| 标题 | 变电站室外GIS设备常见故障处理对策分析 |
| 范文 | 谢俊锋 摘要：本文主要对变电站中GIS 设备的常见故障予以简单分析，并提出相关的故障处理方式，对于其运行安全稳定性的提升具有积极的作用。 【关键词】变电站 GIS 设备 故障 处理方式 变电站是电力网络中的重要组成部分，保证其安全、稳定运行对于整个电力网络的正常运行具有较大的影响。在变电站中要应用到各种高压配电装置，其中应用比较广泛的就是GIS 设备，其不仅具有灭弧性能良好、绝缘性能好的特点，还具有占地面积小的优点。除此之外，室外GIS 设备还具有防雨、防尘作用，这使得其在广泛运用到实际生产当中。但是GIS 设备在实际运行过程中受到各种因素的影响，出现相关故障是难以完全避免的。 1 GIS设备概述 GIS是六氟化硫全封闭式组合电器的简称。这是一种在变电站运行过程中非常常用的气体绝缘金属封闭开关设备，其设备的外壳是无磁铸铁，铝合金，不锈钢等金属，并且其内部充有额定压力的SF6气体，使得其具有非常好的绝性能与灭弧性能。其主要的组成部分有：主母线，断路器，隔离开关，接地开关，电流互感器，盆式绝缘子等。主母线的主要功能是汇集和分配母线电流；断路器是GIS设备的核心元件，其中包括导电回路，绝缘结构，开断装置，操作机构等，其主要功能是：一旦设备运行过程中出现故障，其会将主电路迅速切断，能够有效的防止因短路所导致的GIS外壳的爆炸；电流互感器的主要功能是：对主回路中的电流进行有效的测量；电压互感器的主要功能是：对母线的电压进行有效的测量盆式绝缘子的主要功能是固定母线，保持母线之间有效距离，并将母线分割成若干独立气室，缩小故障影响范围，还减少设备故障时对其余独立气室设备的影响；GIS设备的接地与隔离开关的主要功能是：当设备正常检修或事故隔离时，保证检修设备或事故隔离设备与带電设备保持足够的安全距离，并对检修或事故隔离设备接地，保证人身安全。 2 变电站GIS设备常见故障 2..1变电站GIS设备中的常见故障 由于运行过程中受到各种因素的影响，导致GIS 设备运行过程中出现各种各样的故障是难以完全避免的。对其运行过程中的各种故障进行分类，主要可以划分为常见故障与特有故障两种类型。有统计研究显示，GIS 设备的故障率大致为常规设备的五分之一到五分之二左右，并且常出现于设备投产运行的第一年中。GIS 设备的操作机构主要由电动弹簧操作机构、电动操作机构、断流器操作机构等共同组成，该部分常见的故障有：因电动合闸失灵或者是跳闸之后分闸不到位导致的大面积停电等。 2.2变电站GIS设备中的特有故障 GIS 设备中含有SF6气体，对该气体的化学性质进行简单分析发现，其化学性质非常的稳定，并且具有不燃、无色无味的特点，一旦压力值达到0.29Mpa，其灭弧性能与绝缘性能非常的强，能够达到空气的一百倍。但是该气体也具有自身的缺点，就是在受到电弧、火花及局部放电的影响时，其会分解成为对人体有毒害作用的气体，如氟化氢、二氧化硫、四氟化碳等，这些气体，对于人体健康具有交大的影响，对于人体的粘膜、皮肤及眼睛都很容易产生刺激作用，甚至会导致出现头晕、窒息甚至是死亡等严重症状。 另一方面，SF6泄露之后，气体中的水分含量会上升明显，容易出现由于气体水分含量过大导致绝缘件或者是绝缘子的闪络故障。由于内部粉尘、绝缘件的质量较差或者是运输碰撞等也会导致GIS内出现局部放电故障，出现这种故障容易引起内部电场的变化，最终引发绝缘故障；还有一种故障为接地/ 隔离开关、母线、互感器、断路器等内部元件出现故障损坏，调查统计数据表明，GIS 设备中最容易出现故障的元件是隔离开关与盆型绝缘子，该类故障占到了所有内部元件故障发生率的一半以上，所以在日常的设备检查及维护工作中，应该重视这两个元件的检测。 闪络与破裂是盆型绝缘子中常见的故障，在隔离开关中最常见的故障就是机械结构的失灵，如分闸不到位、锈蚀等，另一方面，由于开关触头弹簧接触不良等原因很容易导致导电回路中出现开裂、发热异常或者是松动。 3、故障原因分析 主要表现为这样几个方面：设计、制造、安装及运行。在其设计阶段中，导致故障产生的最主要的原因是元件的绝缘裕度选择及结构设计的不合理，例如：如果一些容易出现故障的绝缘子的使用场强参数的控制不合理，就很容易导致出现相应的故障。相关的实践表明，应该将环氧树脂浇注绝缘子的场强控制在6KV/mm以内，如果其设计参数超出该值，在使用初期可能不会出现闪络及局部放电现象，但是对着使用时间的增大，就很容易出现击穿故障。其次，GIS 设备的生产制造阶段属于故障控制及产生的关键阶段，在实际的设备制造过程中，一定要选择能够满足质量要求的原材料，并要严格按照相关的工艺流程实施操作，在设备的装配过程中，如果进行违规操作就很有可能导致出现零件的漏装、错装以及配合不到位的现象，这就会直接影响到设备的运行质量，容易导致各种故障的出现，另一方面，在设备的装配过程中，一定要注意保持车间的清洁以及出厂之前的内部清理工作，防止有金属微粒、粉末以及其他的杂物遗留于GIS 设备中，引发设备故障；最后，在设备的运行过程中，导致设备出现故障的重要因素是雷击或者是违规操作，这很有可能导致接地开关的损坏及外壳的闪络。 4 故障处理方式 一旦在GIS设备中出现SF6 气体泄露，首要工作是通过设在室内底部的通风口开展气体的排泄，还应该在室内设置气体泄露报警装置及氧气量测量仪，并要采取有效的措施防止气体进入到主控室中，对工作人员的生命安全造成威胁，并要严禁工作人员随意进入到GIS室中，所有工作人员在进入GIS 工作室之前，需要穿戴好防护用品，并要先排风15分钟，在含氧量低于百分之十八的情况下，不能进入到GIS 室中开展相关工作，尤其是不能在设置有防爆膜的附近停留，一旦SF6 气体的含水量超出一定值，需要应用气体处理车实施过滤与干燥处理，当气体含水量或者是吸附剂的含水量过多时，应该应用抽真空氮气置换工艺，并要进行吸附剂的更换，在处理其内部的放电故障时，应该对原材料的质量予以严格控制，并要积极做好零部件的清洁与清理工作。 对于电压互感器回路中出现的断线故障，首先应该依据相关规定退出继电保护或者是自动装置，防止其出现误动作，如果发现熔断器熔断，应该立即进行更换，并查明其熔断原因，并要检查切换回路中是否存在接触不良及所有接头是否存在松动、断头现象。 有研究表明，盆型绝缘子的故障率与其耐压时间长短有密切的联系，长时间的耐压试验能够及时发现盆型绝缘子中是否存在缺陷或者是故障，所以制造厂在设备出厂前，应该对每个盆型绝缘子实施额定电压下的局部放电试验，并且试验时长应该保持在一万小时以上，在其安装的过程中，应该注意保证其垂直；对于设备中的隔离开关，首先应该保证其结构设计的合理性，并要做好其温度检测及定期检修工作。 GIS 设备出现故障最为频繁的时期为投入运行的第一年，做好这段时间的检测、日常护理及维修管理工作非常的必要，要对设备中关键元件的位置指示灯、触头接触、闭锁位置等予以严密监测，保证其能够正常工作，这对于相关故障的预防具有积极的作用。 5 结束语 GIS设备是变电站中常用的一种设备， 但是由于其运行过程中受到各种因素的影响， 容易产生各种各样的故障， 本文就对其运行过程中的常见故障进行了简单分析， 并提出了相关的解决对策， 最后还提出了相关预防措施，对于提升GIS设备的运行稳定性具有积极作用。 参考文献 [1] 沈志伟.220kV 变电站内GIS 设备常见故障分析及处理[J]. 中国电业（ 技术版）2012（1） [2] 李慧萍， 赵国梁. 变电站室外GIS 设备常见故障处理技术研究[J]. 现代电子技术，2012（22）. |
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