陈超 王佳伟

摘要：GIS设备是变电站中广泛应用的一种综合性电气设备，即气体绝缘开关设备或SF6全封闭开关设备。GIS设备的具体结构包括断路器、集中控制柜、启动设备、变压器等，这些具体结构中也会出现常见故障。虽然故障概率很小，维修工作量也相对较小，但由于工作时间长，会出现很多故障。对于其常见故障，不能马虎大意，有关工作单位应予以重视。

关键词：GIS设备;电力系统;应用;状态检修

1电力电气设备状态检修技术优势及要求

相比较定期检修方法来说，状态检修技术主要包括以下几点优势。（1）具有较强的准确性和有序性，能够有效弥补定期检修方法在检测过程中的不确定性。（2）针对经常出现故障的电气设备可合理缩短检修时间，针对运行较为稳定的电气设备可适当延长检修时间，对节省检修成本、提高人员工作效率有重要帮助。（3）该种检修技术能够对电气设备进行更全面具体的检测，可借助不同类型的检测方法根据电气设备的实际运行情况判断电气设备存在的故障问题，具有较强的针对性和完整性。

电气设备状态检修技术在使用过程中工作人员还需要注意相关要求。（1）状态评价必须利用动态化、全面化的管理方式，在每次检测和检修完毕后都需要对电气设备进行状态评价。（2）利用该检测技术对电气设备进行检测时，需要严格按照国家电网公司提出的相关规定和要求。（3）针对已经投入使用超过二十年的电气设备，需要根据电气设备的实际情况和评估结果，对检测工作进行合理规划。

2变电站GIS设备故障种类

2.1断路器故障

断路器的故障通常是由于断路器中的电源不足和控制电路出现问题，从而影响分、合闸动作不能正常完成。经过认真调查，造成这种现象的主要原因是：电源未接通或断开，电源中断;控制分、合闸回路存在问题，由于短路导致分、合闸不能完成，断路器接触不良，也可能导致开启动作无法正常完成。例如，由于GIS设备腔室中的六氟化硫气体压力降低，气体压力达不到规定值，断路器不能正常使用;当开关的一侧闭合时，变压器的屏蔽罩将与GIS设备外部连接，而线路另一侧与六氟化硫气体隔离，处于绝缘状态，在这种状态下不会产生回路;合闸弹簧弹性势能不够大，很难成功完成分闸动作。

2.2 SF6气体泄露故障

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。

2.3互感器有偏差

在使用GIS变压器设备的过程中，测量的电流值会不准确。近日，某500kV变电站GIS设备电流互感器主回路电流测量结果非常异常，经复检属故障，電流测量结果与实际值相差近10余倍。因此，变压器故障引起的故障不容小觑。GIS投入运行时，要想正常运行，必须保证变压器开关与屏蔽之间的闭合位置与金属外壳接触，另一端与金属外壳绝缘，不能产生回路。设备多次使用时，GIS设备必须开、关、关。产生的振动会使绝缘端松动，使绝缘端与壳体连接。无法达到闭合回路的条件。如果绝缘端与金属外壳连接形成闭合电路，根据物理原理，变压器上二次绕组产生的感应磁通会在屏蔽罩内产生反向电流，电流会偏移，因此测量值会偏离实际值。

3GIS故障检修分析

3.1电气设备状态预测

状态预测方法可包括灰色预测方法、回归分析方法、人工神经网络法等。在电气设备状态检修过程中对电气设备进行状态预测，能够对后续检测及检修工作提供有力参考数据。但电气设备类型多种多样，且很多电气设备自身具有较强的特殊性，在实际状态预测工作开展时，工作人员需要根据电气设备的类型、特征和实际情况选择对应的预测方法，这样才能有效保障状态预测结果的准确性和有效性。

3.2断路器的检修

经诊断，确定断路器有故障，工作人员应先处理电源。首先要保证电源充足，否则会影响分闸操作。其次，检查员负责对断路器的电源进行维修，确保电源断开。然后检查保险丝的工作状态。如果断路器处于空气开关状态，可以试开空气开关;如果保险丝断开，则应更换保险丝。如果SF6小于警告值，则形成的压力太小，无法维持打开和关闭操作。此时应及时切断断路器电源，关闭操作机构。机构上方应设置维修标志。再次，在维修过程中，断路器可能会出现分闸和合闸故障。经分析，确定分闸动作不能维持，断路器电源处于空开状态。在这种情况下，应及时进行终端重合闸操作，将与断路器相连的母线换成串联的母线，然后断开故障断路器进行检修。最后，在检修过程中，如不能完成合闸操作，应先切断电源，再重新合闸检修。

3.3SF6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。

3.3 互感设备的检修

变压器故障在GIS设备中并不常见，故障征兆不明显。互感器表面不会有异常声音和损耗，工作人员无法快速检测到。这就要求维修人员要有自己积累的经验和专业能力，对互感设备进行详细的观察。如果确定设备存在故障，应首先确定故障点和根本原因。互感器工作环境压力大，工作人员无法靠近互感器。建议记录变压器数据，以备检查。一旦发现异常数据，必须立即切断电源进行维修，在总结故障原因后，方可进行维修。当故障修理困难时，可以更换设备的部件。

结论

综上所述，GIS设备关系到变电站的正常运行，如果存在故障，必须要及时组织工作人员诊断与检修。最为重要的是总结故障根本原因，采用对应的检修方法与技术，严重情况也可以替换老化的部件，尽快恢复设备的运行，从而为变电站今后的运行提供技术方面的保障。

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