浅谈GIS组合电器设备运行及维护

摘要：目前国内变电站GIS组合电器应用较广泛，GIS组合电器的安全运行关系着电网和企业的安全生产。本文通过对GIS组合电器运行中存在的问题进行阐述，分析GIS设备维护应采取的措施，针对性地进行维护、试验，使GIS组合电器更好地发挥其独有的功效，提高安全供电的可靠性。

关键词：GIS；SF6；巡视检查；运行维护

近年来，随着科学技术的突飞猛进，SF6气体高压电器在电力系统中的应用日益普及。封闭式组合电器GIS为户内SF6气体绝缘的金属封闭式开关设备，是性能优良，技术先进的高压电气设备。

1. GIS组合电器的应用及优缺点

SF6气体绝缘全密封组合电器是70年代出现的一种先进的高压配电装置，国际上称这种设备为Gas Insulated Switchgear简称GIS。具有体积小、安装施工工期短、设备检修周期长，使用寿命长，技术性能优良的特点。目前佳木斯供电公司220kV长安变电站的220kV、110kV设备均采用GIS设备，且安装在室内。GIS的主要优点占地面积小，220kV、110kVGIS设备占地面积为常规设备的 32%；不受污染、盐雾、潮湿等环境的影响；现场安装工作量比常规设备减少了约8O%。GIS设备具有灭弧性能强，不燃烧、防火性能好，具有体积小、安装施工工期短、设备检修周期长，使用寿命长，运行安全可靠，电气性能良好，维护工作量少，适合无人值班变电站。GIS的缺点是对SF6纯度和水分含量要求较高，金属耗量大，造价高。

2. GIS运行中存在的问题

SF6在常温下是极其稳定的气体，其惰性远远超过氮气和稀有气体。它不与碱液、白热的氧化亚铜、铜或银作用。在电弧、电晕和高温作用下，SF6气体才会发生分解现象。当温度到达4000K以上，绝大部分解产物为硫和氟的单原子。当温度降低时，绝大部分分解物又还原为SF6分子，但是有极少部分硫和氟的单原子在重新结合的进程中与游离的金属原子及SF6气体中的水分发生化学反应，产生了金属氟化物和硫的低价氟化物。

3. SF6气体中水分的来源分析

（1）制造厂家的安装人员在装配过程中吸附过量的水分。

（2）密封件的制造、安装调整不合格，造成密封件的老化和渗漏。

（3）各法兰面密封不严。

（4）吸附剂饱和，失去吸附作用。

（5）在测试SF6气体压力、微水测量以及补气过程中带入水分。

4.针对SF6气体中水分的不同来源，应采取的有效措施

（1）安装人员在装配过程中，严格按照抽真空的顺序及技术要求，充气前，还要检查充气设备和管路是否清洁，无水分和油污，管路连接处是否有漏气现象（运行中每个气室年漏气率小于1%）；（2）制造厂家需不断提高密封元件的制造工艺，增加密封度和抗老化能力；安装时注意密封件的位置调整是否合适，调整后必须经过漏气检验，检测要求根据GB 11023标准（《高压开关设备六氟化硫气体密封试验导则》）执行。

（3）仔细检查法兰面接触有无缝隙和生銹现象，除锈后，使用专用工具紧固法兰螺丝，法兰螺丝必须沿圆周方向紧固。

（4）随时根据空气湿度变化，密切关注吸附剂的变色情况，发现饱和已无吸附作用，必须及时通知检修人员更换。

（5）在微水测量采样试验时，应选择天气晴好，且环境温度接近20℃的条件下进行；运行中如需补气，充气前对每瓶SF6气体都应复核湿度，且不得超过标准。

5. GIS设备维护应采取的措施

5.1 GIS运行维护的基本技术要求

（1）GIS室的安全要求。GIS室内空气中的氧气含量应大于18%或SF6气体的最大允许含量不应超过1000μL/L；室内应安装氧量仪、SF6气体 泄漏报警装置、足够的通风排气装置；应该备有防毒面具、防护服、塑料手套等防护用具；GIS设备室应该配备专用的消防设施（如：CO灭火器、干粉灭火器）；控制盘及低压配电盘内应严密封堵。

（2）接地。在正常情况下，对运行、维护人员易触及的部位（如GIS外壳及金属构架）上的感应电压不应超过36V。

（3）温升。对运行人员易接近的外壳，其温升不应超过3OK；对运行人员易接近，但在正常操作时不需要接触的外壳，其温升不超过40K；对运行人员不接触的部位，允许温升可提高到65K。

（4）通风。对运行、维护人员经常出入的场所，每班至少通风1次（15min）；对运行、维护人员不经常出人的场所，在进入前应先通风15min。

5.2 设备维护可采取的有效措施

（1）外泄的SF6分解物具有强毒性，防护不当会影响人体健康甚至造成中毒事故，因装有SF6设备的配电装置室，应装设强力通风装置，排风机电源开关设置在室外，并将风口设置在室内底部，排风口不应朝向居民住宅或行人。

（2）进行气体采样和处理一般渗漏时，要戴防毒面具或正压式空气呼吸器，穿防护服并进行通风。

（3）运用准确的监测数据可以更好地监视GIS运行的情况，快速发现缺陷，有必要安装GIS在线监测装置（SF6气体在线监测装置、SF6微水监测装置和GIS局放监测装置）。

（4）SF6配电装置发生大量泄漏等紧急情况时，人员应迅速撤出现场，开启所有排风机进行排风。未佩戴防毒面具或正压式空气呼吸器人员禁止人内。只有经过充分的自然排风或强制排风，并用检漏仪测量SF6气体合格，用仪器检测含氧量（不低于18%）合格后，人员才准进入。发生设备防爆膜破裂时，应停电处理，并用汽油或丙酮擦拭干净。

（5）为防止接触电势的伤害，在正常操作GIS设备时，任何人都禁止触及外壳，并保持一定距离，手动操作隔离开关或接地开关时，操作人员必须戴绝缘手套。

（6）SF6备用气瓶应储存在阴凉、通风良好的库房中，直立放置。气瓶严禁靠近易燃、油污地点。

（7）新气使用前应进行检查，符合标准后方可使用。

结束语：

尽管SF6气体绝缘全封闭组合电器（GIS）具有优越于其它高压设备的种种特性，但只有我们在GIS设备运行过程中高度重视影响其正常工作的各种问题，加强日常巡视检查工作，及时发现威胁设备的安全隐患，针对性地采取有效的措施，才能使它更好地发挥其独有的功效，提高安全运行的可靠性。

参考文献：

[1]罗学琛SF6气体绝缘全封闭组合电器（GIS）[M]北京：中国电力出版社.

[2]国家电网公司国家电网公司电力安全工作规程（变电部分）lM J.北京：中国电力出版社.

[3]上海市电力公司DL/T603—2006.气体绝缘金属封闭开关设备运行及维护规程[S].中国电力出版社：中华人民共和国国家发展和改革委员会。

作者简介：张全志（1972-）男，毕业于牡丹江电力技术学校发电厂及变电站专业，现从事变电运行工作，技师。