摘要：逐年攀升的用电量，在硬件设施条件没有太大改善的前提下，需要加强变电站日常维护工作，才能有效保障电力系统运行稳定和安全。500kV变电站的GIS设备是运行维护的重点，它长期处于高电压环境，容易催生各种故障，对运维工作提出了更高要求。本篇文章基于此，首先分析GIS设备运行存在的问题，然后提出设备运行维护的方法和注意事项。
关键词：GIS设备；500kV；变电站
所谓GIS设备，指的是变电站安装的气体绝缘金属封闭开关设备，相比传统用于气体绝缘的装置。GIS设备因其紧凑的结构、更高可靠性的优势，被广泛引用到550kV变电站设施。同时这一设备的日常维护工作量较小，但是在发生故障容易造成大范围的停电。为了避免GIS设备造成的供电问题，需要加强设备运行维护。
1、500kV变电站GIS设备运行存在的问题
1.1 GIS设备漏气
图1 GIS设备
500kV变电站的GIS设备，如图1所示。主要发挥的作用是绝缘气体开关控制，若是缺乏日常维护，则会在运行过程出现漏气问题。在变电站的气室单元出现漏气问题，且不同单元同样气室的泄漏点位置一致，工作人员针对这一情况首先采用金属泥进行封堵，然后在后期以每50天的频率补气一次。但是这样的补救方法，并不能根本上解决漏气问题，随着时间推移气体泄漏量越来越大。根据某变电站的数据，发生漏气问题后，在未来的6个月初次补气频率为每月一次，最后演变为10天补气一次的频率。面对越来越严重的问题，最后对出现问题的气室过渡筒进行更换，才解决了漏气现象。变电站漏气点主要位置为刀闸观察孔，但补气频率仍低于每月一次，针对这一问题通过更换密封垫片才彻底解决。
GIS设备漏气呈现一定的规律性，在非开关气室额定压力从0.52MPa降至0.48MPa所需时间长；但是从0.48MPa降至告警点（0.44MPa）的速度远快于前者[1]。
1.2 HGIS设备接线盒渗水
HGIS设备由于其接线盒渗水，使得断路器未能正常运行，出现多次“分合闸闭锁”。之所以出现渗水问题，有很大原因与SF6表设计缺陷，通常将非开关气室的SF6表安装在罐体高位，开关气室SF6表安装在罐体低位。在下雨天气下，SF6表雨水顺着电缆、管体渗透进安装在最低位的SF6表接线盒，由此影响了断路器的正常运行。
为了避免接线盒受到雨水渗透的影响，通过对电缆水平进行一定的处理，同时对接线盒端口使用密封胶进行密封处理。但是这样的处理方式，并不能根本解决接线盒渗水问题，密封效果不够理想，需要在雨天使用塑料袋作为SF6表的套，在天晴后再拆除。
1.3 GIS刀闸绝缘拉杆故障
500kV变电站相刀闸故障，对气室进行检查，发现在隔离开关有明显放电痕迹，绝缘拉杆呈现裂纹。此外，还发生相隔离开关的故障，经过气室调查，同样也发现隔离开关和绝缘拉杆有明显的问题。针对以上问题，只能更换绝缘拉杆等部件。
通过对故障部件进行试验，发现绝缘拉杆通过多次机械操作，同时在运行电压长期影响下，使得裂纹持续扩大，最终导致局部电场不均匀，造成绝缘加速老化[2]。
2、500kV变电站GIS设备的运行维护方法
2.1 GIS设备漏气故障处理方法
针对GIS设备漏气问题，首先要加强运维人员故障点判断培训，强化其专业技能，从而在发生故障时能够快速发现问题解决问题。对于GIS罐体发生的内部故障问题，仅靠肉眼对外观进行判断很难得知准确的结果。为了更准确地判断故障点位置，需要利用保护动作报告、故障录波器报文为依据进行分析。除了以上分析工作外，运维人员还需要对气室的压力值、防爆膜是否异常，然后使用内窥镜观察故障位置有无粉末状分解物等。
需要特别注意的是，在没有查清GIS故障设备的具体故障点，不应强行对母线送电。而是经过对疑似故障线路进行全面排查，确认故障点不会对相应线路造成影响，才可能对线路进行强行送电。由于GIS设备含有大量的绝缘气体，在进入气室排查故障时，应戴好防毒面具，避免在工作中吸入SF6气体。
针对GIS设备漏气故障的检修，首先确定GIS罐体解体情况，首要采用相应设备回收SF6气体，避免直接排入大气中污染环境。同时对GIS罐体解体检修，对于湿度有＜70%的要求，确保罐体解体后SF6含水量不超标。罐体解体重装，需要进行SF6气体检漏试验，确保新的罐体密封性能完好，以及连接处用薄膜包裹严实，形成对气室的额定压力。通过以上操作后，等待6个小时，再次检查包裹薄膜有无泄漏问题，然后进行耐压实验。
耐压实验要注意试验电压、带电运行设备之间要设置一个刀闸断口，通过隔离避免反向电压叠加击穿GIS设备。针对GIS设备的技术监督工作，需要对气体的湿度进行测试，即灭弧室、非灭弧室分别小于300μL/L、500μL/L。
2.2 HGIS设备接线盒防渗水措施
由于开关气室SF6表罐安装在最低位，在下雨天气容易在电缆的导引下渗透进SF6接线盒。针对这一问题，常规做法是在导线和接线盒端口进行一定处理，避免雨水渗透。但是这样的处理结果，并不能根本解决接线盒渗水问题。
通过500kV变电站GIS设备的研究，对于SF6表进水造成直流绝缘降低的问题。可以采用监视直流绝缘的方法，通过这样的方法，避免断路器“分合闸闭锁”。监视直流绝缘，能够帮助运维人员掌握变电站各单元的开关SF6表情况，判断相应接线盒的渗水问题，从而更具针对性地采取干燥处理措施。对于经常出现渗水的SF6表接线盒，可以加装防雨罩的方式，最大程度隔绝雨水浸入到接线盒，从而在雨水、晴天天气都能够保持较好的运行性能。
2.3刀闸绝缘拉杆故障运维措施
针对刀闸绝缘拉杆故障，需要加强维护工作，完善SF6气体压力值记录和检查工作机制，在发现压力值有异常情况，则对特定位置的设备进行检查。对于倒闸操作的运行维护，相比于敞开式电力设备，GIS缺少断开点。因此在工作人员在完成每一项设备时，都要检查分合指示灯、机械分合指示、操作连杆是否有异常。
对于GIS设备操作，需要根据其实际指示位置、把手亮灯位置，以及观察孔位置，将500kV母线刀闸操作后检查母差屏位置切换。通过检查操作箱断路器，获知监控系统的电流负荷指示。对于GIS设备罐体与气室连接处，要涂抹适量的硅脂油，以此来吸附和分解静电效应，但是这也为表面清洁带来困难，长期积垢容易影响设备运行性能。采用安利洗涤剂配合长柄刷子进行刷洗，清洗周期为45天一次。
结论
综合上述，加强对500kV变电站GIS设备日常维护，能够最大程度保障GIS设备运行稳定与安全，减少设备故障对变电站运行的影响。重视日常基础性巡查，依靠细节管理，有效消除存在的安全隐患。
参考文献
[1]侯兴旺,任成刚,王兴洋.浅谈500kV变电站GIS设备的运行维护[J].科技风,2018(06):168.
[2]胡林林.500kV变电站GIS设备运行维护分析[J].通信电源技术,2017,34(06):208-209.
论文作者:林美志
论文发表刊物:《电力设备》2018年第29期
论文发表时间:2019/3/27
标签：设备论文; 变电站论文; 故障论文; 接线盒论文; 气体论文; 拉杆论文; 位置论文; 《电力设备》2018年第29期论文;