电网GIS组合电器故障分析与解决策略

电网 GIS组合电器故障分析与解决策略

岳龙 李子楠 金鑫磊 王泓学

（国网宁波供电公司 浙江 315000 ）

摘要：如今，电网GIS组合电器的应用越来越广泛，特别是在高压以及超高压的输电领域中，如何解决电网GIS组合电器的相关故障尤为重要。本文结合笔者多年实际工程经验，针对电网GIS组合电器的运行情况及常见故障开展针对性分析，并提出相关解决策略。

关键词：组合电器，GIS故障分析，高压用电

今年来，国网浙江省电力公司不断增强电网高承载、高互动、高自愈、高效能“四高能力”，推动电网发展转型，开展数字化技术在电网的深入应用以及第三代智能变电站的建设。

GIS组合电器的主要是指气体绝缘全封闭组合电器的英文全称。一般在高压输电系统中，为了增加组合电器的安全性，一般会选择GIS组合电器进行应用，其一般包含断路器以及隔离开关以及相关的连接件以及出线终端等。这种组合电器设备之所以能够应用广泛且效果良好，因为其便于安装，安全性较强，且配置一般都可以根据实际工程进行变化，比较灵活。近年来，GIS组合电器发生的故障一般会存在两种因素，一方面是出厂厂家的设备清洁度不够，另一方面则是在GIS组合电器安装过程中的技术问题。

1. GIS组合电器的应用现状及问题分析

1.1 GIS组合电器出厂清洁不到位

首先，一方面原因关键在于GIS组合电器的出厂清洁不到位情况，GIS组合电器内部的零件及连接线的空间比较小，所以外空间较小的情况下，制造过程中没有进行零件清洁，很容易将灰尘粉尘及其他杂质带入到组合电器内部，进而，组合电器设备内的零件工作过程中就会出现摩擦生电，进而会有一定的安全隐患。而且，如果有粉尘残留，严重的情况也会产生电路零件的磨损。而且，在GIS组合电器安装之前，也需要保持电路元件的干燥，一旦有电路元件受潮，就会直接造成GIS组合电器的安装中绝缘水平受到影响，进而会对安装的技术人员存在比较大的安全隐患。所以，在相关组合电器内部的零件出厂之前也需要相关人员进行绝缘和是否有氧化情况检查，确保安装环境合理且设备零件安全的情况下才能进行实际的安装操作。目前来看，我国很多的电力GIS组合电器安装之前都没有相关技术人员对相关零件进行出厂检测，导致后期存在绝缘水平降低的情况。

1.2 GIS组合电器安装操作问题

再次，GIS组合电器安装操作的问题带来的故障影响同样不容小觑。安装现场也需要保持一定的清洁与干燥，另外在GIS组合电器安装中需要着重考虑到密封工艺的质量控制，密封工艺的实施效果能够直接影响GIS组合电器的使用寿命，目前来看，我国在GIS组合电器安装中对密封工艺的考虑不太成熟。比如说，在密封面保护罩拆除之后，相关技术人员发现了零件的密封表面有一些磕伤，但是其并没有进行零件更换，后续就会存在零件密封效果较差的情况。而且针对密封圈的选择和定期更换的考虑也并不是特别充分，导致在一些不太干燥的安装环境下会有密封圈发霉长毛等情况，进而直接对设备的密封效果带来影响。除此之外，在安装过程中，为了形成GIS组合电器的封闭工作环境，需要对其内部的工作环境进行真空处理，减少气体泄露外环境带来的电路元件的影响。真空处理结合真空泵和一定的漏气试验，具体的测试和检查也需要结合不同的电路元件及GIS组合电器安装现场的压力值进行分析，而在我国的一些GIS组合电器安装应用中，并没有进行具体环境具体分析，电路元件的处理和安装环境的选择仅仅是依据技术人员的工作经验，缺乏实际操作的灵活变化。

1.3 GIS组合电器的相关零件保护不到位

除此之外，对于GIS组合电器电器而言，在出厂及安装都符合安全规范之后，也需要对于其设备工作后的电路元件进行保护。比如说对于GIS组合电器应用中的母线支撑断裂故障，尤其在北方冬天的室外，如果不进行母线的保护，长期处于室外环境下，工作下母线很容易出现热胀冷缩的情况，进而电线就会断裂，而且因为母线的支撑一般仅仅是两侧的支撑，中间没有受力就会存在中间线路断裂的情况出现。对于母线支撑断裂的情况需要及时进行处理，以防止对于其他线路的运营带来影响，尤其在高压及超高压的电路系统运行中容易存在比较大的安全隐患。而且母线保护需要一定的断路器进行基本保护，以便于排查造成母线故障的原因。我国的GIS组合电器安装及操作中可以看到，对于母线支撑的保护和其他元件的更换及保护都不到位，很多的技术工人甚至缺少继电保护的意识。

2. 主要故障的解决策略

2.1严格控制GIS组合电器的出厂清洁环节

首先，相关技术人员在安装操作之前需要对GIS组合电器的各个电路零件进行基本的出厂检测，主要检测其是否是清洁，无杂质的情况，一旦零件附带有比较大的空气杂质甚至会对电路系统带来非常大的影响。所以，首先要进行设备电路元件的基本清洁操作及检查，包括整个GIS组合电器筒体内部，绝缘件以及一些金属零件及连接线都需要进行清洁检查，尤其金属零件不进行清洁绝缘，很有可能造成电路不稳定的情况，在高压及超高压操作下安全隐患较大。当然，不同的电路元件和设备零件的清洁也会有一定的差别，比如说绝缘件为了保证其出厂的干燥性，需要用棉布或者无毛纸进行擦拭，防止有碎屑残留。也能够不影响电路元件及设备零件干燥度。

2.2规范GIS组合电器的安装操作

对于具体的安装操作，技术人员首先应该进行一定培训，具体情况具体分析，不同环境下的GIS组合电器安装技术也不一样，尤其要注意的是GIS组合电器的密封稳定性和设备内的真空稳定性。特别是针对安装中的电流互感器触头之间的连接，包括安装中是否有触头之间没有稳定连接的问题也需要严格把控，很多的GIS组合电器安装中因为技术人员的能力问题，在安装中存在触头虚接的现象，一旦电压有变化就会对触头连接位置带来较大的电压负荷，甚至会出现电路断路的现象。另外，关于电流互感器的安装需要和下方导电杆进行对应，一旦存在导电杆没对正的情况也会导致电线断线的情况。当然，除了电流互感器的触头连接之外，还需要考虑到的就是GIS组合电器的绝缘和断路器的安装问题，一般在正常断路器安装中不能有分闸处理，这样一旦有线路故障，分闸下的电路断电没有办法检查开关闭合情况判断故障缘由。对于GIS组合电器的安装需要考虑的内容很多，所以有关部门在技术人员上岗之前需要进行一定的培训，包括具体的设备及零件的安装连接需要注意的内容以及实际操作中可能出现的问题等，培训增加其经验，能够减少安装过程带来的故障影响。

2.3对GIS组合电器的相关零件及连接线进行监督保护

最后，就是对GIS组合电器的相关零件及连接线进行监督和保护，对于电路元件和设备零件而言，一旦长时间使用或者在没有清洁到位的情况下，很容易存在零件老化的情况，进而就会影响整体电路的稳定性。对于容易存在支撑断裂问题的母线，技术人员需要定期检查电路元件的质量，如果存在容易断裂的母线，一定要及时对母线筒进行更换，增加三角形支撑的零件，提升支撑的稳定性，为保证母线支撑的稳定性，支撑的底部可以形成长方形的圆角孔形式，以焊接的形式减少母线支撑的断裂故障。另外，在母线筒的线路上设置断路器元件提高母线保护。

3. 结语

综上所述，对于GIS组合电器的应用中仍然存在一些故障问题亟待解决，从前期的出厂清洁度问题到GIS组合电器的安装阶段再到设备运行过程中的零件保护，故障存在的原因有很多，包括环境影响的内因，也包括技术人员安装能力的不足的外因等，具体故障具体分析，提出针对性的解决策略能够有效减少故障问题，进而增加GIS组合电器在高压及超高压电力系统中的运行稳定性。

致谢

本文由国网宁波供电公司技术开发项目（SGTYHT/16-JS-201）经费支持。

参考文献

[1]李旭，对变电站220KV GIS设备安装的探讨[J]，科技资讯，2017，（05），129-130。