摘要：随着科学技术的不断发展进步，GIS设备在变电站中得到了广泛应用，而在变电站的正常运营过程中，必须做好GIS设备的故障诊断检修工作，因为它的检修水平直接影响着变电站的运行效率和供电质量。因此，对变电站GIS设备进行故障排除工作至关重要。为此，本文重点对GIS设备在运行中的常见故障进行了分析，并讨论了引起这些故障的原因，最后提出了提高GIS设备故障检修的技术策略，以提高变电站的供电效率。
关键词：变电站；GIS设备；故障；检修；技术
1.GIS设备常见故障及形成原因
1.1检修GIS设备故障的难度较大
GIS设备是集成电器设备中的一种类型。在变电站正常运行中，GIS设备的工作任务是将断路器、母线、电流/电压互感器、隔离开关、避雷器等设备（但这些设备中不包含变压器）集成到内部金属密封容器中，而此金属封闭容器罐中存在特定压力的六氟化物气体。当GIS设备在运作中发生故障或检测到其内部存在缺陷时，由于容器的体积较长，空间太小，设备内部有一些无法检测到的死角，无法准确对GIS设备的故障原因或内部缺陷问题进行分析，并无法将设备内部的杂物直接清除出来。在这种情况下，在进行维护之前只有花费很长时间对设备进行拆卸操作，但是由于六氟化硫中含有重金属气体含量较多，在封闭的环境中容易造成拆卸人员发生窒息的可能。如若在GIS设备出厂前，不对其进行严格测试，会导致设备中存在大量有毒物质，会加大GIS设备的检修难度。但是，由于GIS设备的主要工作是将变压器以外的所有主要设备集成到一起的电气设备，其安全稳定性直接关系着变电站运行的安全稳定性。因此，必须对GIS设备做好故障诊断和检修养护工作。为此，根据现有技术，并不断对GIS设备的常见故障类型进行总结分析，可能会为GIS设备的检修维护工作提供一定帮助。
1.2 GIS设备常见故障
通常，在变电站的实际运行过程中，GIS设备出现的常见故障，一般集中在断路器和互感设备方面。其中，常见的断路器故障是无法准确执行分合闸操作；常见的互感器故障是电流互感器容易出现偏差，从而造成结果缺乏精准度，影响变电站的正常运行，阻碍电力行业的进一步发展。
1.3 GIS设备常见故障成因
通过对多个变电站调查发现，断路器无法正常完成分闸动作的成因有几种，即合闸过程中电能不够、对回路进行控制会对合闸动作造成一定影响、断路器中的内置弹簧元件能量不足无法完成合闸操作、六氟化硫压力不足等都会对断路器的分闸操作造成一定影响，并且还会发生合闸动作错误的问题。分闸动作有电源中断分闸供电问题、对电路故障进行控制、断路器接触或转换不良、六氟化硫压力不足等都会导致无法正常完成合闸操作。通过调查发现，引起互感设备的故障是由于原来的电流互感器处于正常状态，互感器的屏蔽层将连接到开关附近一侧的GIS设备外壳上，另一端连接外壳管线的六氟化硫气体隔离层处于绝缘状态，在这种情况下是没有回路，但是如果在实际操作中连接外壳侧面的某一部分松动，则可能会导致两边同时进行连接，从而形成相应的闭合回路，对互感器的值造成影响。具体来说，当出现闭合回路时，次级绕组将利用感应磁产生反向电流，并与一次电流进行抵消，但是互感器只能感应到方向电流和一次电流之间的相差值，在此情况下，会导致转换率会出现一定变化，通常情况下会增加。一般，由于零件规格错误或安装时有遗漏才会发生这种问题。
2.变电站GIS设备故障检修
从以往的实际经验发现，由不同原因引起的GIS设备故障，需要不同的检修方法来完成设备故障的检修工作。实际上，由于检修GIS设备是一项高难度的工作，因此，必须在变电站GIS设备的正常运行中，做好设备的巡查工作。在巡检时，多数是通过用耳朵听、鼻子嗅、眼睛观察、测温仪、照相机、成像设备等完成设备的巡查工作，在特殊情况下，可能会用到应急灯和对讲设备等。
在巡检过程中，特别是在进入六氟化硫气体高压室时，如果入口处没有气体含量指示设备，则必须先对高压室通风15分钟，然后通过使用检漏器对室内六氟化硫气体的含量进行测量，测量指标在正常范围内，才能进去，切勿一个人独自进入六氟化硫气体高压室，防止发生安全事故，给电力企业在社会上造成负面影响。
2.1检修断路器
当判断变电站GIS设备发生的故障为断路器故障时，诊断时首先对电源问题进行判别，无论电源是处于合闸或者分闸时，如果电能不足都不会自动开启运行模式，所以如果断路器无法正常工作时，首先要对电源进行检查，然后对熔丝进行检查。如果电源断开，则对空开进行试合；如果熔丝烧断，则要及时对熔丝进行更换，待处理完成后，要对汇控柜进行进一步检查。
当确认电源无问题时，要对控制回路进行检查，排查由控制回路导致的分合闸指令错误。此时，要对控制回路中的重点位置进行检查，查看故障类型，查看是由合闸引起的问题，还是分闸引起的问题；如若引起的故障为分闸操作出现问题，则要对断路器的控制把手、分闸线圈进行检查，若有拿捏不准的问题，则要请教专业人员仔细检查控制回路；如若出现的问题为合闸故障时，则要由技术人员对二次回路进行检查。
当断路器故障是因为六氟化硫气体压力不足导致的，应特别注意，如果无法完成分闸操作，则需要首先对断路器的电源进行切断，使其处于空开状态，然后报告上级部门并停止重合闸工作，待上级部门签字确认后，使用母联串代的方式把尚未发现故障的断路器转移到另一条母线上，最后对故障断路器进行切断，然后对其进行检修维护工作。如果无法完成合闸操作，首先对电源进行切断，并向上级提出重合闸申请，然后安排相应的专业人员完成维护检修工作。
如果六氟化硫气体的压力降至警告值以下且无法完成分闸和合闸操作时，则需要第一时间对断路器电源进行中断，锁定操作机构，并做出无法手动操作的相关标志，并且参照设备缺陷管理系统划分故障开关，最后完成检修工作。
2.2检修互感设备
通常，变电站GIS设备中的互感器元件发生故障的可能性极低，但这并不意味着在运行中不会出现任何问题，当互感器发生故障时，通常都不会出现较为明显的故障现象，无法使工作人员及时找到引起故障的原因，这直接加大了检修故障的难度。通常，只有GIS设备的安装正确科学，且设备质量达标，在加上先进的在线监测科学技术的支持，可以最大限度保证互感器不会出现故障。如果在GIS设备的正常运行中，互感器出现了问题，则可以按照图纸对保护区域进行确定，并利用在线监控设备来精确对故障位置进行确定，然后对设备进行更换。在未更换前，必须严格测试互感器，以最大限度保证其质量、规格和参数没有任何问题，才能对其进行更换。在更换期间，需要统计分析各项数据，并根据GIS设备的实际情况对其进行更换操作。具体过程是先将设备进行接地操作，然后严格按照操作说明进行安装，以确保安装具备较强的科学合理性。
结束语
随着我国社会经济的发展，各行各业对用电量的需求越来越大，为了提高变电站的供电质量，必须不断加强对变电站中GIS设备检修的力度，并根据实际情况优化检修的方式，以最大限度保证设备的正常运行。负责维修GIS设备的人员需要仔细对故障的原因进行检查，然后根据故障类型完成维修工作，以提高检修工作的效率，进一步确保变电站供输电的安全稳定性，为电力企业的可持续发展奠定基础。
参考文献:
[1]苟伟，李长斌， 500kV变电站GIS设备的故障诊断与维护[J]，科技创新导报，2016，13（34）：12-13
[2]李航， 500kV变电站GIS设备的故障诊断与维护[J]，山东工业技术，2018，278（24）：170
[3]王一波，王富杰，马凡宗，变电站GIS设备常见故障原因分析及处理方法［J］，中国新技术新产品，2016（5）：30
[4]周光芳，浅析变电站GIS的维护与维护[J]，广东科技2018，21（23）：89-90