一起GIS内部故障事故分析及防范措施

李洪雷，朱嫔嫔，颜平丽

(国网淮北供电公司，安徽 淮北 235000)

0 引言

GIS(Gas Insulated Switchgear)是气体绝缘全封闭组合电器的英文简称。GIS由断路器、隔离开关、接地开关、互感器、避雷器、母线、连接件和出线终端等组成。GIS是运行可靠性高、维护工作量少、检修周期长的高压电气设备，其故障率只有常规设备的20%～40%，但GIS也有其固有的缺点，由于SF6气体的泄漏、外部水分的渗入、导电杂质的存在、绝缘子老化等因素影响，都可能导致GIS内部闪络故障［1］。GIS的全密封结构使故障的定位及检修比较困难，检修工作繁杂，事故后平均停电检修时间比常规设备长，其停电范围大，常涉及非故障元件。

1 事故跳闸经过

2013年8月2日02时11分，220kV五里郢变电站110kV GIS设备7011刀闸母线侧气室三相短路故障，110kV母差保护动作，110kV I母差动动作跳开701、747、753开关，切除故障。后宋町变电站备自投成功投到754线路，南湖变电站备自投成功投至748线路，五里郢变电站运行正常，未损失任何负荷。

2 事故跳闸现场检查情况及原因分析

2.1 设备试化验检查

110kV GIS设备整体外观无明显异常工况痕迹。后经化验专业人员进行SF6气体试验，发现1号主变7011刀闸母线侧气室内SF6气体分解产物SO2、SOF2、H2S含量超出注意值，其他气室数据均为0，怀疑7011刀闸母线侧气室内部可能存在对地放电故障，故障可能为该母线气室内支撑绝缘子对地放电或两气室之间的盆式绝缘子对地放电。

2.2 故障气室解体检查

现场将7011刀闸气室密封盖板打开检查。发现1刀闸与110kV I母线连接处A、B相存在明显放电痕迹，如图1所示。对接部位固定螺栓已经高温熔化变形，如图2所示。对接部位刀闸静触头侧也已经发生熔焊，如图3所示。

现场拆除母线与触头连接时，发现B相连接部位四颗螺栓中，下部两颗处于松动、未连接牢固状态。初步分析，该处螺栓施工时未完全紧固，导出连接部位直阻过大、不断发热，发生金属熔焊滴落，导致与A相发生相间短路。

2.3 站内二次设备检查

五里郢变110kV母差保护屏上显示2013年8月2日02时11分25秒978毫秒，I母差动动作;主变故障录波器录波动作;1号主变保护起动;站内其它二次设备均正常。通过查看110kV母差保护装置录波图、1号主变保护装置RCS978起动录波图和主变录波器录波图，分析可知:110kV I段母线先是发生了AB两相短路，后是三相短路。

3 事故后GIS更换安排

事故发生后根据试化验结果，110kV I段母线不具备运行条件。

该公司立即启动应急抢修小组，并联系山东泰开高压开关有限公司、安徽送变电、省公司相关部室，寻求解决方案，8月2日下午13∶00在该变电站召开现场方案实施讨论会。经讨论商定计划于8月3日7∶00回收110kV I母线SF6气体，10∶30拆开7011刀闸5个气室，检查内部故障情况，进行返厂大修。于6个工作日后进行现场安装调试，试验合格后投入运行。

4 防范措施

(1)加强设备安装工序的管控。在已经进行了相关危险点分析及防范措施后，应与厂家人员提前沟通，做出提醒，并加强技术监督。细分作业工序，从计划编制、作业组织和现场实施三个关键环节入手，根据工作方案，明确人员责任，现场安装时应该编写安装工序卡，按照要求和作业项目一步步实施，确保无漏项。另外，要充分发挥工地代表监督作用，组织有效监督检查，明确工代职责、权限。对不符合规范及存在问题的不予通过，要求立即整改，整改完成验收合格后才能批准进行下一步工作。防止类似事件再次发生。

(2)重新修订应急处置预案。从此次抢修中吸取经验教训，重新对应急处置预案进行修订，针对不同作业现场的条件和现状，加入强调不同重点的现场应急处置措施，注明危险源、危害程度分析及防范措施，使得现场应急处置预案具有针对性、实际可操作性。重点加强对GIS设备安装工艺及工序的管控、对抢修人员职责的明确，对抢修流程规范管理。

(3)加强日常护理、检测及维修的管理。设备的日常巡视包括各关键元件的位置指示器、闭锁位置及触头接触是否正常，各信号灯、指示灯、密度计及压力表的指示是否正常，此外还包括设备是否有漏油、漏气或者发热以及绝缘件老化和金属件锈蚀等现象。除去通过肉眼可以发现的故障，GIS设备内部的水分、粉尘及微粒等不易发现的杂物也是引发故障的重要原因，安装有效的在线监测装置对于局部放电早期诊断，防止事故的发生［2］。

5 结束语

虽然GIS设备的故障率较低，但是一旦发生故障进行检修的时间和范围较常规设备要大，最终造成的经济损失也较大，因此在CIS变电站运转过程中，要通过运转管理、维护检修及早地发现问题，经过常规的检测试验来防止事故的发生。相信随着GIS设备应用范围以及相关制造技术的扩大与改进，对于常见故障的排除和预防工作也会日见成效。

［1］白宇涛.GIS设备安装质量控制要点［J］.电力自动化设备，2007，27(3):124-126.

［1］曲金秋.变电站GIS设备缺陷分析与防范［J］.科技视界，2012(16):48-49.