（山东电工电气日立高压开关有限公司山东济南250300）
摘要：GIS设备在运行的过程当中，做好GIS组合电器的维护工作是非常重要的，这样可以有效地提升设备的安全性和使用效率。在实际运行中，GIS设备经常出现各种各样的问题，不仅会给设备的正常使用造成麻烦，而且严重时还会降级电网运行的安全性。由此可见，在GIS设备运行的过程中，做好全周期维护是非常重要的。
关键词：GIS组合电器；故障分类；全周期维护
1GIS设备介绍
GIS设备的隔断开关、连接件、避雷器、互感器、出线终端、接地开关等是被封闭在一个金属接地的外壳中的，它的内部填充了有一定压力的绝缘气体，因此GIS设备也可以被称作SF6全封闭组合电器。作为全封闭的电器，GIS设备具有的优势是受外界因素影响较小，内部的电磁辐射、噪音、电场等因素对外部环境干扰也较小；设备的体积相对较小、重量比较轻、方便保存的同时也节省了空间；SF6气体的绝缘性能相对较好，导电部分的外壳是进行了屏蔽处理的，所以安全性能相对可靠。但是GIS设备也有一定的缺陷，例如造价相对较高，出现故障所用的排查时间也较长且修复起来也较困难。但是充整体上来看，在对GIS设备进行管理时，管理的难度相对较低，而且应用也相对广泛。
2GIS设备典型故障分类
2.1SF6气体泄漏
目前GIS设备中发生率最高的一种故障就是SF6气体泄漏，不论是新装的设备还是使用年份较长的设备，均有发生气体泄漏的可能性，SF6气体压力大小可以对GIS设备的灭弧能力和绝缘性能产生直接的影响。GIS设备的主要漏气点就是法兰的对接面，大约占到68.97%；另外，铜管路焊接处和充气截止阀的漏气比例大约占到10.34%。造成漏气的主要原因是：（1）在生产的时候组装不规范，密封面没有注胶，再加上雨水等外界环境的腐蚀；（2）安装时技术不标准，螺栓的紧固程度不均匀，密封圈的处理不得当；（3）用于密封的密封件的质量不过关，比较容易老化和变形。
2.2GIS内部绝缘放电
GIS设备的另一种典型故障是绝缘类故障，当这种故障出现时，如果程度较轻时会出现尖刺或悬浮性局部放电的现象；如果程度较严重时会出现短路击穿的现象。绝缘类放电的故障，大多是因为盆式绝缘子、绝缘操作杆和支持绝缘子等固体绝缘介质的表面发生沿面放电，导致导体对地或是相间短路。可以导致绝缘故障的因素有：（1）使用的绝缘材料没能达到标准或是在运行的过程中绝缘材料出现恶化损伤的现象；（2）在进行工厂装配或者是现场安装时，所处的环境清洁度不够，导致盆式、支撑绝缘子表面有积尘或是污物，在高电场的长时间作用下，杂质“小桥”效应引发沿面放电或击穿。（3）在制造或安装过程中，光滑的金属表面有尖峰，导致极不均匀的局部电场，导致内部放电。（4）水侵入GIS内部，设备微含水量高，导致SF6整体绝缘性能下降，引起放电。在GIS设备故障的绝缘性能的水分是最严重的，一方面，水的渗透会减少SF6气体的绝缘性能，容易放电；另一方面，在操作断路器或者隔离开关造成拉弧条件下，水可以促进SF6气体及其分解水解反应产物的分解出具有很强的腐蚀性HF、H2SO3，造成材料、金属、橡胶等设备零部件的损坏，导致GIS的性能恶化。从以上分析表明，在GIS设备的生产、运输、安装、运行和维护等各个环节都存在着内部绝缘放电隐患，难以彻底解决。目前，电力公司主要通过现场投切试验、运行阶段常规局放、微水、红外等非电力故障检测方法来防止和控制绝缘放电故障，减少放电故障的隐患。
2.3动作机构故障
与传统的开放式设备一样，GIS设备的主要功能是电流的传导和切断。GIS设备在频繁通断操作后，常出现运行机构故障。主要包括以下几个方面：（1）机械系统故障，如频繁的液压抑制，弹簧不能储存能量，位置不到位。（2）连接杆被堵塞和损坏。（3）接头接触不良。
3GIS设备的运行维护
3.1GIS运行维护技术的基本要求
（1）GIS室内SF6气体含量应小于1000升或含氧量应大于18%；设备应配备：氧气浓度表、漏气报警器和通风排风装置。维修人员应佩戴防毒面具、防护服、塑料手套等防护用品。此外，GIS室还应配备专用灭火设施，如灭火器和干粉灭火器。（2）在正常情况下，GIS壳体和金属框架和操作维护人员易触及的其它部分，感应电压应不超过36V，人体所能承受的。（3）方便操作人员进行操作和易于接近的部位温升应小于或等于30K，但在正常操作时不需要接触的外壳温度小于或等于40K。（4）通风时应注意运行和维护人员的经常进入和离开的区域，通风量应至少每班1次，1次15分钟；不定期出入的场所在有关人员进入前应提前通风15分钟。
3.2设备维护可采取的有效措施
（1）SF6分解化合反应后生成具有很强的毒性的有毒物质。如果发生泄漏，不适当的保护将对人体健康造成危害，从而导致中毒。因此，在装有GIS设备的配电间应安装强大的通风装置，并在房间底部安装空气进出口，要避免空气出口面向居民或其他行人。（2）为了减少分解物的毒性的危害，有关人员在进行气体取样和处理渗漏时，应穿戴专业防毒面具或正呼吸器，穿戴专业防护服，并及时进行通风。（3）配备GIS设备工作状态监测系统，确保准确及时的检测出问题，我们应该选择一个精确的数据监测系统。安装GIS的实时监测装置：SF6气体在线监测装置，SF6气体微水监测装置和GIS局部放电检测装置。（4）如发生SF6气体泄漏等紧急情况，应及时将人员疏散到安全地带，并及时打开所有排风扇。进入人员必须戴上防毒面具或正压空气呼吸器。强制通风或自然通风后要检测SF6气体成分并检测合格，空气中氧气含量不低于18%，才允许人员进入。如果设备防爆膜破裂，应及时断电，并用汽油或丙酮擦拭干净，及时处理。（5）正常操作GIS设备时，不允许任何人接触壳体并保持一定安全距离。当使用手动操作隔离开关或接地开关时，操作人员必须戴绝缘手套，防止触电。（6）SF6备用钢瓶储存条件如下：在阴凉通风良好的仓库中，直立并有防倾倒设施，远离易燃、油污的场所。（7）禁止使用未经检测合格的消防钢瓶和空气阀。（8）SF6气体的名称、充装日期、批号和质量检查表必须清楚标明，应予以审查核实。储存半年以上的新气体，在使用前，应检查水分含量和纯度等应符合相关标准，气瓶应每5年检查一次。
3.3GIS设备的巡视检查
除了对GIS电气设备的外观进行检查外，更为重要的是检查设备是否存有异常情况。如发现异常，应按规定立即上报并妥善处理。检查内容如下：（1）断路器、隔离开关、接地开关和接地开关的指示位置是否正确，是否符合当时的实际工况。（2）指示灯、信号灯和控制开关的位置是否正常。（3）各种压力表和油位表的指示器是否在正常位置。（4）接地端子是否可靠接地。（5）室内照明、通风和消防系统是否处于良好状态。
4结语
通过对GIS设备及其常见故障的分析，将GIS设备的典型故障分为三类：SF6气体泄漏、GIS内部绝缘放电和操动机构故障。分析结果表明，提高GIS设备运行的可靠性应根据设备的全周期管理，加强生产质量监管，严格控制现场安装的质量，并注意日常监测和数据分析。
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