云南电网有限责任公司昆明供电局
基于SF6气体分解机理，针对各种故障条件的气体杂质含量展开了相关性分析，借助气体反应的研究确定发生故障的主要原因以及具体的故障预防和解决措施，积极贯彻并落实设备的潜伏性故障排除作业，以确保设备的安全可靠运行。由此可见，深入研究并分析SF6气体中杂质含量分析在GIS故障分析判断中的应用具有一定的现实意义。
一、城市电网中GIS应用状况阐释
GIS设备也被称作六氟化硫气体组合电气设备，在实际应用的过程中，安装便利且可靠性明显，实际占地面积不大，所以在城市电网与水电站等多种类型工程项目建设中得到了广泛应用。在运用方面，电压的等级控制在110-500kV范围内。特别是近年来，电力事业取得了理想的发展成绩，国内各地区电力设备厂家数量逐渐增多，而多以110kV电压等级为主。通常情况下，110kV电压等级的GIS设备均采用三相共体结构，而对于220kV设备而言，则包括三相分体与三相共体两种类型。一般来讲，高电压等级设备会选择使用三相分体结构[1]。较之于传统的设备，GIS设备的优势十分明显，然而在实际运行期间，若有故障发生，必然会产生诸多不利影响，而且很难找出最佳备品与备件，需要较长的故障修复时间。特别是进口设备，若要对故障部件进行更换，将会直接增加维修的难度，所需时间也会随之延长。在这种情况下，伴随GIS设备的广泛应用，设备的故障问题逐渐获得了电力部门关注，且在电力部门工作中融入了设备故障预防的相关性内容。
较之于普通的电网应用设备，GIS设备的接线方式与结构都十分特殊。通过对传统检测方法的合理运用，很难有效监督其运行的状。若选择使用常规性气体检测方法，只能够对气体湿度进行检测，却无法对设备内部潜在性故障加以判断。当设备处于正常运行状态的时候，SF6气体当中会含有诸多杂质。一旦设备发生故障，则会在高温亦或是电弧的作用之下，导致SF6气体和设备的内部绝缘材料互相作用，进而生成定量杂质。所以，可以将其当做参考依据，科学合理地判断SF6设备的故障状况，充分利用这一基本原理，判断设备的故障问题，并对设备的停电状况与内部故障的发展实施跟踪，进一步优化设备的利用效率。
二、GIS设备故障SF6气体分解原理中的杂质来源研究
分析电网设备故障杂质的主要来源，气体本身包含特定杂质，具体有水分与空气等等[2]。而在气体充装的过程中还会携带杂质，主要涵盖二氧化碳、空气和水分。在设备发生故障的情况下，经常会生成 与 等等。
在判断设备故障分析方面，以电网实际运行状况为基础，利用超声局放检测，即可了解到相气室有异常。针对气体成分进行采样处理，在电网设备检测试验方面，需结合现场所使用的检测管有效测试HF的体积分数。在试验期间，即可根据气体体积分数掌握气体当中所含杂质量。然而，因气体内部所含杂质种类相对较多，所以有必要以试验结果为对象作出必要的对比。
因为PT为三相连通，所以要想不断优化设备的监督效果，最关键的就是要分别断开各气室实施必要的检测。一般来讲，对不同数据进行检测的结果均相对稳定，以检测数据为基础进行分析可以了解到：
1）首次检测发现HF，即可证实此气室有故障。但是在检测的过程中，并未发现存在 与 等不同类型的气体杂质，所以说明设备故障程度不严峻。
2）若在检测期间发现存在 ，对比设备运行状态下气体，发现增加幅度明显，即可确定此故障和绝缘材料存在一定关联。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但是在重复测验的基础上，即可了解到此气体的体积分数相对稳，也就是说，此项故障并不严重，后期也不会发展。
3）在后期多次检测的过程中并没有检测出HF，最主要的原因就是HF体积并不高且缺乏稳定性，室内的吸附剂就会被吸附，所以说，此时故障并未扩大。
4）借助超声局部防检测结果，能够对设备内部的悬浮电位放电情况作出判断。如果受其他因素影响，要求对此PT进行更换，必须针对其实施故障解体检查，对故障的发生原因加以确定，进而采取必要的故障准备对策[3]。
三、预防GIS设备故障的有效路径
（一）预防开关与刀闸触头温度过高
所谓的触头，具体指的就是隔离开关触头与断路器，如果触头接触效果不理想，很容易使设备的温度过高。若设备长时间处于高温运行，很容易使设备运行压力增加，进而陷入恶性循环状态，使得触头梅花触子的弹性消失，而触头的电阻则明显增加。需要注意的是，如果触头的温度相对较高，也会导致重大设备发生故障，使得GIS导体相对于外壳电弧发生短路。为此，针对这一情况，可以采取以下几方面预防措施：
对回路电阻进行定期测量，确保能够在短时间内发现其中存在的安全隐患。因为GIS设备具有较高的特殊性，很难独自测量刀闸亦或是开关，也不能与接触触头相互接触。所以，选择使用开关两侧维护地刀进行测量，进而获取开关两侧维护地刀电阻，以此测量数据为参考依据，对刀闸或者开关电阻做出推断。对比投产之前的设备电阻数值，合理比较相应的数据信息，结合设备运行状态下的数据信息，对设备运行的状况展开必要的判断，采取必要的故障预防策略。
（二）预防SF6气体湿度超标
若开关隔室的湿度相对较高，操作开关很容易产生诸多有毒物质与腐蚀性物质，影响触头使用寿命，导致触头接触电阻随之增加[4]。若湿度超出标准要求，很容易出现盘式绝缘子结露问题，使得绝缘子的表面出现闪络事故。除此之外，湿度一旦超标，还会影响气体强度。为此，在预防SF6气体湿度超标方面，需要对气体湿度进行定期地测量，对历年的测量结果进行系统化分析，及时处理湿度超标隔室的气体。因泄漏而多次补气的隔室，要以渗透理论为基础，水分缓慢深入到大气中，所以也必须严格监测隔室气体湿度。但需要注意的是，湿度的测量结果很容易受到温湿度因素影响，所以在测量湿度方面，应尽量保证环境条件相同。
结束语：
综上所述，以SF6气体杂质的含量为基础，对GIS设备的故障情况进行必要的判断，才能够确保设备更安全和可靠地运行，并对其进行必要的监测，使设备供电处于正常状态，减少设备停电所造成的经济损失，具有较高的市场推广与应用价值。然而，当前国内在此方面的研究并不深入，且数据累积并不充足，难以在设备运行与测试方面具备特定标准。在这种情况下，后期应加大研究力度，尽量优化设备故障的检测策略，确保设备管理更有效。
参考文献：
[1] 李钰.浅谈在GIS故障判断中SF6气体杂质含量的分析应用[J].中国新技术新产品,2016(17):126-127.
[2] 石磊,赵宇彤.SF6气体含量分析在GIS故障分析判断中的应用[J].现代电子技术,2013(18):20-22.
[3] 赵宇,王先培,胡红红等.基于紫外光谱检测的GIS内多类故障早期预警[J].光谱学与光谱分析,2015(2):438-442.
[4] 唐炬,黄秀娟,谢颜斌等.SF6气体过热性分解模拟实验装置的研制[J].高电压技术,2014,40(11):3388-3395.
论文作者:赵荣普 陈欣 徐肖庆 朱宁 代正元
论文发表刊物:《科技尚品》2018年第12期
论文发表时间:2019/7/18
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