1000千伏特高压变电站GIS设备常见典型异常现象分析

1000千伏特高压变电站GIS设备常见典型异常现象分析

李彬彬

（国网内蒙古东部电力有限公司检修分公司内蒙古通辽028000）

摘要：GIS设备在特高压工程中应用越来越广泛，与常规敞开式设备相比，GIS设备具有占地面积小、可靠性高、可避免高电压对环境造成电磁污染、设备绝缘性能不受周围大气条件影响、抗震性能高、可延长设备检修周期等特点，其安全稳定运行对电网意义重大。本文对GIS设备运行中的常见的SF6气体泄漏异常、GIS刀闸操作不到位及外置式电流互感器内部进水或受潮的异常现象进行了原因分析，以供参考。

关键词：GIS设备；特高压；异常；原因分析

1引言

特高压GIS设备主要由断路器（CB）、隔离开关（DS）、接地开关（ES）、快速接地开关（FES）、母线（GIB）、伸缩节、出线套管（BSG）、电流互感器（CT）、电压互感器（PT）、等元件组成（线路及主变的压变、避雷器一般采用常规设备）。上述设备封装在金属封闭外壳内，与出线套管、电缆连接装置、汇控柜等共同组成，充以一定压力的SF6气体作为灭弧和绝缘介质的高压成套配电装置。GIS设备具有占地面积小、可靠性高、可避免高电压对环境造成电磁污染、设备绝缘性能不受周围大气条件影响、抗震性能高、可延长设备检修周期等特点，被广泛应用于特高压工程中。

由于GIS设备安装紧凑不利于运维与检修，其绝缘实施难度高，当发生异常及故障时，异常及故障点较难查找，处理时停电范围大等问题。GIS设备常见异常主要有以下类型：GIS设备SF6气体泄漏、GIS刀闸（地刀）操作不到位、GIS设备进水或凝露等。

2GIS设备SF6气体泄漏

特高压变电站可根据”日对比、周分析、月总结”这一重要手段来发现GIS设备SF6气体泄漏异常现象。”日对比”即每日将SF6气压值与正常值进行对比，及时发现数据突变等异常。”周分析”即分析本周数据、周与周之间数据趋势变化情况，及时发现异常变化趋势。”月总结”即对月度数据情况、曲线调阅情况进行核对、分析和把关，每月定时对在线监测后台所有气室的数据曲线进行调阅分析，调阅数据范围为投运日期至今的时间段。从而对GIS设备SF6气体压力实时掌控。

GIS设备SF6气体泄漏又分为快速泄露、较快泄露、缓慢泄露。对于快速泄漏，通常气压会在很短的时间降到告警值以下，甚至到零压。较快泄露多为发现较为明显漏气但气体压力又未到报警值的气室，现场相应气室的SF6表计指示与监控系统数值基本一致，气体泄露点附近基本无异常现象。缓慢泄露通常为很轻微的漏气，现场SF6气体泄漏点附近基本无异常现象。监控后台SF6在线监测压力曲线变化不明显，往往需调阅长期的曲线才能发现。而现场GIS设备SF6气体泄漏多为缓慢泄漏。

GIS设备SF6气体泄漏的部位较多。常见发生气体泄露部位如下：GIS设备附属部件如补气阀门处、SF6表计处、外部连接管路、压力传感器处、传动轴封等发生漏气的概率较高。GIS盆式绝缘子及伸缩节部位也发生过漏气点，此类漏气点较为明显，检测容易发现，均需要停电处理。GIS刀闸、接地刀闸轴封处也发生过漏气现场，此类缺陷需停电更换刀闸部件。GIS盖板上存在沙眼造成气体泄漏，此类情况较少，应为厂家制造壳体时产生的缺陷。

GIS设备SF6气体泄漏的原因有很多，GIS附属部件比如补气阀门处、SF6表计处、外部连接管路、压力传感器处等处较为薄弱，相对于气室本体，更容易发生SF6气体泄漏。另外，由于GIS设备厂家制造缺陷，GIS内置传感器探头处、GIS盆式绝缘子及伸缩节部位、GIS刀闸、接地刀闸轴封处、GIS盖板上均有可能造成SF6气体泄漏。

3GIS刀闸操作不到位

倒闸操作时，操作人或现场核对人应仔细核对刀闸分合闸指示，当发现任一相分合闸指示不正确时，应立即汇报，停止操作，查明原因。现场刀闸分合闸指示无法判断为具体状态，后台显示不定态情况。若刀闸分合闸不到位，将有可能造成刀闸触头放电，对运行设备造成损坏。

GIS刀闸操作不到位的原因分析如下，现场刀闸实际到位了，但因分合闸指示牌未调试到位；分合闸指示牌与透明塑料外壳摩擦，导致松动，引起指示不正确引起等多种原因。现场刀闸事实上的分合闸不到位；机械传动出现问题，导致分合闸不到位；分闸接触器接线松动，引起分闸时电机动作时间不足导致的分闸不到位；刀闸辅助接点到位而实际位置没到位等各种原因。

4外置式电流互感器内部进水或受潮

GIS组合电器中电流互感器根据安装位置可以分为两类：外置式电流互感器、内置式电流互感器。内置式电流互感器，线圈安装在GIS设备本体内，充满正压SF6气体，发生电流互感器线圈受潮的概率不大，但外置式电流互感器出现内部受潮甚至进水的异常屡有发生。当外置式电流互感器发生内部受潮甚至进水的异常时，与其相关保护差流可能会出现异常，严重情况下外置式电流互感器下呼吸孔有水溢出，停电检修测量电流互感器二次回路绝缘值较正常情况下降很多。

GIS外置式电流互感器由于流变线圈安装在GIS设备本体外，电流互感器外壳内部充满空气。若电流互感器外壳密封不良，将很容易造成电流互感器线圈受潮。部分电流互感器由于设计缺陷，顶部防雨罩往内凹陷，下雨过后，存有积水，会慢慢渗透到电流互感器内部。

5结论

GIS设备典型异常现象主要有SF6气体泄漏异常、GIS刀闸操作不到位、外置式电流互感器内部进水或受潮这三大类型。本文对这三类异常现象的发生现象、常见发生部位及发生原因进行了综合分析，可供相关问题提供参考，如设备存在异常初期发现，可将故障消灭在萌芽状态，能有效防止设备由异常状态发展到故障状态。

参考文献：

[1]左亚芳.GIS设备运行维护及故障处理[M].北京：中国电力出版社，2013.

[2]刘欣，晏年平，尹桂来，童军心.超特高压GIS缺陷故障分类及成因的实例分析[J].江西电力，2013.

[3]边红涛.特高压变电站GIS设备SF6在线监测系统分析及应用[J].电工技术，2017（12）.

[4]刘欣，晏年平，尹桂来，童军心.超特高压GIS缺陷故障分类及成因的实例分析[J].江西电力，2015（03）.

[5]林梅.500kV变电站GIS故障预防及相应故障分析[J].硅谷，2012（22）.

作者简介：

李彬彬（1993.1-），男（汉族），辽宁省朝阳市，国网内蒙古东部电力有限公司检修分公司，职称：助理工程师；研究方向：电力系统。