摘要：GIS设备由于其独特的优势，使得其在各变电站得到了越来越广泛的应用，而随着国民经济的日益发展，GIS设备也应用到了国家的水利事业中，用于提高大型水利设施的供电可靠性。只有充分了解GIS设备的主要特点以及在运行中存在的问题，对GIS设备日常运行维护中的各个步骤和有关事项充分的重视和严格执行，并及时总结和改进，才能切实提高GIS设备的运行可靠性。因此，本文对220kVGIS变电设备的运行维护技术进行分析探讨。
关键词：220kV；GIS；变电设备；运行维护技术
1GIS技术简介
GIS将一座变电所中除变压器以外的所有一次设备优化设计成一个有机组合的整体，一般为积木式结构。总体而言，它由断路器（QF）、隔离开关（QS）、接地开关（ES）、电压互感器（TV）、电流互感器（TA）、避雷器（F）、母线（WB）和套管（BSG）八大部件组成。GIS有如下特点：
1.1结构小型化
采用性能卓越的气体作绝缘和灭弧介质，大幅度缩小变电所的容积，实现变电所的小型化。占地面积小，一般220kVGIS设备的占地面积为常规设备的37%。
1.2可靠性高
由于GIS设备的元件是全封闭式的，带电部分密封于惰性气体SF6中，与积尘等外部影响隔离，大大提高了运行的可靠性。GIS设备的导电部分外壳屏蔽，接地良好，导电体产生的辐射、电场干扰、断路器开断的噪音均被外壳屏蔽了，而且GIS设备被牢固地安装在基础预埋件上，产品重心低，强度高，具有优良的耐震性能，尤其适合在城市中心或居民区使用。与常规设备相比，GIS更容易满足城市环保的要求。
1.3安全性好
带电部分密封于接地的金属壳内，因而无触电危险；SF6气体为惰性气体，所以无火灾危险。
1.4安装周期短
由于结构小型化，可以在制造厂整机装配，试验合格后，以单元或整个间隔的形式运达现场，因此可缩短现场安装时间。
1.5运行维护工作量小、检修周期长
由于SF6气体在灭弧过程中，使开断电弧引起的弧触头磨损和烧伤小，可忽略不计，该断路器几乎不需要检修。其他设备均与外界环境隔离，不会像常规敞开式设备受外界环境影响大，运行相对稳定，运行人员的维护工作量减少了，检修周期也增长了。一般情况下，GIS主要部件的维修间隔不小于20年。
2GIS变电设备的运行维护措施
2.1GIS设备的巡视维护
第一，外观的巡视
对GIS设备的外观进行巡视，特别需要掌握以下几个关键点：是否关严与密封变电站GIS设备的防护门；GIS设备不能够存在漏气的现象；还需要巡视GIS设备阀门是否出现损伤或者是锈蚀的情况，并且需要保证开关位置正常合理；对接地的装置安装情况以及是否存在异常进行排查。
第二，环境巡视
针对于GIS设备运行的环境进行巡视，需要注意以下几点：GIS设备室内的SF6气体所占的百分比是否超标；GIS设备室内的含氧量报警仪能否正常输出语音提示；GIS设备的整齐度、清洁水平是否符合要求以及标志是否保持完整；GIS设备周围是否存在特殊的异声及异味。
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第三，表计的巡视
针对于GIS设备的表计进行巡视，需要对以下几点进行掌握：GIS设备的接地开关、快速接地开关、断路器、隔离开关位置的指示是否符合要求；加热器的投入以及切除是否依据相关规定；对控制盘以及汇控柜的多种信号灯与指示灯指示的准确性进行巡视；观察断路器做出指示动作的次数是否正常合理；GIS设备带电显示器做出的指示是否正确；压力表以及密度计等设备的指示值是否正确。
2.2断路器机构和本体的解体检修
如果出现弹簧机构内部机械零部件的问题，必须和GIS制造厂联系，派人来一起解决，或者整台更换弹簧机构。整台更换弹簧机构后，调整输出拉杆的螺套，用塞尺测量弹簧机构内部拐臂与凸轮间隙（一般间隙调为1.4mm）。必要时还需要更换机构分、合闸电磁铁线圈。只要拆去固定电磁铁的螺栓电磁铁就可以拿下来，更换很方便。
ABB机构电机的使用寿命可达2万次，当电机电刷长度磨损到小于11mm时，需要更换新的电机电刷，否则可能造成电机不会启动现象，另外，电机的工作温度不应大于70～80℃，否则可能烧损电机，电机天启动大于10次，电机月启动大于300次，超出此值就属于电机频繁启动，就应该对弹簧液压操作机构进行检查。
维修产品前，所有的电源全部关掉，产品应处于分闸位置，这时才能卸压，利用手动高压放油阀卸压，注意应轻轻的下压，不要用很大的力气往下压，以免造成高压放油阀的阀口损坏。
2.3SF6检漏和湿度测量
2.3.1检漏
检漏的方式主要有两种：第一，定性测量。即利用高灵敏度探头的检漏仪器来探测设备上容易泄漏的点，当超出阀值时声光报警，这种方式有定位方便、实用的特点。一般分为简易法和局部蓄积法两种，简易定性检漏法是利用检漏仪对各密封面、管道连接等部位实时检测，从而发现泄漏点；局部蓄积法是用薄膜将测量部位包裹后，在一定时间之后再用检漏仪测量薄膜包裹内是否有SF6气体，目前后者较为常用。第二，定量测量。即采用挂瓶或局部包扎的方式，在充气达24h后，用LDD2000型检漏仪进行定量检测，这种方式较为安全，定量测量的判断标准为年漏气率≤l%。
2.3.2湿度的测量
湿度测量一般在气室温度稳定之后开展，使用的仪器主要有露点微水测试仪或DPl9CSHCⅢ型SF6微水测量仪。为了确保测量值的准确性和可参考性，应尽可能用同一台仪器进行测量，且在测量时确保气路接头干燥，以避免气路接头部位带有的水分影响测量准确度。
2.4要加强对运行维护人员的培训，增进对GIS的认知和故障处理能力
GIS这种新型电气设备结构复杂，科技含量高，正因如此，我们更因该主动探索其结构、工艺和动作等原理，掌握必要的维护技能、监测手段、故障排除和事故处理方法，才不会太过依赖厂家，造成被动局面。我们应该定期组织相关培训，可以采取现场讲解、专家讲座、厂家培训甚至进厂培训，运用原理和实操相结合等手法来进行提升。针对设备组装完成后很难观测到内部情况，建议要抓住出厂验收以及现场安装等机会进行资料收集，并制作成图文并茂的课件以便给没到现场的人员进行学习。
2.5定期维护
定期维护的项目主要有：要定期对SF6气体中水分的含量进行检测，并确保其符合要求；要定期检测主回路电阻并使其符合设备要求；要定期检测断路器密封面和充气接头的密封情况；要定期检测本体的传动密封部分，确保无泄漏；要定期检测密度继电器的示值，如有下降应补充SF6气体至额定值；定期检查电气二次线是否牢靠，各控制、保护回路工作是否正常；在额定气室压力和额定操作电压下检测电动操作是否正常；检测各运动机构的运行时间、同期性。
结束语：
尽管GIS设备具有优越于其他高压设备的种种特性，但只有我们了解GIS设备的特点，在运行维护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，这样才能提升GIS设备运行维护管理能力，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]王勤.电力系统中变电站GIS设备安装与调试[J].中国新技术新产品，2014，（21）
[2]张征顺.基于220KVGIS变电设备的运行维护技术探讨[J].中国新技术新产品.2015（17）
论文作者:程极,周广,杨兴海,陶洪友,李振林
论文发表刊物:《电力设备》2018年第35期
论文发表时间:2019/5/27
标签：设备论文; 测量论文; 断路器论文; 运行维护论文; 电机论文; 机构论文; 气体论文; 《电力设备》2018年第35期论文;