摘要：本文对220kV变电站GIS设备故障诊断中常见故障类型进行了分析,总结提出GIS设备相应的故障诊断的合理、具体方案。
关键词：220kV；GIS设备；故障诊断；维护
1 GIS设备基本简述
GIS设备指气体绝缘金属封闭开关装置，全称是气体绝缘全封闭组合电器，它将变电站除变压器以处的一次设备，包括断路器、隔离开关、接地开关、电压电流互感器等，经优化设计有机地融合为一个整体。该组合电器具备良好的绝缘和灭弧能力。由于具有小型化、可靠性高、安全性好、防环境影响等特点，能确保设备安全稳定、地运行。
2 GIS设备发生故障带来的负面影响
GIS设备发生故障会给整个电力系统的正常运转带来极大的负面影响，具体表现为以下几个方面：第一，影响电力系统的正常运行。GIS设备作为电力系统中的关键装置，如果GIS设备发生故障必定会导致整个电力系统的正常运行受到严重影响。第二，制约企业的正常生产活动。许多企业内部变电站采用GIS设备，若GIS设备发生故障，必将影响企业的正常生产经营活动。第三，增加企业费用开支。变电站GIS设备出现故障，供电企业必须及时组织安全专业技术人员进行维修，相应增加后期维修保养的费用。
3 220kV变电站GIS设备故障诊断中常见故障类型
3.1气体（SF6）泄漏
在GIS设备运行过程中，由于其具有较强的可靠性，维护量小，因而在大型火力发电厂得到了广泛的应用，但是其随着设备服役时间的增加也会发生一些特有的故障，其中，以气体（SF6）泄漏故障最为常见，主要泄露点为GIS设备的密封处和管路的连接处以及焊点。究其根源，主要是因为密封材料老化和破损或在组装、加工及设计时存在缺陷所致。
3.2气体（SF6）微水超标
当GIS设备的断路器灭弧室中，SF6气体的含水量较高时会导致其绝缘子出现沿面放电。而之所以会出现含水量超标，主要是由于密封件失效使得水分进入了SF6气体之中，加上水分子自身具有较强的渗透力，随着运行年限的增加，水蒸气就会渗透到内部，进而导致气体内的含水量加大，导致介电强度降低。还有一种情况是GIS设备本身存在气体渗漏现象，在气室压力降到报警值后补气时由于新加气体含水量超标或补气管路存在渗漏引起水分超标进入GIS气室，进而引起GIS内部SF6气体水分超标。
3.3 GIS设备的断路器故障
此类故障是因为断路器和接地刀闸、隔离刀闸被SF6气体击穿之后，导致GIS设备出现短路故障，加上动触头和静触头在合闸过程中发生了偏移，同样会引发接触不良。所以这也是常见的故障之一。
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3.4 GIS设备内部放电故障
此类故障以电晕放电为主，主要是气室内部电场强度上升到可以击穿绝缘时出现。具体的原因就是由于制作、安装工艺，在GIS设备的内部附着了微小异物或存在毛刺等缺陷，使得内部电场急剧变化，造成绝缘强度降低。
4 GIS设备故障的诊断技术分析
4.1 综合设计，制定科学合理的诊断方案
GIS 设备故障诊断工作的开展，离不开科学合理的诊断方案，因此用电企业应综合考虑各方面的影响因素，从而确保GIS 设备故障诊断方案的科学性、可行性以及经济性。用电企业在制定 GIS 设备故障诊断方案时可以从以下几个方面着手：第一，耐压试验技术，这主要应用在 GIS 设备安装之前的质量监测环节，对 GIS 设备进行耐压试验可以保证 GIS 设备在运输和安装环节的质量水平。第二，放电检测技术，GIS 设备内部出现放电的情况会造成一定程度的绝缘损坏，进而引发 GIS 设备故障，因此用电企业应高度重视 GIS 设备内部放电现象，通过应用放电检测技术来确保设备的绝缘性能，进而可以对 GIS 设备故障进行准确的诊断。第三，采用科学的诊断模式，用电企业应根据 GIS 设备的实际情况来选择最佳的故障诊断模式，这样不仅可以提高 GIS 设备故障诊断工作的效率，而且还可以通过故障检测算法和分析决策算法来提高 GIS 设备故障诊断的精确性。第四，强化 GIS 设备的现象观察，这主要是工作人员应密切观察 GIS 设备运行过程中出现的各种状况，例如出现冒烟、产生焦味以及噪音过大等情况，这样技术人员可以根据这些具体的现象来对 GIS设备故障进行一个大致的判断，进而可以缩小故障位置锁定的范围，从而提高 GIS 设备故障排除工作的效率。
4.2 强化 GIS 设备功能要素的诊断
用电企业还可以通过强化 GIS 设备功能要素诊断，来提高故障排除工作的质量和效率水平，这就需要用电企业密切关注 GIS 设备以下几个功能要素：首先，数据要素，这主要是用电企业应安排专业人员对 GIS 设备数据进行实时的收集处理，并且还应对数据信息进行对比，从而可以通过设备出现的异常数据信息来判断 GIS 设备的故障类型，以便于及时采取针对性的应对措施。其次，服务要素，用电企业应重点对电力系统的服务器信号进行严格的检测，并且还应对服务器的信号数据信息进行收集，同时操作人员还应定时收集分析数据，而且还应对各种数据信息进行归档处理，从而为 GIS设备故障的诊断工作提供数据支持。最后，传感要素，用电企业可以利用先进的传感器来提高 GIS 设备故障诊断的效率和精确度，因此工作人员应时刻关注传感器上显示的数据信息，从而可以有效的降低 GIS 设备故障的发生率。
结语
综上所述，在用户220kV GIS电力系统设备故障诊断中，我们必须对其常见的故障有一个基本的认识，掌握其故障诊断和维护的对策，才能更好地提高220kVGIS 设备故障诊断的成效，强化220kV GIS设备的维护，尽最大可能地保障电力系统220kV GIS设备的安全高效运行，最终提高电力系统的运行可靠性。
参考文献
[1]范磊.电力GIS设备故障诊断方案[J].机电信息,2011.
[2]李名莉,王记昌.GIS设备的故障诊断与监测技术[J].电气传动自动化,2015.
论文作者:汪建平
论文发表刊物:《电力设备》2017年第20期
论文发表时间:2017/11/16
标签：设备论文; 故障论文; 故障诊断论文; 气体论文; 企业论文; 电力系统论文; 数据论文; 《电力设备》2017年第20期论文;