关键词：GIS设备；故障原因；解决对策
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。
1变电站GIS设备投运故障原因分析
1.1GIS设备漏气故障原因分析
GIS设备漏气一般发生在法兰连接处、焊缝、气体密度继电器结合面、阀门、管道及由密封圈密封的密封面等处。常见的泄漏原因有设备制造、设备安装、密封件质量等原因。
（1）锈蚀漏气。GIS设备户外法兰密封面防水胶老化、开裂，失去防水作用，雨雪长期侵蚀，易造成密封面锈蚀漏气。环氧树脂盆式绝缘子外圈无金属法兰，基建施工螺栓紧固力矩不均，冬季低温罐体收缩，在内部应力作用下，易导致环氧树脂螺栓孔处产生裂纹，造成密封失效漏气[1]。
（2）密封件质量原因。GIS设备法兰对接面所采用的密封圈在使用过程中，受温度变化、机械应力等的影响，会逐渐发生氧化老化、疲劳劣化等现象，造成GIS设备法兰对接面密封不良，导致法兰处漏气。GIS法兰密封圈多采用O型密封圈，当密封圈直径设计不符合要求时，对法兰对接面的连接处不能起到良好的密封作用，造成法兰对接面发生漏气。
（3）设备安装原因。GIS设备在安装过程中装配质量不高，如不遵守作业指导书要求、未选取指定的安装零件、不遵循规定的安装流程等均易导致SF6气体泄漏。此外，安装现场的环境清洁度对安装效果也有影响，如环境湿度过大会使绝缘元件受潮，进而造成不良影响。安装操作不当，划伤元件表面，或对法兰进行紧固时端面施力不对称，也会造成SF6气体泄漏。
1.2 GIS设备内部绝缘故障原因分析
（1）绝缘构件缺陷及机械损伤。GIS设备内部绝缘结构紧凑，运行在高压环境卜，绝缘击穿电压受多方面因素影响，包括电场均匀度、间隙距离、极性以及气体压力等。GIS设备的绝缘构件主要包括绝缘拉杆、盆式绝缘子和支柱式绝缘子，常见缺陷包括裂纹、气泡和金属杂质等。比如盆式绝缘子的机械强度不足，在运行过程中受应力作用，容易出现局部裂纹，或因碰撞和施工力度过大，受到损伤[2]。出现裂纹后，盆式绝缘子的表面闪络电压显著降低，进而导致绝缘能力下降，容易发生绝缘子闪络问题。随着裂纹的逐渐扩大，还会出现击穿接地现象。
（2）绝缘构件表面污染。在GIS设备的运行过程中，内部绝缘构件不可避免的会积聚灰尘杂质，在GIS设备的生产、装配和运输过程中，也可能受到分身污染，在表面留有油垢等杂质。如果不能定期对其进行清理，会引发绝缘故障问题。在气室内，导电杂质自由运动，对SF6气体纯度产生影响，进而导致其绝缘性质降低。在交直流电压的作用下，导电造纸容易附着在绝缘子表面，导致其表面局部电场集中，容易出现沿面放电现象。随绝缘子的表面电荷量增加，其沿面闪络电压会出现明显下降，引起GIS设备内部绝缘故障。
（3）紧固构件松动。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆紧固件松动属于组装质量问题，在 GIS设备的生产和安装过程中，由于工艺技术不到位，为对其进行严格检查，导致屏蔽罩、壳内金具等部件安装不牢固，容易出现松动缺陷、紧固件松动会对GIS设备绝缘性能造成严重影响，导致其在运行过程中形成悬浮点位，出现强烈局部放电现象、而且屏蔽罩在振动过程中会出现变形，进而引起内部电场畸变，发生绝缘击穿事故。
2变电站GIS设备投运故障处理建议
2.1GIS设备漏气故障处理
（1）针对由法兰对接面连接螺栓问题引起的漏气，现场采取的防范措施是在不停电状态下，将原螺栓更换为不锈钢螺栓，碗状防水垫圈更换为两平一弹垫圈，加强法兰刚性连接，更换后用防水胶把螺栓头和螺母密封，避免进水引起法兰锈蚀；对于已经锈蚀或锈蚀严重的法兰面，结合设备停电，对锈蚀法兰面进行打磨，清理已老化开裂的密封胶，用金属封堵胶对法兰面重新密封治理；从设备运行环境方面考虑，可以在法兰处加装防雨罩，将法兰包住，防止雨水侵蚀。针对由密封圈老化引起的漏气，在设备安装阶段要严格把关质量验收，密封圈无老化、裂纹等情况；在设备解体检修时，要更换密封圈，已使用过的密封圈不得使用。
（2）SF6气体检漏。SF6气体检漏方法有定性检漏和定量检漏两种，一般先进行定性检漏，再进行定量检漏。对于运行中的设备，一般利用密度继电器对气体压力进行监测报警，当气体压力小于阀值时便报警，即说明存在漏气现象，或用红外成像检漏仪寻找漏气现象。发现漏气后，利用局部包扎法进行定量检漏。通过泡沫检漏法可确定漏气点，将肥皂水均匀涂抹在怀疑漏气的位置，若出现大量鼓包则说明此处为漏气点。
（3）SF6气体泄漏处理。如果属于轻微泄漏，那么可在不停电情况下对漏气气室进行补气或临时封堵。补气至额定压力即可，最高不得超过额定压力0.02MPa，在补气压力接近额定值时应减缓补气速度，并一边补气一边观察气体密度继电器，在压力达到额定值时停止补气[3]。如果SF6气体泄漏情况严重，漏气速度较快，那么应立即通风，并安排人员撤离现场，但应实时关注漏气状态。在漏气速度减缓，气体压力安全的情况下，安排人员在采取防毒措施的条件下带电补气，并观察漏气速度；若漏气速度较快，则应对漏气设备启动停电措施，并与其它设备隔离。残留的SF6气体不可随意排放，应用气体回收装置回收。
2.2GIS设备内部绝缘故障处理
（1）完善现场绝缘试验。做好现场试验十分重要，可以提前找出设备缺陷，并及时加以处理。此外，在进行状态评估和检修时，也要进行现场绝缘试验，必须对现场试验进行不断完善、目前GIS设备的现场剧院试验主要包括SF6气体湿度测试、交流耐压测试和设备泄漏测试等。其中，GIS设备要获得较好的绝缘性能，必须保证SF6气体的压力和质量符合要求、交流耐压试验则可以检测出GIS设备内部绝缘子的污染、工具遗留等缺陷。
（2）局部放电试验。对GIS设备进行局部放电试压，可以有效诊断出GIS设备是否存在内部绝缘挂账、目前使用的技术手段主要包括超高频电磁波、超声波等，可以准确捕捉到微笑的局部放电现象、一些先进的专用局部放电检测仪，可以捕捉到1pC的局部放电量。在此基础上，进行SF6气体分解试验，可以找出具体的故障位置，判断故障性质及严重程度。
（3）实时在线监测。在采用给上述故障诊断处理方法的基础上，还应利用在线监测诊断系统对CTS设备的运行状态进行实时监测、在线监测系统的检测内容主要包括设备内部气体压力、局部放电量、微水量和SF6气体分解物等。用户可以根据实际需要，选用合适的在线监测产品，为其灵敏度和抗干扰能力提供保障。在实时在线监测系统的支持卜，随时掌握GIS设备运行状态，避免发生严重的绝缘故障事故。
3结语
GIS设备具有较高的稳定性和可靠性，其在变电站中发挥着重要作用，若GIS设备发生运行故障，往往会影响整个变电站的安全性，所以应加强GIS设备运行维护，做好GIS设备故障处理，为GIS备良好地运行奠定基础，提升变电站的运行质量，促进电力市场的发展。
参考文献：
[1]曲金秋.变电站GIS设备缺陷分析与防范[J].科技视界.2012（16）
[2]韩丰.变电站GIS故障分析与解决对策实践[J].电子技术与软件工程.2014（17）
[3]许驰.变电站GIS设备的运行维护与管理分析[J].电子测试.2016（22）
论文作者:刘文俊
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年13期
论文发表时间:2019/12/9
标签：设备论文; 法兰论文; 气体论文; 绝缘子论文; 密封圈论文; 故障论文; 过程中论文; 《工程管理前沿》2019年13期论文;