摘要：GIS是气体绝缘金属封闭组合电器的简称，该设备在现阶段得到了广泛应用，由于其优势特点比较明显，所以应用程度也比较高。在该设备的实际应用过程中，该设备的占地面积相对比较少，在运行时需要对其进行的维护工作量也比较少。与此同时，通过对该设备的实际应用情况进行分析可以看出，该设备在应用过程中，无论可靠性或者是使用寿命都能够得到有效保证，所以在实践中被广泛应用。但是这种设备并不是不会发生故障问题，一旦其内部出现故障问题，那么需要对其进行的修复期也会变得很长，这种情况下就会直接对供电系统产生比较大的影响。因此，针对这一现状，本文主要是针对GIS设备在安装过程中，其会存在的一些问题进行详细分析和研究，这样不仅能够尽可能减少其发生放电故障的几率，而且还能够与实际情况进行有效结合，提出有针对性的运行维护措施。
关键词：220kv；GIS放电故障；原因分析；处理措施
引言
针对GIS内部放电故障，目前，国内外已开展了多种带电检测手段，例如超声、特高频局放检测、红外测温以及气体组分检测等，发现了多起典型案例，但由于多数放电具有瞬时性和复杂性等特点，故障发生前很难有效的检测出来，因此，通过深入分析事故原因，制定有效的预防措施可进一步避免事故的发生。本文以一起220kVGIS内部放电故障为例，通过对故障设备进行解体检查及试验，详细分析事故的具体原因，制定相应的处理方案，并提出了预防及反事故措施。
1故障概述
某变电站220kVGIS1A母线出现母差保护动作，其中1B、2B号母线有母差保护动作生产，并且在母线路段中连接的各项开关受到影响后，都出现了开关跳闸，为了保证线路的正常运转，我公司及时安排工作人员进行现场检测。
2故障检查及处理
2.1保护检查情况
经过了检查，排除故障之后保护正确工作。故障出现之后，保护人员根据发生故障的具体位置和原因进行诊断，诊断发生故障的母线位置，因1A、1B号母线均跳闸，初步分析是1号母线的分段位置出现了设备故障。
2.2诊断试验情况
在发生故障以后，现场人员对设备进行了全面的检查，检查发现，设备表面无异常情况，设备的接地线与外壳均未发现放电痕迹与烧蚀现象，所有功能均正常。
此外，试验人员对设备的进气室进行检查，通过试验分析母线200A、以及母联200B等开关室内发现有SO2气体，其他开关室并未有故障气体，而在检查到刀闸气室时发现同样存在SO2故障气体，其他部位无异常情况。分析研究后，试验人员对于试验结果得出如下结论：
故障出现后断路器在开断短路电流之后，气室内的SF6气体在电弧的作用之下会产生一定程度的SO2，此时进行分解物的具体检测，因为其产生的SO2气体并没有被完全的吸收或者发生反应，所以此时浓度会比较高，而在类似的测试中反应出10～100μL/L的情况；根据本次发生故障的情况，初步认定为故障位置在21F-A刀闸气室。
2.3设备解体检查情况
将21F-A母线的分刀闸气室盖板打开之后发现，C相导体处于绝缘子一端的部分出现炸裂现象。
A、B两相的绝缘子表面会被熏黑，有明显的放电现象导致的烧蚀痕迹。炸裂之后的绝缘子碎片在放电过程中会演变成白色粉末状固体分布在母线筒底部。三相导体在绝缘子周围的部分都出现了一定程度上的烧蚀现象。
2.4故障处理
为了保证负荷持续稳定供应之下，工程技术人员可以根据现场具体情况，依据调度命令，将1B号母线重新连接使用，1A号母线所带线路转2A母线持续连接使用。将发生故障的绝缘体，擦拭导体与绝缘盆，同时检查并且清洁保证气室连通。完成上述操作之后，继续恢复所有线路的运行。
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3原因分析
3.1故障发展过程
根据解体检查过程可以得出，分析发生故障的保护动作过程，深入分析其发生了故障的过程是：220kVGIS21F-A气室内C相导体支持绝缘子在导电过程中发生了炸裂现象，使得C相导体出现了对地燃弧，造成短路接地现象，同时在放电的瞬间会有大量的气体产生，同时产生的粉末致使气室内绝缘效果极度下降，单相接电容易发生短路。
3.2故障原因分析
发生故障时的天气非常好，整个变电站周围环境都不存在雷电等恶劣自然条件；220kVGIS所在的区域没有进行任何动作，与220kVGIS连接的设备部分也没有进行操作，所以基本排除雷电反应以及操作不当所引起的突然放电现象。从发生炸裂的现象来看，放电母线与支柱绝缘子的结合处出现了比较大的缺陷，经过了对于其内部应力以及机械影响的深入研究，不断消除可能存在的内部缺陷，造成局部放电现象的更加严重，最终导致炸裂现象的发生，造成了系统的故障。导电绝缘子与嵌件的结合处发生问题的因素主要有如下两点。
1）制作过程存在的内部缺陷。
我国经过了几十年的发展，绝缘子的生产和制造技术非常成熟，但是经过大量实践得出，还是会出现一定比例的不合格品，主要表现在内部有气泡、嵌件绝缘子与导体结合部位出现了间隙等等。GIS生产企业的检验标准比较严格，通常会使用探伤或者耐压试验，此时能够检查出大部分的内部缺陷，但是还是会有部分质量问题无法检测。探伤可以检测出绝缘子内部是否存在较为严重的裂纹或者较大气泡，而对于质量问题不明显的部分则检验结果也不明确；耐压实现对于轻微的质量缺陷的检验也有一定的局限性，按照DL／T617—2010《气体绝缘金属封闭开关设备技术条件》第7.2.8条规定，在1.2倍相电压（即175kV）下检测绝缘子的局部放量是否小于3pc，如果符合则认定为产品合格。也就是说，如果绝缘子出现了轻微的质量问题，这种方法是很难检测出来的。
2）运输、安装时造成的质量缺陷。
产品生产完成之后，必然会通过运输抵达安装地点，而运输过程会因为道路状况或者死机操作状况使得绝缘子受到冲击力，造成内部结构出现较为裂纹。现场安装过程中，因为工人素质较低，且安装方式可能存在问题，导致绝缘子与嵌件的结合处出现轻微裂纹，而技术人员难以发现。综合上述两个方面，绝缘子在运输、安装过程中容易造成绝缘子出现故障的现象。
4应对措施
提高运输水平，加强管理，避免在运输过程中发生任何的意外与颠簸，安装过程中也要时刻关注，监视可能发生的一切异常现象，防止在运输过程发生较为严重的震动和颠簸造成绝缘子的损伤。制定符合实际情况的安装工艺和方案，提高安装质量。
提高出厂试验水平，GIS出厂试验时，除了按照规定要求的，还要在1.2倍相电压下进行局部检测，同时要根据情况进行老练试验和耐压试验，同时要时刻关注试验中发生的变化情况。带电检测工作，还要进行与本次生产型号、结构完全相同的产品进行普通检测，还要对整个母线气室进行三相气室的重点试验和检测。
结语
随着GIS的优越性越来越突出，近年来各电压等级的GIS在电网中的装配量快速上升，其故障也在不断地增多，极大地影响了电网的安全可靠运行。做好GIS设备局部放电缺陷分析，提高GIS运行可靠性的措施，可实现对GIS质量的全过程管理，从源头上解决GIS故障多发的问题。实现GIS运行状态的全面管控，提升设备的健康水平，有效降低故障率，保证特高压大电网的安全可靠运行
参考文献
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论文作者:林洋
论文发表刊物:《基层建设》2019年第29期
论文发表时间:2020/3/12
标签：绝缘子论文; 故障论文; 母线论文; 发生论文; 设备论文; 现象论文; 缺陷论文; 《基层建设》2019年第29期论文;