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摘要：现阶段，GIS设备在变电站发展中得到广泛应用。一旦这些设备出现了故障问题，那么就会影响到变电站的安全运行，因此，在电网建设推进的大背景下，做好变电站GIS设备的故障检修非常重要。
关键词：变电站；GIS设备；故障诊断及检修
引言
GIS设备是气体绝缘金属封闭开关设备，随着电网系统要求变得越来越严格，GIS设备的应用也越来越广泛，但是由于GIS设备在出现意外问题时，故障诊断与检修难度过高，导致在检修时出现很多问题，本文针对GIS设备的故障问题、产生故障原因以及检修的过程进行分析研究。
1GIS设备基本介绍
GIS设备是一种全封闭金属开关，并带有气体绝缘结构，全称是六氟化硫全密闭型组合装置，该设备的外壳所用材质为不锈钢、铝合金等金属材料，在设备中空腔体内充入六氟化硫气体，这种气体的灭弧性能和绝缘性能十分优异。GIS设备的具体结构包括断路器、汇控柜、开端设备、互感器等。断路器在进行开端线路操作时，会产生电弧，但因为六氟化硫气体优异的灭弧性能力，电弧会立刻熄灭，同时在电弧作用下分解出对人体有害的气体，所以应在断路器电弧产生处放置吸附剂。互感器主要用于测量主回路的电流。GIS设备结构如图1所示。
2变电站GIS设备常见故障
2.1SF6气体外泄
在工作期间，因为它具备相对较大的可依赖性，需要维护的数量不大。因此在大型的火力发电厂内，获得了大范围的使用。可GIS设备会频繁的发生SF6气体外泄的问题，主要是由于GIS设备当中密封位置与管路之间的连接位置还有焊接点出现故障导致的。
2.2断路器出现故障
断路器出现故障是由于断路器与接地以及隔离刀闸，被SF6这类气体击穿以后，造成GIS设备发生了短路问题。另外，动、静触头在进行合闸操作期间出现故障，也会导致断路器出现接触不良。因此，这在GIS设备内部，同样属于一类普遍的故障问题。
3变电站GIS设备的故障诊断及检修
3.1断路器
确定设备出现的故障是由于断路器的问题时，在进行诊断时，需要首先了解电源，检测电源是否存在问题，当断路器出现问题时，需要检查电源空开与否，然后对熔丝进行检查。如果出现电源空开，需要试合空开;若发现熔丝熔断，则需要及时更换新熔丝，在处理完毕后重新检查汇控柜。如果电源未曾出现问题，可以对控制回路引起的分合闸问题进行考虑，这时需要，了解故障是分闸还是合闸动作出现的问题。当发现是分闸动作出现错误时，需要首先检查断路器的控制把手，还需要检查分闸线圈。如果发现难以解决的问题，需要邀请专业检修人员来检查控制回路。当产生合闸问题时，可以由专业检修人员来检查电路的二次回路。如果断路器故障的产生是因为六氟化硫气体压力不足时，需要对其进行格外关注。若是无法完成分闸动作，就可以经断路器电源进行直接中断，保持有断路器电源空开，还需要向省级报告，将重合闸停止，经过上级批准过后，需要用母联串代的方式将未曾发现的故障的断路器换到另外一侧的母线上，再将故障断路器中断，进而再去维修。如果出现无法完成合闸操作，那就需要将电源中断，申请重新合闸，然后再让检修人员来进行检修。当出现六氟化硫气体压下到警戒值以下，况且没有方法支持分合闸时，就可以将断路器的电源快速中断，同时还需要闭锁操作机构，将闭锁机构标上必要标志，然后根据你检修制度来进行维修。
3.2互感设备
一般情况下，GIS设备中互感器元件出现问题的概率不高。但是不代表不会出现问题，而且互感器出现问题时，一般不会出现明显的故障现象指示工作人员准确找到故障原因。这给设备检修带来的很大的困难。一般通过合格验收以及科学安装的GIS设备不会出现互感器问题，并且利用现在先进的在线监测技术可以保证互感器的正常运行。当然确实是出现互感器故障，那么可以根据图纸测定保护区段，并结合在线监测装置确定故障位置，然后直接更换设备。更换前的互感器必须要经过严格检测，确保质量、规格、参数合格后才能用于更换。更换过程中需要基于相关数据进行统计分析，按GIS设备实际需求完成更换作业。具体流程是先做设备接地，然后根据操作手册和安装说明书，准确安装。
4GIS设备故障具体处理方式
4.1断路器故障处理
第一，对合分闸控制电路进行检查。首先检查合分闸动作的电能供应线路，若控制线路出现问题，则无法完成合分闸动作。当GIS设备断路器合分闸出现故障时，首先检查断路器的供电电源，观察电源是否为空开状态，若当前状态为空开状态，则需要对空开状态进行闭合。此故障的出现，还要打开保险盒看熔断丝是否存在烧断现象，若出现熔断，则更换熔断丝，同时打开汇控柜进行检查，观察各个开关与熔断器之间的距离是否符合规定要求。
第二，检查控制回路。若确定断路器的控制回路出现了问题，先对控制回路中比较产生故障的几个位置进行检测。在此故障状态下，出现断路器无法完成分闸动作时，则先检查控制把手和分闸线圈这两个位置，若这两个位置点没有出现问题，再让专业操作人员对控制回路和二次回路进行检查，并处理相应的问题。
第三，检测腔体内六氟化硫压力。若六氟化硫压力过低造成GIS设备断路器合分闸未能完成，首先断开断路器的电源，使电源处于空开状态，再母联串代的方式将出现故障的GIS设备绕开，把可以正常工作的线路转接到另一个母线上。确认故障线路已经与主线路断开，由维修人员判断GIS设备内是六氟化硫压力下降还是壳体发生了泄漏现象。若在正常使用过程中，气体压力下降并超出了使用范围，则由维修人员向腔体内重新充入六氟化硫气体；若因泄漏或其他不明原因造成，则工作人员将操作机构进行锁定，同时设立不可操作标志，上报调度部门由生产厂家或专业人员进行维修或更换。
第四，检查合闸弹簧弹力。将合闸弹簧取下，观察是否有拉长、弯曲等现象；观察是否弹力减弱，造成弹力不足。若有以上现象的发生立刻更换合闸弹簧。
4.2互感器故障处理
首先，通过测试查找故障的具体原因和点位。由于高压电设备具有一定危险性，不能近距离接触，所以工作人员要通过对互感器产生的数据进行记录的方式进行确认，一旦发现数据异常部位，马上申请断电开盖检测，找出其中产生松动的位置和原因，对其进一步维修和处理，并采取措施防止该位置再次出现类似故障。
其次，若无法修复需要更换，在更换前，需要对新的元件进行系统检测，同时确认其规格型号是否符合现场使用要求，避免更换安装后再次出现故障问题。更换后对设备的接地端和非接地端进行确认，确保不会再次松动后，方可合盖、通电。
最后，更换后，技术人员要对维修后的GIS设备的运行参数和运行状态进行统计和分析，观察运行状态是否稳定，互感器对主回路的电流测试是否准确，待确保设备更新后参数准确、状态正常，方可正式使用。
结语
GIS设备在使用过程中，相关部门需要对设备产生的故障与检修加强重视，确保设备的正常运行，同时，故障诊断和检修也是电网系统的至关重要的环节，检修人员需要认真检查GIS设备故障产生的原因，然后需要根据出现的故障进行检修，相关部门需要加强培养检修人员的专业能力，提升其检修水平。
参考文献
［1］苟伟，李长彬．500kV变电站GIS设备的故障诊断与维护［J］．科技创新导报，2016，13(34):12-13．
［2］佚名．500kV变电站GIS设备的故障诊断与维护［J］．山东工业技术，2018，278(24):170．
［3］王一博，王福杰，马繁宗．变电站GIS设备常见故障原因及处理方法分析［J］．中国新技术新产品，2016(5):30．