体的含水量出现超标现象时，可通过气体处理车对其进行干燥及过滤处理。倘若SF6气体中的含水量严重超标，则可以更换吸附剂或者采用真空N2置换工艺。

3）为防止GIS设备的内部元件发生故障，日常工作中应严格控制GIS设备的原材料质量，并要定期清洁、清理设备中的零部件。

经相关调查研究发现，盆形绝缘子耐压时间的长短对其故障的发生有很大的影响，因而可以采用长期耐压试验的方式判断绝缘子是否发生障碍或者存在缺陷。此外，为防止金属粉末或微粒聚集在盆形绝缘子的地步，在设计及安装过程中，要保证盆形绝缘子处于垂直的状态。

为避免隔离开关发生故障，1）优化结构设计，避免出现由于结构不合理而引发故障的现象；2）长时间使用后，要及时更换隔离开关的元件，并要对其进行定期检修及温度检测，防止因开关的老化而造成故障的发生。

当电压互感器发生回路断线时，应依照规定及时将自动装置推出或者是采取继电保护措施。当熔断器发生熔断故障时，应立即将其更换并查找故障发生的原因。此外，应对切换回路进行定期检查，查看其是否存在接头松动、接触不良等问题。对于存在的问题要及时进行处理并查明原因，若无法自行处理或无法查明原因，则应立即上报。

2.2 GIS设备的运行维护与检修

前文中介绍到GIS设备的故障大多发生于投产运行的第一个年份，因而在该时间段应大力加强设备的维护、检修及检测。GIS设备日常维护工作的主要内容有：检测主要元件指示器的位置、触头接触以及闭锁的位置是否正常；GIS设备中是否存在金属件锈蚀、绝缘件老化、气体泄漏等情况。除了上述能够通过肉眼观测的故障外，加强对设备内部的粉尘、微粒以及水分等杂物的检测及清理也是极为重要的。GIS设备的检修分为大修及小修两种类型。大修的周期一般为8年~10年，主要是对导电触头、绝缘件、密封环以及磨损件等的更换，对GIS室中的微粒、粉末以及SF6气体的分解物进行清除。小修的周期一般为3年~5年，主要是对压力表、温度计进行校验，对不良紧固件、吸附剂进行更换，对SF6气体进行干燥、过滤机补充等。

3总结

通过各项研究调查发现，GIS设备的制造、安装以及维护等方面的工艺对设备是否能安全地运行具有直接的影响。因此，应大力提高设备巡视的工作质量，及时发现设备的故障；定期开展SF6气体的组分分析工作，应用相关技术检测设备中是否存在散热或者放电的现象，以尽早排除设备中的安全隐患；制定设备的组成部件在不同环境及气候条件下的使用标准，并按照拟定的标准进行试验，以保证产品的质量。

参考文献

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作者简介

江涛（1979-），男，淮南人，助理工程师，管理学学士，研究方向：电气运行技术与管理。

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