1、GIS 组合电器的安全运行与维护【摘要】本文围绕 GIS 组合电器的优缺点、运行要点以及维护措施进行详细分析，希望能够给 GIS 组合电器的日常维护管理工作提供借鉴。【关键词】GIS；组合电器；优缺点；运行；维护 中图分类号：F407 文献标识码： A 一、前言 GIS 组合电器是目前世界上最先进的电气设备，具有绝缘强度高、占地面积小、安装容易、不易受到外界影响等优点，而且运行安全可靠，维护工作量小，在电力系统中得到广泛应用。 二、GIS 组合电器的优缺、点分析 气体绝缘全封闭组合电器(以下简称 GIS)一般由断路器、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组成,这些设备或
2、部件全部封闭在金属接地的外壳中成为一个间隔,内部充有一定压力的SF6 气体作为绝缘介质。一个 GIS 间隔内包含众多设备,这种紧凑的设计使得其优点非常突出,但也带来一些不利影响,对优、缺点的分析可使我们有针对性的制订运行维护措施。 1、GIS 组合电器的优点分析 (1)小型化。因采用 SF6 做绝缘和灭弧介质,能大幅度缩小占地面积；(2)可靠性高。由于带电部分全部密封于 SF6 气室内,受外部环境的影响较小,内部隔离开关、接地开关及断路器间相互连锁； (3)安全性好。带电部分密封于接地的金属壳体内没有触电危险，SF6 是不燃气体无火灾危险； (4)带电部分以金属壳体封闭,对电磁和静电实现屏蔽,
3、噪音小、抗电磁干扰能力强； (5)安装周期短。可在工厂内进行整机装配、调试及试验合格后,以单元或间隔的形式运达现场； (6)维护方便,检修周期长。因其结构布局合理,SF6 气体灭弧能力强,提高了其使用寿命,便于日常维护。 2、GIS 组合电器的缺点分析: (1)价格昂贵变电站整体投资偏高； (2)发生事故后相邻气室或间隔需被迫停电,严重时停电面积更广,事故处理难度大耗费时间长； (3)SF6 是一种惰性气体,无毒但比氧气重,泄露后易积聚在低洼处,有可能导致运行人员发生窒息的危险； (4)GIS 发生绝缘击穿事故时,内部有电弧产生,SF6 气体在电弧的高温、高压作用下,会分解出氟化氢、硫化氢、四
4、氟化硫等剧毒物质附着在拆开后的母线等设备表面,若不注意处理会危及检修人员的健康； (5)GIS 整体密封导致其内部的发热、局部放电等轻微故障不易及早发现而导致绝缘击穿等恶性事故的发生 (6)为避免外壳感应电触电对 GIS 接地及变电站接地网要求较高。 三、GIS 组合电器运行时的细则 1、操作时的安全措施 (1)接到电调令操作时,运行人员必须严格按照岗位安全操作规程制度进行操作,确保操作正确率 100%； (2)在 GIS 上正常操作时,需有专人监护。操作前,检查间隔内各开关机械指示位置及操显装置位置状态、气室压力均正常后方能操作； (3)操作中,所有人都应禁止触及外壳,并保持一定的安全距离。
5、手动操作隔离开关或接地开关时,操作人员应戴绝缘手套。操作完毕后,认真核对位置状态并检查气室压力。 2、点检时的安全措施 (1)点巡检时工作人员要确定 GIS 室通风良好避免 SF6 泄漏导致窒息；(2)防止外壳感应电触电及烫伤。在正常情况下,其外壳及构架上的感应电压不会超过 36V。其温升在运行人员已触及的部分不会超过 30K,但要防止外壳接地线松脱等意外情况,点巡检时最好不要直接用手触摸运行中的 GIS 外壳; (3)检修时的安全措施:气体采样操作及处理气体渗漏时,要在通风条件下戴防毒面具进行。 四、GIS 组合电器设备故障的表现及实际处理方法 断路器有下列情形之一，应申请停电处理。如：套管
6、有严重的破损现象。断路器内部有爆裂的声音。少油断路器灭弧室冒烟或内部有异常响声。油断路器严重漏油，油位看不见。空气断路器内部有异常的声响或严重漏气，引起压力下降，橡胶吹出。SF6 气室严重漏气或发出操作闭锁信号。真空断路器出现真空损坏的咝咝声音。 1、断路器故障处理 （1）断路器动作分闸后，值班人员应立即记录故障发生时间、停止音响信号，并立即进行事故特巡检查，判断断路器本身有无故障。 （2）断路器故障分闸自动重合或试行强送后，无论成功与否，均应对断路器外观进行仔细检查。 （3）断路器故障发生拒动，造成越级跳闸，在恢复系统送电时，应将发生拒动的断路器脱离系统并保持原状，待查清拒动原因并消除后方可
7、投入使用。 （4）SF6 断路器发生意外爆炸或漏气等事故，值班人员接近设备要谨慎，尽量选择从上风处接近设备，必要时要带防毒面具、穿防护服。 2、电压互感器的故障处理 （1）电压互感器保险熔断或自动开关跳闸，应立即恢复。若再次熔断或跳闸，应检查其本身及二次回路有无故障。 （2）当电流表没有指示的时候，应看互感器二次是否短路。 （3）当电压表、功率表指示不正确的时候，应检查 TV 二次回路及TV 本身有无故障并处理。 （4）当互感器接头发热严重或者瓷件损坏、冒烟、着火时，应立即将其退出运行并检查处理。 （5）当互感器发生下列情况时，必须立即停止运行，并汇报调度和工区，即：冒烟、发出焦臭味道；内部有
8、放电声音或者其他噪音，引线与外壳之间放电；严重漏油；熔丝（或自动开关）连续熔断。当 TV 内部冒烟的时候，禁止用刀闸进行故障隔离，而应通过改变运行方式用断路器切断故障电压传感器；当互感器着火时，应立即切断电源，并用干式灭火器或黄沙灭火。 五、维护检修方式创新 GIS 组合电器与常规电器在维护检修管理方面有以下几点创新： （1）更易于开展状态检修。 GIS 为 SF6 气体绝缘设备，不受外部环境条件如污秽、水分、锈蚀等的影响，且 SF6 气体具有优异的灭弧和绝缘性能，使得触头寿命延长，结构简化，机械性能进一步改善，因而能长期保持良好性能，并且 SF6气体压力易于监测，因此便于开展状态检修。其次
9、GIS 组合电器的各项信息采集、处理、传输、存储等功能的实现完全基于网络通信技术，过程层、间隔层、站控层的智能设备及网络通信设备，如路由器、网关、交换机、接口装置等组成了整个变电站二次系统，其各个环节可以得到有效的监视，极大地提高了二次系统的可观性和可控性，利于实现状态检修。最后 GIS 组合电器改变了保护校验方式，因为其保护完全是软件处理，靠智能终端来执行，因此只要软件程序运行正常，就不存在保护拒动或误动的情况，所有保护动作均可通过软件来模拟，并且采用两套互为备用的保护测控装置，当其中一套装置退出运行时，另一套装置可独立运行，因此在保护校验时可停用其中一套保护进行校验，另一套保护正常运行，从
10、而实现不停电保护校验，确保变电站的运行可靠性，延长了二次设备的检修周期，与 GIS 设备维护检修周期长更易于配合，更易于实现状态检修。 （2）维护检修项目改变 GIS 设备由于具有良好的抗污、灭弧和绝缘性能，可主要维护：操作机构箱和控制柜内有无受潮、生锈和脏污；润滑和清扫；紧固控制回路接线等。数字化设备则主要维护其告警信息，对服务器和智能终端进行检查等少部分内容。 六、GIS 组合电器的维护管理 GIS 设备在运行时分为正常巡视和临时巡视,巡视时要对气体压力值重点检查。 1、GIS 组合电器的点巡检 (1)断路器、隔离开关、接地隔离开关、快速接地隔离开关的位置指示器、闭锁位置是否正常； (2)
11、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)检查各供气铜管应无裂纹或扭曲； (4)定期巡视设备每个气室的放气阀及压力表,每天对压力表进行巡视检查并记录； (5)断路器、避雷器的指示动作次数是否正常； (6)二次端子、接地端子有无松动、发热现象； (7)在 GIS 设备附近有无异味、异声； (8)可见的绝缘件有无老化、剥落、裂纹的现象,金属支架和保护罩外壳有无油漆剥落； (9)SF6 气体的分解物有没有泄漏； (10)装有防爆膜的设备,每天定时巡视,但不得在防爆膜附近停留； (11)设备的防护门是否关严、清洁,齐整； (12)照明,通风设备,防火器具是否完好。 2、GI
12、S 组合电器的定期维护措施 (1)定期对 GIS 各气室的压力值进行一次检查记录,每月对跟踪记录的压力值进行分析； (2)定期做好外壳清灰工作； (3)每周记录避雷器的放电次数及泄漏电流值,每月对跟踪记录的数据进行分析； (4)定期做好预防性检修试验工作,防止 GIS 发生触头发热、PT、CT异常等故障。 七、结束语 关于 GIS 组合电器的运行维护的经验和方法目前仍然处于不断的摸索期，没有成熟的经验可以借鉴，需要我们不断从实际中积累经验，总结方法，以便能够更好地指导实践，保证 GIS 的安全可靠运行。 参考文献 1陈家斌.变电运行与管理技术M.北京:中国电力出版社,2011 2刘泽洪.气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)质量管理与控制M.北京:中国电力出版社,2011
