摘要：GIS组合电器设备在实际检修运行中，随着设备运行年限的增长发生故障的频次也逐年增高，设备修复时问长且费用高，甚至能危及整个电网系统。因此，关于此类设备在检修运行中问题及对策的研究分析有着深远的意义。
关键词：GIS；组合电器；设备；检修；问题；对策
如今，在各个领域中，GIS组合电器设备得到了广泛应用。尤其是高压、超高压和特高压领域。与传统的敞开式变电站相比，GIS组合电器的优点比较突出，如：检修周期长、灵活配置、结构紧凑、安全可靠，在环境方面，具有较强的适应能力，实际安装也比较简便，维护工作的难度也相对较小。大部分零部件的维修都超过了二十年，还具有无电磁干扰以及安装迅速等优点。由于GIS对绝缘性能有很高的要求，一旦发生故障时，很容易引起一系列的问题，这就需要保证在设备生产、运输以及安装环节中的正确操作，避免绝缘问题。
1 GIS组合电器设备的优缺点及相关应对措施
随着科学技术的迅猛发展，SF6气体绝缘的高压电器设备在电力系统中的应用得到日益普及。性能优良、技术先进的高压电器设备的GIS组合电器是SF6气体绝缘的金属封闭式开关设备，Gas Insulated Switchgear简称GIS，又称气体绝缘组合电器设备，出现在20世纪60年代。先进的高压配电装置，具有体积比较小、安装工期短、设备检修周期较长，使用寿命较长，技术性能较优良等主要优点，不受污染、盐雾、潮湿等环境的影响。目前，变电站的220kV}110kV设备采用GIS设备。GIS占地面积较小，220kV、110kV GIS相关设备的占地面积为其它的常规设备的32ho；具有灭弧性能强，不燃烧、防火性能好，安全可靠等特点。该设备维护简单，检修周期长，适合无人值班变电站且安装工期短，现场安装工作量比常规设备减少了约80%。GIS设备较常规设备而言具有很多优越性，但由于SF6气体的物理、化学性质极不稳定，因此它的绝缘性能会受到水分、杂质、电极等的影响，进而造成诸多的安全隐患。那么，检修和运维人员如何保证GIS的安全、高效、稳定的运行，至今都是一个值得研究的话题。
2 GIS运行过程中的问题及相关应对措施
GIS运行过程中，还存在其它可能的问题，SF6气体的绝缘强度、灭弧能力跟GIS气室的SF6气体压力成正比，如若GIS气室的SF6气体压力降低，必将使SF6气体的绝缘强度、灭弧能力降低，非常不利于设备的安全运行。GIS气室压力卜降主要是由SF6气体泄漏造成的。每天不定时巡视检查并记录各压力表，对各电压等级、各气室SF6气体的既定压力值进行对比至关重要。当发现某气室压力值低于额定压力值时，应该实时监测该气室压力的变化，直至确定SF6气体是否存在泄漏情况，并及时通知相关检修人员，等待专业的检修人员到现场进行检查、补气、堵漏等。
3 GIS设备的运行维护
3.1 GIS运行维护技术的基本要求
3.1.1 GIS室内SF6气体的含量应小于1000 μL/L或氧气含量应大于18"/0；所应配备的设备有：氧量仪、泄漏报警和通风排气装置。检修人员应佩戴防毒面具、防护服、塑料手套等防护用具。此外，GIS室应配备专用的消防设施，如CO灭火器、干粉灭火器等。
3.1.2正常情况下，GIS外壳及金属构架等运行、维护人员易触及的部位，其感应电压不应超过人体所能承受的36V。
3.1.3运行人员易接近的外壳温升应小于等于30 K；运行人员易接近，但在正常操作时不需要接触的外壳温升小于等于40K；运行人员不接触的外壳，温升可达到65K。
3.1.4运行、维护人员经常出入的场所，应注意通风。通风频率为每班至少1次，1次15分钟；不经常出入的场所，应在相关人员进入前通风15分钟。
3.2设备维护可采取的有效措施
（1）SF6分解物具有强毒性，如若发生外泄，防护不当则会危害人体健康，严重者可致中毒。因此应在装有GIS设备的配电室配置强力通风装置，且将风口设置在室内底部，以防排风口朝向居民住宅或其他行人。
（2）为降低该分解物的毒性，相关人员采样气体和处理渗漏时，应戴专业防毒面具或戴正压式空气呼吸器，穿上专业的防护服并进行及时进行通风。
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（3）为更好监视GIS的运行状态，及时准确发现问题，应选择更为准确的监测数据设备，其中安装GIS实时监测装置有：在线SF6气体监测装置、SF6微水监测装置和GIS局放检测装置等。
（4）如若发生SF6气体大量泄漏等紧急情况时，应迅速组织人员撤出现场，开启所有排风机及时排风。相关人员必须佩戴防毒面具或正压式空气呼吸器方可入内。在充分的自然排风或强制排风后，SF6气体合格检测合格，空气中含氧量不低于18%后，方能准许人员进入。如若设备防爆膜破裂，应及时停电，并用汽油或丙酮擦拭干净，及时处理。
（5）正常操作GIS设备时，任何人都禁止触及外壳，并保持一定距离，手动操作隔离开关或接地开关时，操作人员必须戴绝缘手套以防触电危害。
（6）SF6备用气瓶应该储存在阴凉、通风的库房中，直立放置，并且，远离易燃、油污的地方。
（7）新气使用之前，要全面检查，确保符合有关标准。
（8）禁止使用火烤冻结的气瓶、气阀。
（9）SF6新气的相关厂家名称、装灌日期、批号及质量检验单等都必须标示清楚。根据有关规定，到货之后，要复核、检验。对于存放时间超过半年的新气，在实际使用之前，要检验湿度、纯度等，每5年检验一次气瓶。
3.3 GIS设备的巡视检查
巡视检查除了包含对GIS电器设备的外观检查外，更重要的是检查其设备是否存在异常情况。一旦发现异常，要及时根据有关规定，上报给相关领导，采取有效措施，妥善处理。检查时，要注意以下几点：
（1）断路器、隔离开关、接地开关、接地开关的指示位置是否正确，是否符合当时的实际情况。
（2）指示灯、信号灯、控制开关的位置是否正常。
（3）各种压力表及油位计的指针是否在正常的位置。
（4）接地端是否接地。外壳漆膜是否有烧焦或起皮现象。
（5）室内的照明、通风及防火系统是否完好。
4 GIS设备检测及维护
4.1超声波局部放电法
超声波检测法是在设备发生局部放电时，利用激发出的超高频电磁波信号，产生压力波，再形成超声波脉冲。该超声波的波长比较长，且方向性强，能量集中。超声波局部放电检测就是在超声波传感器收到信号时，诊断是否产生了局部放电现象。超声波检测的设备简单、技术相对成熟，且能进行带电测量。且超声波信号对电池的抗干扰能力较强，所以，可以精准地找到设备缺陷位置，不仅为检修人员提供了便利，也节约了更多的成本。
4.2超高频局部放电法
GIS内部的局部放电会产生超高频电磁波信号。超高频波检测是GIS内的超高频传感器测量产生的超高电磁波信号，传输、放大后传给计算机和谱仪及，进而研究分析得到不同绝缘缺陷的特征频谱。超高频波检测的设备简单、技术相对成熟且可以在不受其它设备的影响下，不改变运行方式，开展带电测量，实现连续在线监测，这种检测方法可以大范围的测量，实现快速的初定位。
结语
综上所述，SF6气体绝缘全封闭组合电器GIS较之于其它设备其自身的有点，但在运行过程中影响其正常工作的各种问题也应引起高度的重视。只有在日常的工作中加强巡视和检测，及时发现隐患，并且有针对性地采取措施，才能促使其安全、稳定、高效的运行，不断为社会经济发展和人们的生产生活提供保障。
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论文作者:张磊,丁海龙
论文发表刊物:《基层建设》2018年第21期
论文发表时间:2018/8/16
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