GIS组合开关故障处理措施分析

1、    gis组合开关故障处理措施分析    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

2、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hgis。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1520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gi

3、s在运行中发生故障，如何查找和处理技巧一一简要介绍。1 gis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

4、，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。2 gis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

5、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

6、，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

7、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。2.2 gis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，或者说是火花放电及电晕的局部放电，在夜间发生时都会产生一定的亮点，只要调取视频信息，检查的效果往往强于人工用肉眼实地现场检查。其好处：一是能准确定位，不会造成胡乱猜测;二是效率高，省时省力。但在进入

8、gis的开关室处理故障时，首先不能盲目地进去。在进去之前最好是先打开通风装置进行通风，因为担心其他有毒气体分解。建议，在每年的设备预试定检中，运维人员还用吹风机、吸尘器等，清扫一下gis的导电杆、绝缘子和屏蔽罩等外围设备，以防患于未然。2.3 gis设备吸附装置引起的故障利用设备检修期将各气室吸附装置进行整体更换，在更换过程中要将作业时间尽量控制，减少新的吸附剂在空气中暴露的时间，然后迅速将更换好的气室抽真空，并注气至额定压力后进行保压、微水含量测试、sf6气体检漏等测试，然后对断路器进行分合闸时间及同期测试、主回路电阻测量、最低动作电压测试。待所有的非破坏性试验全部做完，实验结果合格后，将断

9、路器两侧电流互感器，备用线路上所有电流互感器二次回路短路接地，分别对断路器的断口进行耐压。 gis设备的每一部件均达到了经过完整试验程序并耐受规定的试验电压等级，且在整个实验过程中无击穿放电的现象，证明此次耐压试验范围内的gis设备全部合格。在所有试验合格后，由运行人员操作设备恢复至正常运行状态。待母线停电检修范围内设备恢复后，逐步进行其余设备停电检修，最终更换所有gis设备的吸附剂装置。3结语总而言之，虽然gis设备得到广泛的应用，并且其应用的设备故障率很低，一旦gis设备发生故障，其检修难度很大。因此，作为变电站gis组合开关的操作人员，就需要按照正确的规范进行操作，并且严格按照规定标准来进行相应的维护与检测，这样才能做到及时对问题进行处理，防范事故发生。参考文献：1张文海.gis组合开关安装技术j.科技创业家，2013（24）.2姚旭.组合开关电器gis故障的处理技巧j.农村电气化，2017（02）.（作者单位：新程（沈阳）电力设备有限公司检修分公司1 新东北电气集团高压开关有限公司沈阳分公司2）