如何解决及防范500kV换流站GIS设备故障

孙正光

摘要：本文就如何解决及防范500kV换流站GIS设备故障问题，结合550kV换流站GIS设备在直流输电工程中的应用特点，以电网建设的换流站GIS设备为例，对其在安装调试和运行期间出现的故障问题进行了分析，对于常见故障的检查和处理提出了解决方法，最后就500kV换流站GIS设备故障的防范问题给出了几点建议。

关键字：如何解决；如何防范；500kV换流站；GIS设备故障

与常规的开关设备相比，GIS设备占地面积相对较少，不易受环境的影响，维护的工作量相对较少，运行也较安全，检修周期较长，施工周期较短，不存在无线电和噪声干扰等。这些优点决定了GIS设备被广泛应用于直流输电工程中。本文就如何解决及防范500kV换流站GIS设备故障问题介绍以下几个方面的内容。

一、GIS设备故障情况分析

笔者主要结合电网建设过程中GIS设备常出现的问题对设备故障进行了说明和分析。

（一）SF6密度继电器的渗水问题。江陵换流站的GIS设备主要是户外式，在遇到阴雨天气的时候很容易造成SF6密度继电器出现渗水现象。这主要是由于SF6密度继电器的外壳在密封上不够严实。

（二）液压机构存在漏油或打压频繁的问题。江陵换流站的GIS设备曾经出现过出现液压机构漏油和打压频繁的问题，出现此类现象的主要原因是由于液压机构的密封圈已经老化或者是因为其安装位置的偏移造成的。

（三）三相电流不平衡的问题。江陵换流站在调试过程中出现过三相电流不平衡的问题，这主要是因为固定触头的螺栓出厂时没有很好的紧固，导致触头在接触上接触不良，从而造成其接触面温度过热而烧伤，接触电阻过大，引起了串内的三相参数不一致，最后导致三相电流出现不平衡现象。

（四）GIS电流互感器CT内部发热问题。在迎峰度夏期间，江陵换流站出现过交流场GIS部分CT局部过热的现象，通过红外测温观察和分析，发现CT内部发热的原因主要是由于在出厂安装时其接地线与外壳的连接处导电膏的涂抹较少引起的，接触电阻增大而发热。

二、对于GIS设备常见故障的检查和解决方法介绍

（一）SF6气室微水含量超标的处理。对于SF6气室微水含量超标的处理，通常的解决办法是在回收了SF6气体后，用氮气来冲洗、干燥并抽真空，再将合格的SF6气体充进去。我们知道，真空度能够有效地控制SF6微水的含量，它除了能够减少SF6气体本身的水分外，还可以减少气室内因密封性不良所带来的其他水分。在充入SF6气体之前，真空度要低于133Pa，在静止两个小时之后，再次读取真空的表示数，在读数不高于静止前的示数时，方能将干净的SF6气体充入。

（二）气体泄露检查的处理。对于SF6气体的泄漏问题，通常是先用SF6检漏仪对泄露的气体进行间隔检测，找出相应的漏气点。若是因为焊缝漏气，则要将SF6气体进行回收后再补焊；若是因为密封接触面问题而漏气，则在回收了SF6气体并检查法兰没有异常后再对密封圈进行更换。

（三）内部放电故障的处理。由于现场的安装条件较复杂及气室内含有杂物等原因导致GIS设备出现内部放电，或因动、静触头的接触不良导致触头的烧毁等现象是常见的一些故障。此时，必须要停电解体后再查明原因，就不同的故障和问题进行检查或测试，找出故障点，同时对相应的部件进行调整和更换。

三、GIS设备故障的防范措施介绍

我们知道，500kV换流站GIS设备有很多优越的地方。但是，一旦其發生故障，后果也往往比较严重。笔者主要从以下几个方面介绍GIS设备故障的防范措施。

（一）做好设备投产前的预防工作。一个很明显的现象就是，GIS设备所出现的大多数的故障都是由于制造安装工艺的不合格引起的。因此，500kV换流站GIS设备在投产前的安装与试验将直接影响到安装以后的可靠运行。在设备的安装上，要严格按照厂家的安装程序及国家有关的安装规范进行安装和施工。在安装的过程中，运维单位要加强跟踪并及时做好详细的记录，同时，还要加强对于施工单位施工的监督工作。在设备安装完成后，还要进行各种试验与检查，在各项参数指标都达标和合格后方能投入运行。

（二）加强对于SF6气室泄露和SF6密度继电器渗水的防范工作。为了防止SF6密度继电器被雨水渗入，对于露在外面的继电器，可以采取在外面加装防雨罩并涂抹密封胶的措施。对于SF6气室泄露问题，应在每月定期地对GIS设备气室的SF6气压进行检查，一旦发现气压有下降的趋势则要及时对气室开展密封性检查。同时，还应根据检查SF6密度继电器指针的位置来附注开展密封性的检查。

（三）加强对于GIS设备内部放电与局部设备过热的防范工作。一般而言，GIS设备的内部放电现象主要集中于隔离开关触头、隔离开关绝缘轴和断路器等部位。对于此，可以定期地对回路电阻进行测量。使用超声局放故障测试仪定期对GIS设备进行监测，建立相应的数据库，一旦发现数据异常，则要及时分析和检查；使用SF6分解物测试仪定期对GIS设备气室的SF6气体进行监测，测试SF6的气体分解物有没有超标；使用红外测温仪定期对GIS设备进行红外监测，当某部位的温度高于其它部位时，要根据设备的负荷情况、历史数据、环境温度等进行综合的分析与判断。

（四）对于隔离开关故障的防范。在年度的检修中定期对隔离开关操作机构的电机开展负荷电流的测量，运维人员要在日常的操作中用内窥镜等对隔离开关的气室进行监视，在操作中若出现因分合不到位而致使持续放电时，应及时采取相应的隔离措施。一些带有快速地刀的气室，在操作次数达到了一定量时，要在年度的检修时对气室开展全面的检查，必要的时候还应开盖检查或清洁处理。

结束语：GIS设备是SF6气体作为灭弧介质和绝缘的一种组合电器，其在直流输电工程的应用上具有很多优越的地方。但一旦发生故障，对于故障的检查和处理过程将会比较复杂，需注意的细节也很多，因此对于GIS设备安装质量与平时的运维工作就十分的重要了。加强防范，提高警惕，做好预防是我们必须要做好的。

参考文献：

[1]吴坚胤.500kV GIS设备故障检修一例[J].浙江电力.2006(06)

[2]张学东,杨波.GIS设备典型故障分析[J].中国科技信息.2009(01)

[3]韩珝,王占平,赵显峰,刘永全,杜海波.漫湾电厂500kV GIS设备故障分析检查与修复[J].云南水力发电.2010(06)