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摘要：GIS是由断路器、隔离开关、接地开关、互感器、避雷器、母线、连接件和出线终端等元件组成的，全部封闭在金属接地外壳中，内部用盆式绝缘子分隔成各个气室，充以SF6气体作为绝缘和灭弧介质的一种组合电器。与常规变电站相比具有结构紧凑、占地面积小、运行可靠、检修周期长、安装方便、不受污染和雨、盐雾等周围环境因素影响的优点，因而广泛用于电力系统各变电站中。文章结合作者工作经验从GIS运行中出现的故障，对故障的分析及处理方法方面进行了阐述，供同行之间的交流和参考。
关键词：GIS；常见故障；处理方法
发电厂GIS运行中的常见的故障分析一直以来是包括发电厂、生产厂家及电力系统科研工作者的研究热点。当前发电厂GIS安全、可靠、稳定运行的研究重点主要集中在对GIS故障分析、处理方法及故障预防等几个方向。
1GIS运行中常见故障
米东热电厂组合电器第一套间隔于2010年1月份变电所投入运行，后陆续又有19套间隔投入运行。经过六多年的检验，GIS设备运行可靠性高、维护工作量小、检修周期长的优点已体现出来。但也先后出现过一些故障，主要表现在以下几方面：
1.1、SF6气体泄漏
SF6气体泄漏是较为常见的故障，使GIS需要经常补气，严重者将造成GIS被迫停运。
1.2、SF6水分含量高
气体水分含量增高通常与SF6气体泄漏相联系。因为泄漏的同时，外部的水汽也向GIS其室内渗透，致使SF6气体的含水量增高。SF6气体水分含量高是引起绝缘子或其他绝缘件闪络的主要原因。
1.3、内部放电
运行经验表明，GIS内部不清洁、运输中的意外碰撞和绝缘件质量低劣等都可能引起GIS内部发生放电现象。
1.4、元件故障
GIS元件包括开关动作计数器、加热器、SF6密度继电器、指示灯等。运行经验表明，其元件故障时有发生，但故障率较低
2产生故障原因分析
2.1.源于制造厂
（1）车间清洁度差。
GIS制造厂的制造车间清洁度差，特别是总装配车间，将属金属微粒、粉末和而其他杂物残留在GIS内部，留下隐患，导致故障。
（2）装配误差大。在装配过程中，使可动元件与固定元件发生摩擦，从而产生金属粉末和残屑并遗留在零件的隐蔽地方，在出厂前没有清理干净。
（3）不遵守工艺规程。
在GIS零件的装配过程中，不遵守工艺规程，存在把零件装错、漏装及装不到位的现象。
（4）制造厂选用的材料质量不合格。当GIS存在上述缺陷时，在投入运行后，都可能导致GIS内部闪络、绝缘击穿、内部接地短路和导体过热等故障。
2.2.源于安装
（1)不遵守工艺规程。安装人员在安装过程中不遵守工艺规程，金属件有划痕、凸凹不平之处未得到处理。
（2)现场清洁度差。安装现场清洁度差，导致绝缘件受潮，被腐蚀；外部的尘埃、杂物等侵入GIS内部。
（3)装错、漏装。安装人员在安装过程中有时会出现装错、漏装的现象。例如屏蔽罩内部与导体之间的间隙不均匀；或没有装上去，及漏装；螺栓、垫圈没有装或紧固不紧。
（4)异物没有处理。安装工作有时与其他工程交叉进行。例如土建工程、照明工程、通风工程没有结束，为了赶工期，强行进行GIS设备的安装工作，可能造成异物存在于GIS中而没有处理。有时甚至蒋工具遗留在GIS内部，留下隐患。上述缺陷都可能导致GIS内部闪络、绝缘击穿、导体过热等故障。
2.3.源于设计
设计不合理或绝缘裕度较小，也是造成故障的原因之一。例如，GIS中支撑绝缘子的使用场强是一个重要的设计参数。目前，环氧树脂浇注绝缘子的使用场强可高达6kV/mm而不致发生问题。如果使用场强高达10kV/mm，起初可能没有局部放电现象，但运行几年后就可能会击穿。
2.4.源于运行
在GIS运行中，由于操作不当也会引起故障。例如将接地开关合到带电相上，如果故障电流很大，即使快速接地开关也会损坏。
2.5.源于过电压
在运行中，GIS可能受到雷电过电压、操作过电压等的作用。雷电过电压往往使绝缘水平较低的元件内部发生闪络或放电。隔离开关切合小电容电流引起的高频暂态过电压可能导致GIS对地（外壳）闪络。据报道，某水电站的GIS有4次闪络与隔离开关操作有关。
3故障处理方法
3.1.选择质量好的产品
由上述，即使是国外产品也会发生事故或故障。因此，应当选用质量好的制造长的产品，并进行严格检测。
3.2.选择素质好的施工单位
由上述，由于安装工艺不良引起的故障率也是较高的。所以为减少故障率，应当选用管理水平高、工艺优秀的施工单位进行安装。
3.3.改进设计
在设计盆型绝缘子时，应尽量垂直安装；若平放时凸面应向上。这样可以避免GIS元件里的金属微粒、粉末聚集在盆型绝缘子底部。
3.4.严格进行出厂试验
包括试验时间和试验项目。例如，盆型绝缘子的故障率高，制造厂应对其进行长时间耐压试验，在额定电压下持续加压1000h以上。另外，对每个盆型绝缘子都要进行局部放电试验。
3.5.严格进行现场试验
现场试验包括交接试验和预防性试验，根据国家标准GB501560-1991,GIS交接试验项目及要求如下。
（1）测量主回路的导电电阻。测量值不应超过产品技术条件规定值的1.2倍。
（2）主回路的耐压试验。主回路的耐压试验程序和方法，应按产品技术条件的规定进行，试验电压值为出厂试验电压的80%。
（3）密封性试验。
1.选择质量好的产品
由上述，即使是国外产品也会发生事故或故障。因此，应当选用质量好的制造长的产品，并进行严格检测。
2.选择素质好的施工单位
由上述，由于安装工艺不良引起的故障率也是较高的。所以为减少故障率，应当选用管理水平高、工艺优秀的施工单位进行安装。
3.改进设计
在设计盆型绝缘子时，应尽量垂直安装；若平放时凸面应向上。这样可以避免GIS元件里的金属微粒、粉末聚集在盆型绝缘子底部。
4.严格进行出厂试验
包括试验时间和试验项目。例如，盆型绝缘子的故障率高，制造厂应对其进行长时间耐压试验，在额定电压下持续加压1000h以上。另外，对每个盆型绝缘子都要进行局部放电试验。
5.严格进行现场试验
现场试验包括交接试验和预防性试验，根据国家标准GB501560-1991,GIS交接试验项目及要求如下。
（1）测量主回路的导电电阻。测量值不应超过产品技术条件规定值的1.2倍。
（2）主回路的耐压试验。主回路的耐压试验程序和方法，应按产品技术条件的规定进行，试验电压值为出厂试验电压的80%。
（3）密封性试验。1）采用灵敏度不低于1×10-6（体积比）的检漏仪对各气压室密封部位、管道接头等处进行检测时，检漏仪不应报警。
2）采用收集法进行气体泄漏测量时，以24h的漏气量换算，每一个气室年漏气率不应大于1%。值得注意的是测量应在GIS充气24h后进行。
（4）测量SF6气体微量水含量。微量水含量的测量也应在GIS充气24h后进行，测量结果应符合如下规定：
1)有电弧分解的隔室应小于150ppm(μL/L);
2)无电弧分解的隔室，应小于250ppm(μL/L).
(5)GIS内部各元件的试验。对能分开的元件，应按《标准》进行相应试验，试验结果应符合规定的要求。
(6)GIS的操动试验。当进行GIS的操动试验时，连锁与闭锁装置动作应准确可靠。电动、气动或液压装置的操动试验，应按产品技术条件的规定进行。
(7)气体密度继电器、压力表和压力动作阀的校验。气体密度继电器及压力动作阀的动作值，应符合产品技术条件的规定。压力表指示值的误差及其变差，均应在产品相应等级的允许误差范围内。
3.6.认真进行日常巡视
GIS日常巡视的主要项目如下。
（1）断路器、隔离开关、接地开关、快速接地开关的位置指示器是否正常；闭锁位置是否正常。
（2）各种指示灯、信号灯的指示是否正常，加热器是否按规定投入或切除。
（3）对隔离开关、接地开关，可以以窥视孔中检查其触头接触是否正常。
（4）密度计、压力表的指示值是否正常。
（5）断路器、避雷器的指示动作次数是否正常。
（6）裸露在外面的母线，其温度计的指示是否正常。
（7）二次端子有没有发热现象，熔断器是否正常。
（8）在GIS设备附近有无异味、异声。
（9）设备有无漏气、漏油现象。
（10）所以阀门的开、闭位置是否正常，金属支架有无锈蚀；有无发热现象。
（11）可见的绝缘件，有无老化、剥落，有无裂纹现象。
（12）所有金属支架和保护罩，外壳有无油漆剥落的现像。
（13）SF6气体的分解物有无泄漏现象。
（14）接地端子有无发热现象，金属外壳的温度是否超过规定。
（15）所有设备的防护门是否关严、密封。
（16）所有照明、通风设备、防火器具是否完好。
（17）所有设备是否清洁、齐整、标志完善。
3.7.加强在线监测
超声波在线检测局部放电是GIS早期诊断的有效手段。新版二十五项反事故措施（2014版）已对此提出了要求，但尚未在现场推广，还有许多工作要做。如干扰的消除、放电量的标定等。
4结束语
针对发电厂GIS运行中常见故障做到上述要求后还需要建立一套科学的管理制度及相应的技术改造，才能使GIS健康水平提升到一个新台阶，降低运行中的故障率，为发电企业及整个电力系统安全运行提供可靠的保证。
参考文献
[1]罗学琛．SF6气体绝缘全封闭组合电器［Ｍ］．北京：中国电力出版社，1999.
[2]冯宗蕴．我国GIS的使用情况及发展动态［R］．西安：电力工业部西北电力设计院，1994.
[3]平高电气股份有限公司GIS维护手册.
作者简介
陈娜（1985年01月~），女，汉族，助理工程师，本科学历，祖籍天津武清，主要从事配电线路运行维护、业扩受理、安全管理等工作。工作单位：国网天津武清供电有限公司