基于GIS设备运行问题的探究

基于GIS设备运行问题的探究

于二祥

于二祥

（内蒙古电力(集团)有限责任公司呼和浩特供电局010010）

摘要：随着电力技术不断的发展，促进了电力系统的改革，而电力企业的改革主要体现在设备上。GIS设备的出现为电力企业改革创造了新的生机，但是这种设备在国内并没有广泛的使用，能熟练操作此系统的人员也比较少，这就使GIS设备在运行的过程中常会出现一些故障，在一定程度上给企业带来了一定的麻烦。

关键词：GIS设备；运行；问题

一、GIS设备概述

1.1优点

GIS设备在电力企业中的应用十分广泛，尤其是在高压输电系统中，相比于其他设备而言，该设备具有三个突出的优点：①采用全封闭设计，减少了外界对设备的影响，具有十分优越的技术性能；②占用的空间比较小；③维护频率低，降低了维护人员的劳动强度。

1.2类型

GIS设备的类型构成是多样化的，根据结构的构成形式，可将其分为圆筒型和柜型两种。此外，按照绝缘介质的不同，还可将其分为全SF6气体绝缘型和部分气体绝缘型两大类型，前者是全封闭的，后者分为两种情况：①除母线之外，其他元件均采用气体绝缘；②采用绝缘封闭母线，其他元件均采用常规的敞开式电器。

1.3关键元件

1.3.1气体隔室

为了实现不同元件之间的隔离和满足维护的需要，GIS由一个个独立的气室组成，每个气室内只有一个设备元件。有些气室之间是完全隔离的，有些气室之间是可通过管道阀门连通的。每个气室均应配有充气口和压力表，以便维护和监测。一般而言，GIS气室内SF6气体的压力在0.4～0.6Mpa?G，开关气室比其他气室的额定压力高0.1MPa?G。

1.3.2支持绝缘子和绝缘隔板

支持绝缘子一般采用环氧树脂制造，发生短路故障时，其强度可充分耐受电磁力，从而保证导体与壳体的间距。在正常状态下，隔板的盆式绝缘子可承受因隔离两侧可能存在的最大压力差而形成的机械力。

1.3.3伸缩节

伸缩节可调节GIS设备制作、安装时的允许公差，吸收因电流通过而引起的外侨与地基之间的相对伸缩。因此，应在设备的适当位置安装伸缩节。

1.3.4气体监测装置

气体监测装置可有效监视各个气室内的漏气情况。一般情况下，开关气室以0.05MPa?G为梯度向下设置报警值和闭锁值，大多数气室只具备报警值，且具体数值需要结合压力、温度特性曲线和区域内的常年气温制订。

二、GIS设备发生故障的常见原因

2.1二次接线错误

在GIS设备运行过程当中，二次接线存在错误的话，会造成在二次绕组表皮绝缘部位出现非常严重的烧灼问题，绝缘体被烧黑，严重的会全部被烧焦，其中，与铁心间绝缘的电阻数值为零，烧熔绝缘烟雾将造成SF6气体达不到良好的绝缘效果，致使GIS设备受到巨大的干扰，出现外壳放电的现象。电弧放电能量给房间当中的压力造成巨大的影响，压力快速上升，电压互感器盆式绝缘子会受到高压力的影响最终爆破。这一类事故的发生主要是由于GIS设备安装工作人员日常工作中的马虎大意造成的，或在进行线路的二次接线的时候存在线路的错误绕组短接的情况。

2.2触子与导电杆接触不良

2010年3月某地区的220KV变电站母线由故障出现，一时间，多条线路开关同时跳闸、失压，GIS设备不能正常运作。事故发生之后，相关人员针对220KVGIS设备的外部情况进行检查，并无任何异常问题。母线筒内部导体对于触指与导电杆连接不良的位置，在长时间发热的情况下啊，会出现弹簧丧失其原有弹性的效果，同时，触指与导电杆相互间会有间隙、电弧的形成，此时电弧会被烧灼熔化。通过相关检查发现，在对GIS设备进行工艺安装的过程当中，导电杆拧人触指座的螺杆，其螺纹没有按规定拧入，导电杆插入深度小于12cm，这样是不能够达到相关工艺的规定及具体准求。GIS设备正常运行过程中，受到电动作用力的影响，活动导电杆会逐渐从触指当中慢慢的出来，使得触指与导电杆相互间的空隙逐渐缩小，从而致使电线出现接触不良的现象发生，并且在触头的位置会出现烧灼的情况，还有有接地短路问题的存在。

2.3运行操作造成的缺陷

GIS设备为全封闭，只有个别厂家生产的GIS设备在隔离开关触头部位配有观察孔。GIS设备由于运行时间长、操作频繁、安装质量不好，在倒闸操作过程中发生假合、假分或分闸不到位而引起事故。预防和控制倒闸操作发生事故的方法如下：①针对已有观察孔的GIS设备，在出现隔离刀闸或者接地刀闸进行具体操作的过程当中，需要对其具体方位进行观察。②针对三相使用同一台设备，并且未留置观察孔的GIS设备，需要在进行隔离开关操作的过程当中，GIS设备运行工作人员对三相操作的转动及机械最终指示方位进行观察，以此来辨别隔离开关的实际分合闸状况。③当隔离开关操作指令完全发出之后，隔离开关是不可以进行操作的，一定要将操作控制回路电源完全关闭，避免指令自保持引起自动分合闸事故的产生。

2.4GIS设备内部结构不合理

GIS常见在原件装配上存在质量问题。GIS母线的安装结构是支持绝缘子通过金属窝头套住导电杆来起到一定的支撑作用。在经过较长时期的负荷电流振动作用下，导电杆会慢慢开始松动，与金属窝头之间的间隙变大，放电情况会越来越显著，进而有巨大异响及振动的现象产生。GIS线路快速刀的运用带绝缘接地导线杆，其安装结构使得尼龙棒绝缘材料在地刀迅速的分开过程中直接承受到巨大的冲击力。运用的是力学功能较低的弹簧，GIS设备运行过程当中储能弹簧容易发生老化，因动力不充分，GIS设备传动部门出现生锈腐蚀的情况为此，接触部位未有效的接触，影响设备的正常运行。

三、运行维护注意事项

3.1提前做好事故发生的准备措施

平时的时候一定要做好GIS设备事故发生预防措施及相关预防。以免阀门出现漏气的时候造成绝缘击穿的情况发生。对于GIS设备进行检修前期一定要对工作人员进行专业学习及相关知识的培训，这样才能够促使广大检修工作人员非常全面的了解GIS设备的具体情况以及相关安全完善方法。对于GIS设备进行检修的工作当中需严格遵循GIS设备检查工艺标准及规定流程进行操作，对隔离室当中的吸附剂进行更换，对清洁盆式绝缘子进行彻底的清理，这样才能够避免灰尘、潮气的渗透到GIS设备当中，影响设备的正常运行。

3.2预防及掌控

运维人员在日常巡视中要重点对GIS设备的SF6气体压力进行监视，对母线的伸缩节进行观察，对基础沉降情况进行监视，遇有异常情况及时进行处理消除事故隐患。针对SF6气体超标情况，就需要针对GIS设备实施高频率的检测。针对不严实或者出现泄漏气体较多的气室，空气当中的水分会逐渐的深入到设备当中，所以，对气室GIS设备渗水情况进行检测是非常重要的一项工作。

结语

GIS设备已经得到了非常广泛的运用，随着先进制造技术的迅猛进步与快速发展，需争取最短时间内制定与其相关的全部组件在多种气候、环境等客观条件下的具体标准，同时，严格的遵循既有标准进行试验，这样才能够使得设备在运行过程当中出现的隐蔽性问题得到及时的处理，促使GIS设备能够在安全平稳的状态下正常运行。

参考文献

[1]李晓明.浅谈GIS设备高压试验[J].科技致富向导.2014(15).

[2]吴卓文.分析GIS设备运行与维护的关键问题[J].科技与创新.2016(07).

作者简介

于二祥，出生于1986.10.29，男，毕业于内蒙古工业大学专业；电气工程及其自动化，单位名称：内蒙古电力(集团)有限责任公司呼和浩特供电局，研究方向；关于GIS电力设备。