陳曉鵬

摘 要：面對日益突出的GIS組合設(shè)備問題，分析、研究設(shè)備的常見缺陷和運(yùn)行維護(hù)的相關(guān)注意事項(xiàng)顯得極為迫切。從GIS組合設(shè)備的定義和特點(diǎn)出發(fā)，對設(shè)備的常見缺陷和運(yùn)行維護(hù)過程中的相關(guān)注意事項(xiàng)進(jìn)行了簡要分析。

關(guān)鍵詞：GIS組合設(shè)備；缺陷分析；斷路器；三位開關(guān)

中圖分類號：TM595 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.17.141

1 GIS組合設(shè)備的定義和特點(diǎn)

在我國電力行業(yè)中，GIS組合設(shè)備是指六氟化硫全封閉形式的組合電器，國際上稱其為“氣體絕緣金屬全封閉式開關(guān)設(shè)備”，它將變電站中除了變壓器之外的全部設(shè)備，包括隔離開關(guān)、斷路器、接地開關(guān)、電流傳感器、電壓傳感器、母線、避雷器、進(jìn)出線管套、電纜終端等設(shè)計(jì)整合成一個整體。GIS組合設(shè)備以其占地面積小、可靠性強(qiáng)、安全性高、安裝時間短、維修周期長等優(yōu)勢在國內(nèi)外電力行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。GIS組合設(shè)備由斷路器、三位開關(guān)、電壓傳感器、接地開關(guān)、電流傳感器、母線（單相或三相）、避雷器、進(jìn)出線管套、電纜終端等多種元件組成，且被密封在接地絕緣金屬殼內(nèi)，內(nèi)充一定量的SF6氣體。斷路器組件由三相共箱式斷路器和操動機(jī)構(gòu)組成，滅弧選用熱膨脹和助吹相結(jié)合的自能式斷路器；三位開關(guān)能實(shí)現(xiàn)隔離、接通、接地三種情況，結(jié)構(gòu)較為緊湊，性能較可靠。

經(jīng)過三十多年的研發(fā)，GIS組合設(shè)備現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于水電站、城市電網(wǎng)以及山區(qū)66 V～220 kV電壓級別的系統(tǒng)中。相比于分離式敞開設(shè)備，GIS組合設(shè)備占地面積小、結(jié)構(gòu)緊湊、無污染、故障少、動作可靠、保護(hù)靈敏，內(nèi)充SF6氣體，絕緣和滅弧性能好。雖然GIS組合設(shè)備的可靠性較高，但由于材料選擇和運(yùn)輸、裝配工藝等方面容易出現(xiàn)問題，設(shè)備內(nèi)部存在各種缺陷，比如針狀突出物、金屬微粒、絕緣氣隙、固定微粒等。在電壓升高的狀態(tài)下，這些缺陷將會導(dǎo)致設(shè)備局部電流強(qiáng)度劇增，極易形成放電通道，致使絕緣擊穿，引起安全事故。局部放電是GIS組合設(shè)備出現(xiàn)絕緣缺陷的表現(xiàn)形式和征兆，對其進(jìn)行定期檢測就能及早發(fā)現(xiàn)問題，以便及時采取應(yīng)對措施，避免事故進(jìn)一步擴(kuò)大。

2 GIS組合設(shè)備常見缺陷分析

近年來，隨著GIS組合設(shè)備的大范圍使用，一些缺陷逐漸顯現(xiàn)出來，主要有以下幾種：①有些早期的GIS組合設(shè)備在設(shè)計(jì)過程中存在缺陷，而在投入使用階段，甚至是維修階段存在的缺陷就會顯示出來。如果沒有及時發(fā)現(xiàn)并予以處理，這些缺陷就會在GIS組合設(shè)備運(yùn)行中引發(fā)故障，給電網(wǎng)系統(tǒng)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。②設(shè)備加工工藝與技術(shù)要求不符，封閉處理不當(dāng)或者在設(shè)備安裝階段裝配不當(dāng)，造成設(shè)備在投運(yùn)不久就發(fā)生SF6氣體側(cè)漏。就目前而言，這種缺陷出現(xiàn)的概率相對較大，GIS組合設(shè)備的漏氣率也較高。③由于GIS組合設(shè)備的全部構(gòu)件都被封閉在SF6絕緣氣體環(huán)境中，一旦發(fā)生故障，比如雜質(zhì)微粒在電場里運(yùn)動、局部放電、接連處發(fā)熱等，在絕緣氣室外部很難及時發(fā)現(xiàn)，同時缺陷的定位也很困難。④GIS組合設(shè)備占地面積小、內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為緊湊、組成元件較為集中，極易導(dǎo)致事故進(jìn)一步擴(kuò)大。面對日益嚴(yán)重的GIS組合設(shè)備缺陷，分析、研究常見缺陷的處理措施刻不容緩。因此，分析GIS組合設(shè)備存在重大缺陷的原因，進(jìn)而減少或避免GIS組合設(shè)備事故以及缺陷的出現(xiàn)，保證電網(wǎng)系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

3 GIS組合設(shè)備運(yùn)行維護(hù)相關(guān)注意事項(xiàng)分析

3.1 做好事故預(yù)想和防范措施

在對GIS組合設(shè)備解體檢修之前需要對檢修人員進(jìn)行專業(yè)技能培訓(xùn)，使檢修人員了解并掌握GIS組合設(shè)備的主接線圖和氣室圖，以便事故出現(xiàn)后能及時采取有效的解決措施。在解體檢修階段，需要嚴(yán)格依照施工流程和工藝進(jìn)行，替換隔離室里的吸附劑，清潔管道內(nèi)壁、盆式絕緣體和O形封閉圈，避免存在異物、潮氣、灰塵等。GIS組合設(shè)備的試驗(yàn)階段主要是檢測SF6氣體的濕度。當(dāng)滅弧室或斷路器的濕度較高時，就會產(chǎn)生很多有毒、腐蝕性較強(qiáng)的物質(zhì)，從而使電阻增大，觸頭的使用壽命縮短；當(dāng)斷路器微水超標(biāo)較嚴(yán)重時，盆式絕緣體就會結(jié)露，造成絕緣體表面出現(xiàn)閃絡(luò)現(xiàn)象，導(dǎo)致設(shè)備整體的絕緣強(qiáng)度降低。

3.2 預(yù)防和控制SF6氣體超標(biāo)

在運(yùn)行維護(hù)過程中，需要不定時地對GIS組合設(shè)備進(jìn)行高頻局部放射檢測。檢測方法主要有超聲波法、光電法、電測法等，其中，超聲波法由于抗干擾能力強(qiáng)、操作簡便，非常適合在現(xiàn)場使用。在檢測階段，通過分析氣體色譜來判斷局部放電狀況，從而制訂合理的檢修計(jì)劃。對于安裝、密封不嚴(yán)實(shí)或其他因素導(dǎo)致漏氣次數(shù)較多的氣室，外界空氣中的水分會慢慢地滲入其中，因此，還要隨時監(jiān)控氣室的微水情況。由于微水檢測結(jié)果會受濕度、環(huán)境、溫度的影響，因此，微水檢測最好是在同一環(huán)境下進(jìn)行。當(dāng)檢測結(jié)果偏差較大時，還需要使用兩臺不同的儀器反復(fù)測量。此外，還要保持運(yùn)行環(huán)境的清潔，在GIS組合設(shè)備的運(yùn)行過程中避免SF6漏氣或灰塵、水分進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部。

4 結(jié)束語

當(dāng)前，GIS組合設(shè)備已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于實(shí)踐中，其檢測技術(shù)也在不斷更新。因此，相關(guān)人員需盡早制訂出所有構(gòu)成部件在各種環(huán)境、氣候條件下的使用標(biāo)準(zhǔn)，并按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)，這樣才能確保GIS組合設(shè)備的質(zhì)量，減少設(shè)備運(yùn)行中出現(xiàn)的故障。同時，還需要強(qiáng)化運(yùn)行、安裝和維護(hù)過程中的監(jiān)督管理，及時發(fā)現(xiàn)并處理存在的缺陷，保障GIS組合設(shè)備的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]曲金秋.變電站GIS組合設(shè)備缺陷分析與防范[J].科技視界，2012（16）：48-49，80.

〔編輯：劉曉芳〕