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GIS组合开关故障处理措施分析

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王爱淇刘昱彤

摘要：伴随我国经济的快速发展，社会的不断进步，GIS是目前高压开关电器中使用最多的一种设备。它具有封闭性和维护周期长等优点，因此在整个电力行业中得到广泛应用。但是，当它发生故障时隐蔽性较强，很不容易查找。笔者在运行维护中，总结出了一些技巧。且针对GIS的特殊性故障，提出了合理化的建议供给参考。

关键词：组合电器;GIS;高压开关

在电力行业中，对于GIS的定义，多数称为六氟化硫封闭式组合电器。也有人称为气体绝缘金属封闭开关设备，简称GIS。变电站里面使用的GIS，实质上就是将一座变电站中除变压器以外的一次高压设备，包括断路器、隔离开关、接地开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、母线、电缆终端、进出线套管等，经优化设计有机地组合成一个整体。形式共有三种：第一种是空气绝缘的常规配电装置，简称AIS。其母线裸露直接与空气接触，断路器可用瓷柱式或罐式。目前110kV及以上电压等级多数采用这种形式。第二种是混合式配电装置，简称H–GIS。母线采用开敞式，其他均为六氟化硫气体绝缘开关装置。第三种是六氟化硫气体绝缘全封闭配电装置GIS。它的优点在于占地面积小，可靠性高，安全性强，维护工作量很小，其主要部件的维修间隔不小于15～20年。但缺点就是当发生故障时，特别难以判断和查找。笔者经过多年的积累，现就GIS在运行中发生故障，如何查找和处理技巧一一简要介绍。

1GIS组合开关特点

1）优点分析第一，小型化。GIS选择SF6作为绝缘与灭弧介质，这样就可以减少占地面积。第二，可靠性高。因为GIS组合开关带电部分都被封闭在SF6气室之中，基本不会受外部环境的影响，并且内部的隔离开关、断路器以及接地開关之间都是相互连锁的。第三，安全性较高。因为GIS封闭在接地的金属壳体之中，所以也不会存在触电危险。SF6属于不可燃气体，没有火灾危险。第四，带电部分属于金属壳体封闭，对于静电和电磁进行屏蔽，抗电磁干扰能力强，噪音小。

2）缺点分析第一，价格昂贵，会提升变电站整体投资。第二，一旦发生事故，就可能导致被迫停电现象，严重时还会加大停电面积，而事故处理难度大，耗费时间长。第三，SF6属于惰性气体，无毒，但是要比氧气重，泄露之后就会在低洼之处聚集，可能会导致运行维护人员窒息。第四，当GIS出现绝缘击穿事故时，其内部会有电弧产生，在高温高压的作用下，SF6会分解为硫化氢、氟化氢等剧毒物质，并且附着在母线设备表面，如果不留心就可能给检修人员带来危害。第五，GIS整体密封会导致局部放电和内部发热故障，如果不能及时进行处理，就会引发绝缘击穿事故。第六，为了避免外壳感应电触电，需要对GIS接地以及变电站接地进行严格控制。

2GIS设备常见故障及处理措施

2.1开关故障处理

“断路器电机过流，过时报警”属于设备出现的典型性故障，暴露了GIS开关机构在行程开关、箱体密封性以及主动防潮等3方面的缺陷。长此以往，将可能导致更加严重的情况发生。（1）该类行程开关在高湿度环境中运行，易导致接点状态与实际储能位置不符，使“断路器电机过流，过时报警”情况再次出现。同批次产品都采用该款行程开关，在高湿度运行环境下容易导致接线位置短路或内部接点腐蚀，使开关无法正常分合操作，再次出现“断路器电机过流，过时报警”。（2）开关机构内其他接点因受潮短路，导致开关误动。线束上布满霉点是机构内各接点存在受潮短路风险的前兆，随着时间的推移，会影响回路中接点的状态，严重的可致开关误动。（3）机构箱有渗水风险，若内部长期积水或受潮，易导致箱体锈蚀，使箱体密封性下降。实际运行情况暴露了GIS开关机构箱抗风雨能力差的缺点，在多雨天气容易有渗水。同时，机构箱体材料耐腐蚀较差，长期在潮湿环境中会加速材料老化，最终导致穿孔，形成恶性循环。处理措施（1）更改行程开关接线方式或更换行程开关。参照此次消缺方法，更改同批次开关机构内的行程开关接线方式，增大接点距离，可有效降低短路风险。同时，对于已受潮的行程开关，在检修条件允许的情况下应进行更换。（2）将由温湿度控制器控制的加热器更改为低功率常投加热器。因地区降水量丰富，四季空气潮湿，导致机构箱积水和受潮风险都较高，应将同批次开关机构内的加热器更换为低功率常投加热器，以防止机构受潮。（3）加强雨水密集时段巡视，做好积水排除工作。若地区降雨量在时序上呈“双峰型”特点，运维部门应加强梅雨季节和台风季节的巡视工作，防止箱体积水，并保障加热器的正常运行。

2.2GIS的故障处理技巧

当GIS发生故障后，要想从设备状态和故障原因来判断故障的位置所在一般来说是很难的。因为GIS的封闭性，根本不能直观地检查出故障点。好在现在的变电站都安装了视频系统，夜间的故障都可以通过调取摄像信息来进行分析。因为不管是电弧放电，或