楊海東，李傳金，唐東升

[摘? ? 要]? 在GIS變電站的設備端子箱以及機構箱部位，最常見的故障現(xiàn)象就是設備受潮，并且隨著使用年限的增加，受潮程度將會更加嚴重。文章結合以往運行檢修方案，針對設備的材料、設計與安裝工藝、結構等方面展開研究，將為后期工作良好開展奠定基礎。

[關鍵詞]GIS;電器設備;受潮;分析研究

[中圖分類號]T458 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2021）12–0–02

Analysis of Moisture Failure of GIS Combined Electrical Equipment

Yang Hai-dong，Li Chuan-jin，Tang Dong-sheng

[Abstract]In the equipment terminal box and mechanism box of GIS substation， the most common failure phenomenon is that the equipment is damp， and as the service life increases， the degree of dampness will become more serious. Based on this， the article combines the previous operation and maintenance schemes， conducts research on the material， design and installation process， structure of the equipment， analyzes the common GIS equipment damp conditions， and then proposes relevant countermeasures for the later stage. The work is well developed and the foundation is laid.

[Keywords]GIS; electrical equipment; damp; analysis and research

在變電站中，GIS設備因其安裝方便且維護工作量少、結構緊湊等優(yōu)點，得到了廣泛的認可與應用。GIS設備大部分是安裝于戶外環(huán)境的，由于露天的雨雪、露水等出現(xiàn)的潮氣，無法進行有效的控制。在檢修過程中，發(fā)現(xiàn)此環(huán)境中的設備受潮現(xiàn)象最為嚴重。當GIS設備受潮后：一方面會使設備內(nèi)部的零部件出現(xiàn)銹蝕的現(xiàn)象，進而出現(xiàn)運行卡澀;另一方面還會使設備的絕緣性能下降，直接出現(xiàn)直流接地的現(xiàn)象。嚴重時將直接影響設備的正常運行。因此，在日常工作中，應該針對此方面展開充分的重視，將其中出現(xiàn)的問題進行積極的研究與探討，以期能夠采取有效的措施加以應對，提升設備的運行質量。

1 GIS設備受潮原因分析

變電站中GIS組合設備中容易出現(xiàn)受潮現(xiàn)象的是隔離開關機構箱、斷路器機構箱、避雷器放電計數(shù)器連接盒、電流互感器端子箱，而引起受潮現(xiàn)象的主要有以下幾內(nèi)容：①結構設計以及制造工藝不合格，導致使用中密封不嚴密。②設備的密封條材質不合格，無法實現(xiàn)密封。③安裝過程中工藝不合格和后期維護工作不及時，或者是加熱器長時間未運行。

1.1 斷路器機構箱

110 kV的斷路器機構箱被設置于GIS設備的最上端位置，而220 kV的斷路器機構箱一般均安裝于設備的底部，縱觀整個布局結構，位于頂部的110 kV斷路器機構箱更容易出現(xiàn)受潮，因為位于頂部位置，更容易受到雨水等的侵蝕。

案例分析：如圖1所示，某110 kV的GIS斷路器機構傳動軸內(nèi)部存在大量的積水。

分析發(fā)現(xiàn)：產(chǎn)生雨水堆積的主要原因有以下兩方面原因：①機構箱與蓋板之間并未安置密封圈，兩者之間硬接觸，導致遮蓋效果不佳。②機構箱與蓋板的接觸部位被打上了密封膠，年久未換導致密封效果下降，雨水會沿著機構箱與蓋板的貼合面滲透進傳動軸內(nèi)部，軸下部的密封是嚴實的，雨水積聚在內(nèi)部長時間無法排出。

1.2 隔離開關機構箱

母線側隔離開關機構箱安裝于母線上方位置，以水平分布狀態(tài)放置，而出側隔離開關機構則安裝于隔離開關的側面位置，以垂直狀態(tài)放置。分析兩種放置方式，發(fā)現(xiàn)其在日常工作中易受潮。

案例分析：一旦出現(xiàn)110 kV的GIS隔離開關機構箱設備受潮現(xiàn)象，展開設備操作時，很容易出現(xiàn)卡澀的現(xiàn)象，如圖2所示。

分析原因：進行受潮原因分析時，發(fā)現(xiàn)其存在以下幾種情況，隔離開關機構箱中，其密封結構主要是借助螺絲緊固實現(xiàn)的，緊固程度完全取決于螺絲的密集程度，操作起來把控不佳;此外，還存在金屬板的切合程度不佳以及邊封所使用的膠圈失效的現(xiàn)象;箱體內(nèi)部未安裝呼吸孔以及加熱器等設備，無法進一步實現(xiàn)除濕。當水霧氣經(jīng)過密封層流向機構體內(nèi)部時，會流向轉動軸最底部，水汽長時間的積聚會將軸承銹蝕，進而出現(xiàn)卡澀的現(xiàn)象。

1.3 電流互感器端子箱

在針對GIS設備中的電流互感器端子箱的檢修中，不會經(jīng)常開蓋檢修，因此其存在的滲水受潮現(xiàn)象便很容易被忽視。如果針對箱體進行開蓋檢查時，還存在結構設計不合理以及安裝工藝存在問題等現(xiàn)象，進一步導致滲水現(xiàn)象加劇。

設備管理與改造案例：在該110 kV的GIS電流互感器二次接線盒部位-端子箱內(nèi)部，存在大量的積水，如圖3所示。

滲水原因分析：該設備的電流互感器端子箱以測斜的形式被安裝在GIS的筒壁位置上，其封蓋主要是卡扣密封形式，開口向上;封蓋與端子箱之間的密封是靠密封條實現(xiàn)的;發(fā)現(xiàn)封蓋上方有雨水沖刷的痕跡，并且由于電流互感器端子箱被傾斜安裝，雨水容易積聚在封蓋的卡扣處長時間無法分散，久而久之被滲進端子箱內(nèi)部，被雨水長時間浸泡的密封膠條，會加速其老化速度，導致雨水滲入的程度增大。

1.4 避雷器放電計數(shù)器接線盒

與電流互感端子箱相同的是，GIS避雷器放電計數(shù)器的日常檢修過程中，很少打開蓋子進行全面檢修工作，只有設備出現(xiàn)嚴重問題時，才開蓋維修。

案例分析：實際工作中，當運維人員巡視至該工作區(qū)域時發(fā)現(xiàn)，該區(qū)域110 kV的GIS母線避雷針的放電計數(shù)器的三相泄露電流均呈現(xiàn)0值，安排檢修人員進行問題排查時發(fā)現(xiàn)，接線盒內(nèi)部積聚了大量的水分，其內(nèi)部的部分閥塊出現(xiàn)了嚴重的銹蝕現(xiàn)象。

分析其主要受潮原因：介于避雷針的放電技術盒的安裝是以傾斜角度呈現(xiàn)的，雨水落下時會沿著GIS避雷針二次引線流入接線盒內(nèi)部，由于接線盒自身的密封性較為良好，因此雨水會長期積聚在此。

2 處理措施

GIS（Gas Insulated Switchgear）組合電器有安裝體積小、安全性能好、可靠性高、檢修周期長等特點，目前廣泛應用于國內(nèi)輸變電工程中。GIS設備是將各組成元件按接線要求，依次連接成一個整體。其中的高壓帶電部位密封于接地金屬外殼內(nèi)，殼內(nèi)充以絕緣性能良好的SF6氣體作為絕緣和滅弧介質。組成元件一般包括斷路器、隔離開關、接地開關、電壓互感器、電流互感器、母線、避雷器等。

2.1 受潮不嚴重

針對機構箱受潮不影響其正常運行的主要措施如下：①將箱體內(nèi)部的機構的密封圈以及銹蝕痕跡進行完全清理，然后更換新的密封圈，隨后在機構箱的頂部安裝防雨罩。②針對機構箱進行后期的改造工作，將排氣孔以及加熱器等設備進行安裝。

2.2 受潮嚴重

針對機構箱受潮嚴重影響正常運行的，主要措施如下：將所有的初除潮裝置進行更換與安裝，利用航空插頭代替二次接線，在機箱的外沿部位加裝凹槽，確保加裝的密封凹槽在機構箱的固定螺栓內(nèi)側部位安裝。

2.3 端子箱以及接線盒

如果在GIS設備中存在接線盒以及端子箱密封不嚴實，需要將密封面全面清理干凈，然后重新涂抹密封膠進行密封，隨后針對設備安裝防雨罩。如果部分結構不合理的，無法加裝防雨罩，應該及時與廠家聯(lián)系，進行解決。在GIS設備受潮過程中，其檢修工作應該體現(xiàn)出以下幾點：①針對已經(jīng)運行的設備，需要聯(lián)系常見進行防雨罩設計，針對端子箱以及機構箱等設備均設置防雨罩并全數(shù)安裝，隨后進一步完善密封結構。②針對所有的設計以及安裝工作，展開其質量監(jiān)控措施，隨后展開建造力度的增強。設備選用時，防水性強、除潮加熱性能佳的設備為首選。③在工作過程中，應該不斷加強操作人員的專業(yè)技術水平，使工藝安裝水平得以全面提升。

本次GIS組合電器故障存在以下因素：材質選擇不佳，對于高場強使用的層壓絕緣件應采用表觀密度大的材料;絕緣件現(xiàn)場保管不當，對于長期存放的絕緣件應采用充油保管，防止受潮;現(xiàn)場安裝工藝控制不嚴，對于高場強區(qū)安裝的絕緣件應采用真空注油工藝。結合以上分析，提出現(xiàn)場處理意見如下。

（1）采用表觀密度較高的C4B型層壓木 ，有效提高絕緣件的電氣強度。

（2）成型的絕緣件充分干燥后進行真空注油浸漬48 h，采用帶油運輸?shù)姆绞竭\抵現(xiàn)場，防止絕緣油從絕緣件中析出。

（3）對現(xiàn)場三相出線裝置絕緣件進行更換，有效控制絕緣件露空時間，安裝完成后對出線裝置倉抽真空，殘壓不低于133 Pa，持續(xù)時間24 h。

3 結束語

在對GIS組合設備的受潮情況展開分析研究后，將可能引發(fā)的事故危害進一步明晰，在此基礎上，有助于我們進一步開展后期設備的維護與管理工作。在實際的設備管理工作中，需要在針對各種設備展開定期的巡視與檢查工作，評價其工作質量，按時將設備的運行數(shù)據(jù)進行抄錄，以獲取其詳細的動作次數(shù)以及檢測儀器詳細數(shù)據(jù)，隨后還需要嚴格按照要求，對其展開溫度保障。隨之，還要堅持實施不停電測試工作，在要求下實施電流的不泄漏檢測，隨后將其發(fā)展趨勢進行詳細記錄，一旦有異?，F(xiàn)象可以及時發(fā)現(xiàn)并能及時處理。面對事故發(fā)生，最有效的應對措施便是能夠防患于未然。需要所選設備展開去全面對比，運行時間超過10年以上，各廠家做好詳細的安全排查工作，并專項開展測試數(shù)據(jù)分析，形成專題分析報告。

參考文獻

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