摘要：目前国内变电站GIS组合电器应用较广泛，GIS组合电器的安全运行关系着电网和企业的安全生产。鉴于此，文章重点就变电站GIS组合电器设备异常情况及处理对策进行研究分析，以供参考和借鉴。
关键词：变电站；电器设备；异常情况；处理对策
引言
变电站是电力系统的基础组织单位，在运行中会发生各种异常现象或事故，而这些异常现象或事故很可能给电力系统以及工农业生产等带来巨大的危害，此时能够正确及时处理各种异常运行或事故，是变电站运行值班人员一项重要的基本职责。六氟化硫封闭式组合电器，简称GIS，它将一座变电站中除变压器以外的一次设备，包括断路器、隔离开关、接地开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、母线、电缆终端、进出线套管等，经优化设计有机地组合成一个整体。
1变电站GIS组合电器的应用及优点
SF6气体绝缘全密封组合电器是七十年代出现的一种先进的高压配电装置，简称GIS，它具有体积小、安装施工工期短、设备检修周期长，使用寿命长，技术性能优良的特点。GIS的主要优点占地面积小，220kV、110kVGIS设备占地面积为常规设备的32％；某站220kVGIS9个间隔占地面积仅约480平方米；不受污染、盐雾、潮湿等环境的影响；具有灭弧性能强，不燃烧、防火性能好，安全可靠，GIS设备维护工作量少，检修周期长，适合无人值班变电所；施工工期短，现场安装工作量比常规设备减少了约8O％。
2变电站GIS组合器运行中存在的问题
GIS设备较常规敞开式高压设备相比具有很多优越性，那么电气运行人员如何才能保证GIS更安全、可靠、稳定运行，类似的问题越来越被人们所关注。由SF6气体的物理性质和化学性质决定了它的绝缘性能必然会受到水分、杂质、电极表面状态等种种因素的影响，SF6在常温下是极其稳定的气体，其惰性远远超过氮气和稀有气体。它不与碱液、白热的氧化亚铜、铜或银作用。在电弧、电晕和高温作用下，SF6气体才会发生分解现象。当温度到达4000K以上，绝大部分解产物为硫和氟的单原子。当温度降低时，绝大部分分解物又还原为SF6分子，但是有极少部分硫和氟的单原子在重新结合的进程中与游离的金属原子及SF6气体中的水分发生化学反应，产生了金属氟化物和硫的低价氟化物，这些低氟化合物有较强的毒性和刺激性，对人体有较大危害，对许多绝缘材料、金属材料也有严重的腐蚀性。
3变电站GIS组合器设备异常情况分析
3.1设计因素
GIS组合电器设备设计不合理或者设备绝缘裕度过低，这都是造成GIS组合电器设备出现异常或故障的原因。如GIS组合电器设备的支撑绝缘子，现在采用的是环氧树脂浇注绝缘子，其使用场强为6KV/min，长时间使用不会发生击穿问题，但如果采用的是10KV/min系列的绝缘子，短时间内不会出现问题，但长期使用可能出现击穿问题。这类设计不合理或者设备绝缘裕度过低造成的故障可占GIS组合电器设备总体故障量的7％左右。
3.2实际运行问题
GIS组合电器设备实际运行过程中，工作人员的操作不当或者操作失误可能会引起GIS组合电器设备异常或者故障。若工作人员将电器设备的接地刀闸合在带电相上，当此时的故障电流较大，则可能导致接地刀闸迅速损坏。
3.3设备安装过程
首先是设备安装没有遵守相关工艺规程。在设备安装过程中，工作人员由于未遵守相关工艺规程，对金属元件的划痕以及凹凸度处理不足。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这类故障大约占GIS组合电器设备设备安装故障量的40％；其次是设备安装现场环境清洁程度不符合相关设备安装要求，在实际设备安装过程中，环境清洁程度不足可能引起绝缘元件受潮以及被腐蚀等情况，同时也会导致外部的尘埃或者其他杂质残留在GIS组合电器设备内部；最后是异物清理问题。设备安装过程不是独立的，通常与其他工程协同进行，如土建、通风等工程。这种混合作业极可能导致设备安装过程中，其他工程产生的大量异物没有及时清理，残留在GIS组合电器设备内部。
4变电站GIS组合电器设备异常的处理对策分析
4.1GIS断路器拒合闸处理
这种GIS断路器拒合闸故障处理大致可包括以下几种：首先是GIS断路器出现操作电源断电情况，出现这种情况，工作人员应对操作电源进行仔细检查，主要是空开和熔丝等情况。如发生上述情况，可采取的措施是合空开和更换熔丝，同时也应对汇控柜内的开关进行调控，保证其在合适的位置；其次是控制回路异常，出现这类问题，应对控制回路中故障频发的区域进行检查，如同期回路、控制开关等。若出现的是次回路问题，这类问题的专业性很强，通常需要专业人士进行处理；再次是GIS断路器的弹簧机构储能不足，这类情况主要检查是否是电源出现问题，若是机构自身问题，则反馈给专业人员进行处理。接下来是GIS断路器开关问题，这是由于SF6压力降低导致的开关闭锁。出现这类问题，工作人员应及时断开断路和操作电源空开，并停止重合闸的使用，同时通知专业人员进行后续处理；最后是断路器投运问题，这类问题是由于断路器故障导致的断路器未能投运。出现这类问题，工作人员应及时断开断路器的两侧隔离开关，并通知专业人员进行处理。
4.2GIS断路器拒分闸处理
这种GIS断路器拒分闸故障处理大致可包括以下三种：首先是分闸电源断电问题，工作人员应及时对断路器操作电源的空开或熔丝情况进行检查，如发生这类问题，工作人员可进行合空开以及更换熔丝等操作，并保证汇控柜内的开关在合适的位置；其次是控制回路、弹簧机构储能、GIS断路器开关和断路器辅助接点故障，出现这四类故障后，先确定故障原因，再通知相关专业人员进行后续处理；最后是故障造成断路器分闸异常的问题，出现这类情况可采用母联串代故障断路器，这种断路器在保证整个GIS组合电器设备正常运行的前提下切断隔离故障断路器，并对故障断路器进行故障原因检查，再反馈给相关专业人员进行处理。
4.3液压操作机构
液压操作机构异常及故障，具体为液压机构无油位或者严重是漏油引起的断路器出现分合闸闭锁的情况。发生上述情况时，工作人员首先应断开液压操作机构电机电源，并利用母联断路器进行切换处理，再通知工作人员进行检修处理。
4.4隔离开关操作机构
GIS设备隔离开关正常操作时，如出现不能正常电动操作时，操作人员应对控制回路电压以及电机电压进行检修，防止其出现电压过低和失压等情况，同时对热继电器的工作情况进行检查，若热继电器异常，可进行热继电器复位操作。当电动操作异常时，可先断开操作电源，再进行手动操作GIS设备隔离开关。
4.5SF6故障处理方法
SF6气体降低故障处理主要分为两类：一种是SF6气体降低至报警值时，工作人员应及时反馈，等待专业人员进行补气作业。另一种是SF6气体降低到闭锁值，如出现这类问题，工作人员应先断开操作电源，再锁死操动机构，同时通知检修部门进行处理。
结束语
综上所述，尽管SF6气体绝缘全封闭组合电器具有优越于其他高压设备的种种特性，但只有我们在GIS设备运行过程中高度重视影响其正常工作的各种问题，加强日常巡视检查工作，及时发现威胁设备的安全隐患，针对性地采取有效的措施，才能使它更好地发挥其独有的功效，提高安全运行的可靠性。
参考文献：
[1]陈晋.变电站GIS组合电器设备的异常及故障处理方法[J].科技创新与应用，2013（19）：152.
[2]孙兴.组合电器在电力系统中的应用研究[D].大连理工大学，2012.
论文作者:李娜
论文发表刊物:《电力设备》2018年第19期
论文发表时间:2018/10/17
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