内蒙古电力（集团）有限责任公司薛家湾供电局 内蒙古鄂尔多斯市 010300
摘要：现阶段，随着社会的发展，我国的电力工程的发展也突飞猛进。GIS设备，即气体绝缘开关设备，或者SF6全封闭组合电器。随着对电网供电可靠性和安全运行的要求越来越高，GIS设备逐渐运用于各级电网，装用量以13%的年增长率递增。GIS设备的好处很多，但其故障的诊断与检修却是比较头疼的问题，因此总结一些实践当中的经验，对于提升GIS设备故障诊断和检修水平有一定帮助。
关键词：变电站GIS设备；故障诊断；检修
引言
当前随着输变电技术有了更好的发展形势，电力系统中变电站GIS设备的应用也有了更为广泛的应用，这种设备的运行状况与电网的稳定运行密切相关，GIS的安装及调试为电力系统的重要内容之一，其质量状况及运行的情况有重要的意义。
1变电站GIS设备的概述
1.1 GIS设备定义
GIS（GasInsulatedSwitchgear）即为气体绝缘全封闭的开关设备，包括外部元件如断路器、避雷器、感应器等内容，通过终端及接地开关的连接实现其功能，内部包括绝缘气体。这种设备具有占地小、安装方便、灵活性较高等优点，具有较高的适应性及安全性，无需多种人力物力的维护，这种形式的变电站的应用范围相对较为广泛，维护时工作人员的工作量较小，因此需要在保证安装良好状态的基础上，完善安装后的接线形式，对其密度、气密性、水含量等内容进行检测观察，实现运行的稳定进行，防止出现大规模的维修出现。
1.2 GIS故障类型
GIS在电力方面有较大的应用优势，但同时将可能会出现多种问题，如果问题相对较为严重，可能会导致多种故障状况发生。常见的故障类型包括：（1）气体泄漏：由于GIS设备为传统的设备类型，在实际的运行过程中，可能会出现多种问题，各个零部件的设计精密程度较低，导致一系列的气体泄漏的发生，在发生气体泄漏后，应该将气体的气压降低到一定水平，如果出现气压过低时，则容易导致设备运转停止情况的发生。为了解决相关问题，首先应该保证设备的严谨加工，从而保证良好的质量水平，以及保证设备的平整度，从而减少漏气发生的可能，安装时，按照一定的步骤严格清理各个密封部位，防止出现胶条移动的情况。（2）内部漏电：内部漏电发生的主要原因为托架绝缘放电等内部故障，因此要选择良好的绝缘材料，从而为生产的质量提供良好的保证。在安装时对材料的清洁度提供保证，减少漏电发生的可能，如果一旦发生漏电，容易对他人的生命安全造成影响。
2 GIS设备常见故障及原因
2.1 GIS设备故障检修难度较大
GIS设备是一种集成性的电器，在一座变电站之中，GIS设备将除变压器之外的所有以此设备包括断路器、母线、电流/电压互感器、隔离开关、避雷器等集成于一个内部充有一定压力的六氟化硫气体的金属封闭罐体之中。当GIS设备出现故障或者检测出缺陷时，由于罐体较长，空间较小，而且设备内部存在一些死角，无法准确有效的发现内部缺陷或者准确分析出原因，更是无法直接清理内部异物，一般情况下只能花费大量时间拆卸设备后才能进行检修维护，但是要注意六氟化硫是重气体，在室内环境下会导致人窒息，如果出厂试验不合格还有可能含有有毒杂质。所以GIS设备的检修难度较大。但是GIS设备是除变压器之外几乎所有一次设备集成在一起的电器，其安全稳定运行有着重要作用，所以又必须要做好GIS设备的故障诊断和检修工作，为此，按照现有的技术手段，通过总结GIS设备比较常见的故障类型，可能会有一定的帮助。
2.2人、机、法、环现存问题
通过对近十年的GIS设备故障情况及原因进行分析，发现GIS设备安装质量问题主要表现为质量责任意识不强、工作责任不落实、管理职责不清晰、过程管控不严格等方面，具体如下：作业人员方面。
一是安装单位质量主体责任意识不强，安装环节质量管控措施不严格落实，对影响设备安装质量的主要因素认识不透彻，在达不到施工作业条件时仍强行安装，埋下质量隐患。二是作业人员业务素质不够高，安装技能不熟练，设备操作不规范，甚至存在劳务作业人员独立开展安装作业的现象，监管不到位。三是设备供货厂家的服务人员素质不够高，管理不到位，加之业主项目部对其考核、监管、协调力度不够，产生隐患。设备材料方面。一是设备进场验收管理不到位，开箱检查、进场资料核实等工作有漏洞，且存在运输冲撞记录仪数据核实把关不严的现象。二是材料设备仓储保管不到位，部分零部件出现受潮、锈蚀等问题，导致试验调试和运行过程中出现各种问题。三是施工单位自行采购材料质量管理不到位，存在质量保证资料不全、设备材料取样或报审资料不严谨等问题，特别是SF6气体的问题尤为突出。四是机械操作不符合规程要求，如吊装过程中受部件碰撞、异常受力等因素影响，严重制约了设备安装的精密度。现场管理方面。一是因设备安装单位、设备供货厂商的责任界面和工作内容界定不明确，导致质量工艺等关键环节确认不到位。二是监理旁站职责履行不到位，导致质量监控力度不够。三是安装作业指导书、施工技术交底书等现场指导性文件存在内容不健全、程序不严谨、标准不明确等问题，导致安装作业随意性大。四是设备安装重点措施落实不到位，导致部分安装环节疏于管理。环境控制方面。一是安装环境控制不严谨，未落实GIS设备安装过程环境管控要求，防尘棚、安装车间等搭设不规范、管理不到位，安装间的温湿度、洁净度控制不严格，实时监测、报警等设备配置不齐，导致安装环境无法密切跟踪、控制。二是现场交叉作业问题突出，土建工作未交付就开展电气安装工作，且存在土建二次施工等问题，导致土建与安装施工交叉进行，甚至出现厂家在现场加工制作零配件的现象，安装环境恶劣，易致粉尘、潮气等进入GIS罐体。
2.2GIS设备常见故障
一般在实践当中比较常见的GIS故障，多发生在断路器和互感设备上。其中断路器方面多数情况下容易出现分合闸动作无法完成的故障。而互感设备方面则多在电流互感器上容易出现电流互感器存在一定偏差，导致结果不准确。
3优化措施分析
3.1检修互感设备
通常来说，GIS设备中互感器中各个原件产生故障的情况不多，但是这并不是代表互感器一直不会出现故障。当互感器出现故障时，检修人员需要迅速找到故障产生原因，但是由于寻找故障原因难度较大。检修人员在进行维修时，需要以图纸为基础，测定互感器的保护区段，还需要与在线检测装置结合起来。需要根据杂线装置设备来明确故障产生的位置，找到故障原因之后，更换设备，而更换之前的互感器需要检修人员进行严格检修，保障互感器的参数、质量、规格已经处于合格状态时，再进行更换。在进行更换时，检修人员需要需要统计互感器数据信息，以GIS设备的需求为基础来完成更换，主要流程是：首先先将互感器设备接地，以安装说明书与操作手册为基准，进行准确安装。一般来说，通过科学安装以及合格验收的设备不会出现互感器问题，利用高科技检测技术可以保障互感器设备的正常运行。
3.2试验电压的加压方法
试验电压应施加到每相导体和外壳之间，每次一相，其他非试相的导体应与接地的外壳相连。试验电压一般由进出线套管加进去，试验过程中应使GIS每个部件都至少施加一次试验电压。同时，为避免在同一部位多次承受电压而导致绝缘老化，试验电压应尽可能分别由几个部位施加。现场一般仅做相对地交流耐压试验，如果断路器和隔离开关的断口在运输、安装过程中受到损坏，或已经过解体，应做断口交流耐压试验，耐压值与相对地交流耐压值可取同一数值。若GIS整体电容量较大，则耐压试验可分段进行。
3.3气室充气
在对气室进行充气作业前，要先将气室内的空气抽出，达到真空状态。另外，为了使每个模块拥有独立的气室，在模块拼接完成后，要立即将模块内的空气抽空，达到真空状态，再向气室内填充SF6气体。在填充此气体时，要循序渐进的进行，先将室内气体填充到150kPa，当每个气室达到150kPa时，再增加其额定压力。其中，气体气室压力要达到500kPa，断路器的气室压力要达到700kPa。值得注意的是，要按照设备的实际温度计算出其压力值，在设备未安装之前，不可以向室内填充SF6气体。
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[J].智能电网，2017，5（1）：75-83.