变电站 GIS设备的故障诊断及检修分析

变电站 GIS设备的故障诊断及检修分析

于 欢

辽宁省送变电工程有限公司 辽宁沈阳 110000

摘要：GIS设备作为集成性电器的一种，也可以将其理解为气体绝缘开关设备、SF6全封闭组合电器，是变电站正常运行不可缺少的一部分。GIS设备内部是由断路器、开关设备、汇控柜与互感器等组成，在运行期间如果出现故障，也多是在这些结构中出现。尽管GIS设备发生故障的概率相对较小，维修环节的工作量也不多，但是因为运行时间长，所以会引发一些故障。为此，针对GIS设备的常见故障进行诊断与检修十分必要。

关键词：变电站GIS设备；常见故障诊断；相关检修分析

引言

GIS设备是一种集成性电器，即气体绝缘开关设备，或者SF6全封闭组合电器，被广泛应用于变电站。GIS设备的具体结构包括断路器、汇控柜、开端设备、互感器等，而常见故障也就出现在这几个具体结构上。它虽出现故障概率小，维修工作量也比较少，但由于工作时间长，也会出现许多故障。对其常见故障，也不可以随意与马虎，相关工作单位应重视起来。

1变电系统中GIS设备的特征

传统的变电设备普遍具有占地面积大、质量大的特点，而大多数的GIS设备的体积较小，占地面积较小，与传统的变电设备相比大约可以节约40%的占地面积。除了具有以上优点外，GIS设备的安装时间也比较短，并且在运行的过程中更加的安全、平稳，在日常维修护理时也比较的方便，设备维修的周期也比较的长。就算其所处的环境比较的恶劣，也能够长时间的安全、稳定的运行，正是因为其具有如此多的优点，所以GIS设备目前被应用的十分广泛。

2总结GIS设备常见故障的分类

GIS设备常见故障有如下几方面：一是操作机构故障，表现为隔离开关分合不到位，而且封闭气室无法观察，造成放电短路，导致大规模的停电，严重影响电网安全；二是局部放电现象，多见于新投运GIS设备，通常因设备安装阶段环境恶劣，气室内有粉尘或微小生物，或GIS内部导体表面光洁度不够所致；三是GIS气室内SF6气体缓慢泄漏，通常因为运行年限较长，密封胶圈老化；四是GIS气室微水超标，同SF6气体泄露原因一样，除了运行年限过长原因外，还因GIS设备所处环境湿度较大，长久运行后环境中水汽进入气室内；五是二次设备老化，控制回路故障频发，表现为隔离开关连锁继电器损坏，控制回路故障。

3变电站GIS设备的故障诊断

3.1 断路器出现故障

断路器的故障一般是由于断路器中的电能不足及控制回路发生问题等影响到分合闸动作无法正常完成。再细致探究，出现此现象的主要原因如下：电源未连接或切断了电源，电源中断分闸供电；控制分合闸回路出现了问题，短路断路导致分合闸无法完成或断路器接触不良也有可能造成分闸动作无法正常完成。例如，GIS设备腔体内因六氟化硫气压下降，气压达不到规定值，进入闭锁状态，无法分合，断路器无法正常使用；在开关的一侧靠近时，互感器的屏蔽罩会与GIS设备中的外侧维持连接，而线路另一边隔绝六氟化硫气体从而处于绝缘的状态，如此状态下不产生回路；合闸的弹簧弹性势能没有足够大，分合闸动作难以成功完成。

3.2SF6气体泄露故障诊断

变路器设备的运行离不开SF6气体，这是惰性气体的一种，具有无色、无味、无毒的特点，因为该气体的密度大于空气，所以沉积于设备的底部，被气体围住的部位不会进入空气，当分解物成份达到一定量之后会对人身安全造成威胁。设备运行期间一旦出现气体泄漏，可以确定根本原因为密封性不足，导致漏气现象的产生。若焊接作业途中电流过大，焊缝烧开、局部应力较大，则会引发焊缝炸裂的现象。除此之外，GIS设备外壳为金属材质，如果上方沙眼漏气，那么在铸造外壳时便会出现杂质、气泡，再受到应力作用便会产生裂缝。法兰结合面也会发生漏气现象，主要是由法兰面加工精细度不足、密封垫性能减弱、密封垫圈放置位置不正确等原因导致。

4变电站GIS设备的故障检修

4.1断路器故障检修

一旦确定为断路器故障，则最先要对电源进行处理。电源提供足量的电量支持，若没有足够的电量支持，合闸分闸均无法完成。工作人员对断路器电源进行检查，确认电源已经断开。同时对熔丝当前情况进行检测，若断路器已确定为空开状态，就试合空开。若确定为熔丝断裂，就更换新的熔丝。若是回路发生故障，请专业人员对回路进行问题排查检修。一旦发现SF6压到警戒值以下，产生压强太小没有方法支持分合闸时，就快速中断断路器的电源，同时关闭操作机构，对关闭机构上做出标志，然后进行相关维修。若断路器发生的问题是分合闸，则分别对其分析，若是无法完成分闸动作，中断断路器电源，若保持断路器电源空开，则要向上级报告，将重合闸停止，经过上级批准后，用母联串代的方法把未曾发现的故障的断路器换到另外一侧的母线上，再次中断故障断路器，进而维修。如果出现无法完成合闸操作的现象，那中断电源，申请重新合闸，然后再请专业检修人员来进行检修。

4.2SF6气体的检修

GIS设备中的SF6气体检修，需要使用满足质量标准的盛装气体仪器，必须要合理选择材料，制造出高质量仪器。此外，检修人员还需要定期进行SF6空气含量的检测，尽管SF6气体无毒，但是若出现泄露，且发生气体聚集的现象，必然会威胁到工作人员的人身安全。SF6气体泄露的检测，可以选择红外线检漏法。红外检漏法则是通过仪器接受反射红外线激光，生成图像之后观察气体泄漏位置。其中常用法包括液体表面张力法、SF6电离法；液体表面张力法充分利用肥皂水具有的张力，在仪器的漏缝处冒出气泡；SF6电离法定性检漏则是在脉冲高压条件下持续放电，SF6气体本身具有强负电性的特性，可以将电晕电厂强度改变，了解到是否存在气体泄漏现象。

4.3互感设备故障处理

互感器出现故障的状况不是很经常，再加上它的故障征兆很隐蔽，不易被发现。所以一旦出现故障，并不会马上被发现，表面上并不会出现异响、异动、失控等明显现象，这时就需要操作人员根据自己积累的经验，灵敏的察觉能力，在细微之处发现问题。一旦发现有故障发生的迹象，便遵循以下方法：最先查找故障的点位和原因，找到问题根本。但工作人员因高压并不能近距离接触设备，这时就灵活采取对互感器产生的数据进行记录的方式进行检查，针对数据异常处，申请断电开盖检测，找到原因，进一步维修和处理。若无法修复，则需要更换原件，选择符合使用要求的规格型号。更换后对设备的接地端和非接地端进行松紧确认，确认无误后，方可合盖、通电。技术人员也不要忘记观察维修后GIS参数运行状态是否稳定，电流测试是否准确，确认无误后，方可正式投入使用。

结束语

在对GIS变电站的典型故障做到掌握了解的基础上，变电运行人员必须对可能发生的故障采取針对性运维措施，但是仍然远远不够，需要追根溯源综合管理，提升整体设备质量、加强出厂管理及施工管控、完善检修策略定期大修维护，才能充分发挥GIS设备可靠的本质。

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