摘要：SF6全封闭组合电器运行维护，对于保证电力系统安全运行起着重要作用，本文对SF6全封闭组合电器进行简要地叙述，并对故障原因和防控措施进行分析和研究，并对如何对SF6全封闭组合电器故障进行检修展开探讨。
关键词：SF6全封闭组合电器；故障诊断；防控措施
随着我国工业化进程的不断加快，对电力系统的稳定性和可靠性提出了更高的要求，需要对原有电力系统进行革新和升级，SF6全封闭组合电器一种科技含量较高的电力输出控制装置，应用范围变得十分广泛。为了提高SF6全封闭组合电器安全使用、运行管理水平，减少事故产生的概率，需要对组合电器的运行故障进行分析，并采取切实有效的防控措施。
1 SF6全封闭组合电器概述
该种组合电器主要有互感器、隔离开关、避雷装置、断路器、母线和接地保护开关等构成，在密封的罐体内充有SF6气体，把其作为绝缘介质，可以对电及和对地等起到很好的绝缘效果，在罐体内部有用隔板划分成多个气隔，并设置有充、抽气装置，使电气触头和气体密度继电器实现连接。气隔可实现对气体密度的监测，如果产生气泄露，可以及时制定出相应的处理措施。该装置不需要占用太多的面积，体积和重量都不大，电气元件全部处于密封状态，不会受到外部环境的干扰，可以实现整体运输，安装和操作都比较方面，施工作业时间较短，不会形成很大的感应磁场，检修工作量较少。可是该种组合电器对电气元件制造工艺和质量要求较高，在使用过程中经常存在着运行故障，会对电网的安全运行造成影响。
目前，国内采用的GIS预防试验只开展对 SF6气体湿度和局部放电测试，试验和使用需要保证调整到一年以内，如果试验时没有出现异常，在具体应用过程中也会存在某些问题，有的GIS故障发生在投入使用后的3天内，严重情况下投入使用当天就会产生故障。所以，在对SF6气体全封闭组合电器进行试验时，需在及时做好故障监测工作，并根据现实情况制定好处理措施，如果存在不合格元器件需要及时进行处理和换新，避免电力系统出现不稳定现象。
2 SF6气体全封闭组合电器故障原因分析
2.1 SF6气体泄漏
组合电器主要存在着本体漏气故障，引起本体漏气的主要原因是密封件质量达不到要求，一些生产企业对购置的密封件没有进行严格的质量检测，也没有对使用寿年进行验证。如果产生气体泄露，会对工作人员的健康造成危害，自然生态环境也会受到破坏，如果引起断路器失效可能会导致事故范围变大，影响着电力系统的运行安全。
2.2断路器机构故障
SF6全封闭组合电器断路器机构质量缺陷，主要是由于动作计数器失效、执行机构故障和二次电气元件损毁等，从而导致拒动等事故。
2.3控制回路断线
SF6全封闭组合电器在运行过程中，发控制回路断线问题是由于储能接触器损坏而导致的储能机构无法正常工作，从而使发控制回路断线，弹簧装置不能产生储能信号。引起该故障的主要原因是因为操作机构部件损坏，生产厂商没有对元器件的质量进行检测和控制，应该做好关键电气元件的现场监造工作，保证入库的材料达到质量要求。
2.4水分超标
组合电器内的SF6 气体水分含量超标，从而使GIS装置的绝缘性能变差，气体电弧分解情况不断加剧，从而使组合电器产生运行故障。在组合电器生产制造过程，没有达到要求的真空度，电气设备安装时一些元件受潮。设备出厂时没有达到干燥要求，现场组装过程中自然环境水分含量过大，充气管道内存在水分等。
2.5其它故障原因
电弧击穿和短路所引起的组合电器故障，主要体现在盆式绝缘子被电弧击空，尖端部位放电，受到雷电袭击而产生的击穿现象；隔离刀闸也会存在电气故障，组合电器内的隔离刀闸机构由于质量问题，无法实现分合闸操作，分合闸操作不到位，接触部位容易发热，二次控制电气元件产生损坏等；汇控柜存在质量缺陷，组合电器汇控柜故障主要表现在分合闸指示灯故障，无法正确指标故障位置，刀闸分合控制无法实现，二次电气元件出现损坏；液压机构存在故障，出现频繁打压现象，是由于切换控制阀密封性能不好，液压油污染严重；载流导体过热现象；安装环境中的粉尘含量大，从而引起组合电器耐压性能减弱；组合电器气室里电气元件加工精度达不到要求，从而引起电场呈现出不均匀分布状态，无法达到设计耐压能力。
人为因素也是引起SF6全封闭组合电器故障的主要原因，主要是由于不规范操作或者失误而导致的电气故障。比如，把接地刀闸关合到带电相，带负荷拉合刀闸，检修过程中存在的误操作，工作人员把维修工具遗忘到装置内部，或者充气没有达到规范要求，这些都会使电气故障发生。
3 SF6全封闭组合电器故障防控措施
3.1选型环节
SF6全封闭组合电器规格型号需要严格根据选型要求确定，执行最新版本技术规范。
3.2加强环境管理
根据事故处理措施规定，需要严格对电气设备安装作业现场进行严格控制，装配时必须采取有效的防尘措施，比如，搭建起防尘几蓬或者围护装置，空气洁净度需要不低于9级后方可以进行安装操作。安装环境的湿度需要不小于810%，阴雨天气不可以进行安装作业。在进行安装施工时，作业环境中不得存在粉尘和金属颗粒，施工项目部需要做好防尘处理，在对施工作业方案进行审查时，需要严格对空气洁净度保证措施审核，科学合理地设置停电时间和区间。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆针对个别施工作业现场，因为会受到带电装置的影响，如果无法搭建起施工保护棚，需要采取其它有效的洁净保护措施，比如施工作业现场汽车停止运输，需要加盖保护膜避免产生扬尘，保证空气洁净度可以处于九级及以上，同时还应该达到生产厂家和运行单位的同意。
3.3验收环节
需要严格执行新版的技术规范进行现场监造及验收，从设备的生产制造环节入手做好质量管理。对于重要的电气设备需要做好中间验收，针对组合电器设备，需要做好对接密封之前的质量控制，应该对清洁和干燥情况进行检测，从而更好地保证质量。
3.4注重交接试验管理
依据组合电器新版规范，安装现场试验新增了部分项目，对试验方法进行了重新要求，对试验标准提出了更高定义。比如，新增加了采用包扎法来实现定量的捡漏，测取到的SF6气体含量应该小于每升15微升，这样方可以达到合格标准。在进行交流耐压试验时，需要开展局部检测。110-220kV交流耐压值需在达到出厂设定值，500kV交流耐压值需要达到出厂值的90%，对接地开关、断路器和隔离开关主、辅触头动作时间的配合进行测试，220kV需要增加雷电冲击试验，110kV和以上的组合装置耐压试验需要根据出厂设定值进行。
3.5运维环节
需要根据组合电器检修规程执行A、B级修理和C级故障巡视。严格遵守预试规范要求，开展故障预防性试验，减小局部放电现象，采用红外成像以及成分分析技术进行故障检测。B维修时对辅助开关、接触器等电气元件进行更换，尽量采用进口或合资产品，从而进一步提高电气可靠性。尤其是国产某些厂家的组合电气设备，继电器质量和可靠性都达不到要求。需要进行管控的电气设备应该在整改完成之后的1个月时间以后，对电气设备进行动态评估，再次制定出新的运行维护措施。做好组合电气设备红外检测工作，采用红外检测技术来对电力系统过热安全隐患进行普查，避免产生更大范围内的故障，制定出合理的技术措施进行处理，从而避免载流型故障的出现，采用的应对措施有：1）针对新投入的组合电气设备，按着生产厂家供应的组合装置接头图纸，启动完成之后带载运行，在投入进行之后1个月内开展红外测试、带电设备局部放电以及气体成分测量。2）针对使用超过10年的电气设备，应该对220kV电气设备进行红外测量，对数据统计结果进行分析，在试验室条件下进行红外测量评价，不断改进和完善故障检测和识别办法，积累和总结故障处理经验，制定出合理的技术标准和规范。3）把组合电器外壳温度的测量纳入到每日的故障巡视当中，做好日常和专业化故障巡视工作，根据原来的电气设备运行维护策略，来制定出合理的故障巡视周期。
针对组合电器装置的绝缘问题，对于库存的电气设备，需要做好盆式绝缘子缺陷和故障检测和评估工作，重点对盆式绝缘子内部是否存在裂纹、气泡等质量缺陷条件下的局部放电和带电无损检测开展深入的研究，制定出有效的评价和故障检测措施。对于增量的电气设备，应该做好技术监督工作，严格按着技术标准要求开展监督工作。
针对组合电器设备本体密封质量故障高的问题，需要做好开关电气设备的密封缺陷原因分析工作，对电网区间内电气开关设备不同使用期限的不同种类密封圈进行数据统计，并对故障原因展开分析。并对电气开关设备密封失效原因开展分析，对不同种类和使用期限新旧密封圈进行类型划分和检测，比较新旧密封圈之间的质量和性能差别，对密封圈失效的原因进行分析，制定出科学合理控制措施，可以有效的防止组合电器故障的发生。
4 SF6全封闭组合电器故障检修
4.1水分故障检修
在对SF6全封闭组合电器进行安装时，需要做好元器件的烘干工作，避免由于水分含量过高而引起的电气故障，在过行故障检修时，需要拆除好电气部位并做好密封，把元器件放入到密封袋内并配有吸附剂，并避免在密封袋中受潮。在进行电气检修时，需要做好SF6全封闭组合电器重新组装工作，根据SF6气体重量的10%进行设置。对组合电器进行抽真空操作时，必须要达到合理的真空度，当电气设备检修以后再次进行充气操作，保证壳体内部具备干燥。
4.2关键部位的检查
在对密封槽以及密封情况进行检查处理时，需要对槽体表面质量、永外性变性和弹性进行质量检查，使密封槽和密封圈实现很好的配合，达到要求的槽深度、宽度和粗糙度。如果密封面产生破损或者锈蚀，可以有用天然油进行修复处理，检修以后需要对电气元件进行洁净处理或者烘干。
绝缘部件是组合电器的关键组成部分，在对绝缘性能进行检查时还应该保护好相关电气元件，把绝缘体放入到塑料包内，并加入吸附剂进行干燥处理，使其存入到距地面一定高度的工作台中。在对电器连接进行检查时，需要做好洁净处理，避免存在毛刺和油污问题，并进行烘干处理。
4.3组合装置的内部清洁
在对组合电器进行清洁时，需要确定好合理的时机。应该在SF6气体回收完成之后，可以把较高纯度的氮气注入到组合电器内部过量行清洗。清洗压力应该保持在0.002兆帕，之后保持一定的，然后采用抽空的方式把氮气抽取出来，重复2-3次之后进行拆解维修。
5结语
综上所述，随着对电力系统稳定性和安全性要求的不断提高，采用新型的SF6全封闭组合电器可以有效地保护安全、可靠地供电，需要做好故障分析和预防控制工作，可以保证电气装置的稳定运行。
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论文作者:张伯虎
论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期
论文发表时间:2019/7/9
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