试析变电站 GIS设备的故障诊断及检修

试析变电站 GIS设备的故障诊断及检修

赵绍亮

国网冀北电力有限公司唐山供电公司，河北唐山 063000

摘要：近年来，随着经济持续发展，GIS设备发展迅速，受到广大消费者和电力工人的欢迎，尽管变电站GIS设备的优势不尽相同，在使用过程中处于领先地位，但GIS设备仍然存在许多问题，近年来不断改进和恢复，但是一些问题解决了，另一些问题出现了。鉴于此，本文对变电站GIS设备的故障诊断及检修进行了分析，以供参考。

关键词：变电站；GIS设备；故障诊断；检修措施

引言

GIS设备，即气体绝缘开关装置，或SF6完全闭合的电器组合。随着电网供电可靠性和安全运行要求的提高，GIS设备逐渐适用于各级电网，负荷量每年增加13%。GIS设备的优点很大，但是它们的故障诊断和维修是一个更大的头痛问题，因此，总结一下一些实际经验，这些经验可能有助于提高GIS设备的故障诊断和维修水平。

1GIS设备基本介绍

GIS设备是一种全封闭金属开关，并带有气体绝缘结构，全称是六氟化硫全密闭型组合装置，该设备的外壳所用材质为不锈钢、铝合金等金属材料，在设备中空腔体内充入六氟化硫气体，这种气体的灭弧性能和绝缘性能十分优异。GIS设备的具体结构包括断路器、汇控柜、开端设备、互感器等。断路器在进行开端线路操作时，会产生电弧，但因为六氟化硫气体优异的灭弧性能力，电弧会立刻熄灭，同时在电弧作用下分解出对人体有害的气体，所以应在断路器电弧产生处放置吸附剂。互感器主要用于测量主回路的电流。

2GIS设备经常出现的故障以及故障产生的原因

2.1常见故障

一般见到的GIS设备发生故障，经常会在断路器与互感设备上产生。在断路器上很容易产生分合闸的动作没有办法完成，在互感设备上则大部分出现的故障是电流互感上存在偏差，造成结果不精确。

2.2GIS设备故障产生的原因

通常来说，断路器产生分合闸无法完成这种故障。故障产生的原因是断路器中的弹簧系统能量缺乏、电能不够、六氟化硫压力下降到一定程度后产生合闸动作出错以及控制回路影响到合闸动作等原因，分闸动作包含控制电路回路故障、电源中断分闸供电。如果断路器接触不良也有可能造成分闸动作无法正常完成。互感器故障中，电流互感器原来在正常情况下，互感器的屏蔽罩在开关的一侧靠近时会与GIS设备中的外侧维持连接，与线路另一边外侧与六氟化硫气体隔绝进而处于绝缘的状态，如此状态下不产生回路。在实际运行时，如果，连接外壳一侧的某段产生松动就有可能造成两侧都处于连接状态，进而形成闭合回路，对互感器的数值产生重大的影响。产生回路之后，二次绕组将会经过感应磁通进而产生反向电流，并且与之前产生的电流相互抵消，而互感器仅仅能感受到设备中的方向电流与一次电流相差的数值，造成变比变化，一般来说变比会增大，出现这种故障主要原因就是互感器的零件误差大，还有一种可能就是安装出现疏漏。

3GIS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。当断路器故障由六氟化硫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。当六氟化硫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。

4维护措施

4.1强化对设备所具备的绝缘性实施维护

这部分维护的主要工作，是对SF6这类气体当中的所有测试数据，展开分析工作，确保这类气体当中，所有的技术指标全部合格，才可以对设备所具备的绝缘性进行保证。所以，一定要保证GIS设备当中不存在电晕以及闪络现象的发生，预防由于此情况，导致分解物的含量超过规范要求，最大限度的确保GIS设备当中存在相对优质的绝缘性。

4.2强化对设备所具备的操作性实施维护

首先，保证设备整体所具备的操作机构不存在缺陷，可以达到实际操作施工期间，对于功率提出的要求；其次，保证使用的液压油达到规定标准，不存在发暗以及浑浊的现象，同时保证所有操作机构以及断路器这两方面的性能，可以让实际工作期间的要求得到满足；最后，对所有开关部位所具备的性能，实施具有预防性质的测试，保证它们全部能够达到最好的工作状态。

4.3强化对设备所具备的气体密封性实施维护

在工作场地中，对气体所具备的密封性能展开测验，同时与前期实施的充气登记数据进行联系，保证实施维护操作的设备与自身需要进行密封操作的零部件有相对优质的密封性能，同时与测试得出的结果进行联系，极具针对性的，对设备实施改良以及优化操作。以此方式，提升GIS设备的气体密封性。

4.4强化对设备自身的现地控制柜实施维护

设备自身的控制柜当中的全部元器件，能够在外观方面保证完好的前提下，强化对它所具备的性能实施检测的能力，联系该部位的具体情况，对其开展处理工作。对于达不到规定要求的密度继电器，要在第一时间进行更换。还有，对于开展维护工作承担的责任不能明确的情况，需要对从事维护工作的从相关人员，在实际责任落实方面，展开监督管理。以此方式，提升对该设备进行诊断以及维护的成果。

结语

GIS设备在使用过程中，相关部门需要对设备产生的故障与检修加强重视，确保设备的正常运行，同时，故障诊断和检修也是电网系统的至关重要的环节，检修人员需要认真检查GIS设备故障产生的原因，然后需要根据出现的故障进行检修，相关部门需要加强培养检修人员的专业能力，提升其检修水平。

参考文献：

[1]白世军，曾林翠，张永强.具有远程专家自诊断功能的智能化GIS.智能电网，2019（1）.

[2]陈仁刚.红外测温技术在GIS故障诊断中的应用.高压电器，2019（9）.

[3]须晨凯，徐辉.变电站GIS设备的运行维护工作研究.工程技术，2019（24）.