浅析变电站GIS设备的故障诊断与检修张斌

浅析变电站GIS设备的故障诊断与检修张斌

张斌

（国网山西省电力公司检修分公司）

摘要：变电站中随着GIS设备的大量应用，其故障诊断与检修水平将决定变电站的运行水平和质量。一旦某些设备出现了故障问题，那么就会影响到变电站的安全运行。因此，在电网建设推进的大背景下，做好变电站GIS设备的故障检修非常重要。为此，本文从实践出发总结了一些GIS设备的常见故障，探讨了这些故障产生的原因，并就此分享了一些故障检修方法，重点探讨了断路器和互感设备的检修问题，希望可以借此为从业者提供参考，促进变电检修工作水平不断提升。

关键词：GIS设备；故障诊断；检修

GIS设备，即气体绝缘开关设备，或者SF6全封闭组合电器。随着对电网供电可靠性和安全运行的要求越来越高，GIS设备逐渐运用于各级电网，装用量以13%的年增长率递增。GIS设备的好处很多，但其故障的诊断与检修却是比较头疼的问题，因此总结一些实践当中的经验，对于提升GIS设备故障诊断和检修水平有一定帮助。

1.常见故障

GIS设备是一种集成性的电器，在一座变电站之中，GIS设备将除变压器之外的所有以此设备包括断路器、母线、电流/电压互感器、隔离开关、避雷器等集成于一个内部充有一定压力的气体的金属封闭罐体之中。当GIS设备出现故障或者检测出缺陷时，由于罐体较长，空间较小，而且设备内部存在一些死角，无法准确有效的发现内部缺陷或者准确分析出原因，更是无法直接清理内部异物，一般情况下只能花费大量时间拆卸设备后才能进行检修维护，但是要注意是重气体，在室内环境下会导致人窒息，如果出厂试验不合格还有可能含有有毒杂质。所以GIS设备的检修难度较大。但是GIS设备是除变压器之外几乎所有一次设备集成在一起的电器，其安全稳定运行有着重要作用，所以又必须要做好GIS设备的故障诊断和检修工作，为此，按照现有的技术手段，通过总结GIS设备比较常见的故障类型，可能会有一定的帮助。

1.1气体外泄

在工作期间，因为它具备相对较大的可依赖性，需要维护的数量不大。因此在大型的火力发电厂内，获得了大范围的使用。可GIS设备会频繁的发生气体外泄的问题，主要是由于GIS设备当中密封位置与管路之间的连接位置还有焊接点出现故障导致的。

1.2断路器出现故障

断路器出现故障是由于断路器与接地以及隔离刀闸，被这类气体击穿以后，造成GIS设备发生了短路问题。另外，动、静触头在进行合闸操作期间出现故障，也会导致断路器出现接触不良。因此，这在GIS设备内部，同样属于一类普遍的故障问题。

2.诊断措施

2.1检查工作所涉项目需要明确

首先，在检查该设备的外观部位期间，使用的方法是目视。主要检查的内容包括：外观部位以及连接件、现地控制柜、连接线、开关操作机构、二次电缆等，在其外观方面，实施检查工作。其次，对气室当中的这类气体使用的密度继电器展开检查，联系其指数数值的转变，对气室当中的气密性能展开评判，同时联系温度压力产生的曲线，对气室当中的压力，是否可以让设备技术规定的压力得到满足，展开认真的检查。第一时间对这类气体当中包含的微水数量展开检查工作。最后，在规定的时间之中对GIS设备当中的回路部分实施测试工作，为优质的检测工作的实施，打下坚实的基础。

2.2检查工作所涉重点需要掌握

在对检查工作所涉项目进行明确的前提下，还要对检查工作所涉重点进行掌握，才可以把检修工作获得的最终成果提升上来。详细来讲，就是将下述的几项检查工作完成好。

首先，对断路器当中的弹簧储能液压，其自身操作机构所具备的密封性能实施检查工作，对于从事控制工作的元器件，实施检查以及调整工作。同时对它所具备的储能效率以及操作功能实施检查。若是在设备工作的时间大于5年，要在第一时间对断路器部位工作的次数实施检测，对于液压泵，在一天时间当中进行开启的具体次数实施检查，对碳刷部位开展检查工作，对于传动轴部位的衬套，还有具备辅助作用的开关区域的指示器和所具备的功能，展开认真的检测，经过

开展合起、分开闸的工作，对其储能的时间长短实施检测。

其次，对于机械部位的传动元件实施检查工作。对于接地位置的刀闸和发挥隔离作用的刀闸机构实施检查，需要对维护方面的工作进行加强。在开展维护操作过程中，需要借助手柄，对于操作结构所具备的机械性开展分、合这两项工作。

然后，对旧现地控制柜内部的各类控制元器件，展开检查以及调节工作，另外，在实施维护工作期间，对单元连锁、控制开关、液压回路的压力开关、告警信号、间隔连锁、辅助接点、断路器具备的闭锁功能等，展开认真、详细的检查工作。

最后，加强对这类气体当中的密度监视器的检查工作，另外，对它进行安装的位置，在两极报警输出的机构以后，借助于这类气体当中的密度监视器，强化对其开展的检验工作。还有，要对互感器以及避雷器这二者之间的接线实施检查。

3.GIS设备故障检修

3.1断路器检修

当确定GIS设备故障为断路器故障后，在诊断过程中首先要确定是否是电源存在问题，无论合闸还是分闸，电能支持不够都不会出现动作，所以当断路器工作不正常时，首先检查电源是否空开，并检查熔丝，若电源空开，则试合空开，如果熔丝出现熔断则只能更换新的熔丝。处理完成后进一步检查汇控柜。

当电源没有问题时，考虑是否由控制回路引起分合闸动作错误。此时重点检查控制回路中的关键位置。此时需要看故障类型是分闸动作问题还是合闸动作问题，当故障表现为分闸动作出错，则检查断路器控制把手、分闸线圈，若有特殊情况可邀请专业人员对控制回路进行细致检查，而当出现合闸问题时，一般直接由专业人员检查二次回路。

当断路器故障由气体压力不足引起时，需要注意，如果是分闸操作无法完成那么需要先中断断路器电源，使其空开，并向上汇报停止重合闸，批准后用母联串代的形式将未发现有故障情况的断路器转换至另一母线，最后中断故障断路器随后进行必要的维修作业。而若是合闸操作无法完成，那么先中断电源，并申请重合闸，之后由维修人员进行维修。

当气体压力降低到警戒值以下，并且无法支持分合闸，那么就需要迅速中断断路器电源，闭锁操作机构，并作出不可手动操作的标志，随后根据设备缺陷管理制度分割故障开关后进行专业维修。

3.2互感设备检修

一般情况下，GIS设备中互感器元件出现问题的概率不高。但是不代表不会出现问题，而且互感器出现问题时，一般不会出现明显的故障现象指示工作人员准确找到故障原因。这给设备检修带来的很大的困难。一般通过合格验收以及科学安装的GIS设备不会出现互感器问题，并且利用现在先进的在线监测技术可以保证互感器的正常运行。当然确实是出现互感器故障，那么可以根据图纸测定保护区段，并结合在线监测装置确定故障位置，然后直接更换设备。更换前的互感器必须要经过严格检测，确保质量、规格、参数合格后才能用于更换。更换过程中需要基于相关数据进行统计分析，按GIS设备实际需求完成更换作业。具体流程是先做设备接地，然后根据操作手册和安装说明书，准确安装。

结语

综上所述，随着GIS设备的大量运用，对其故障诊断与检修必须要特别重视起来，以保障GIS设备的正常运行，这是确保电网供电可靠性的关键环节。

参考文献

[1]韩丰.变电站GIS故障分析与解决对策实践[J].电子技术与软件工程,2014(17):197-198.

[2]侯兴旺,任成刚,王兴洋.浅谈500kV变电站GIS设备的运行维护[J].科技风,2018(06):168.