GIS检修管理要点与优化

谷晓东，陈晋

国网山西省电力公司运城供电公司

GIS检修管理要点与优化

谷晓东，陈晋

国网山西省电力公司运城供电公司

文章首先就GIS设备稳定性以及SF6气体属性特征进行分析，而后进一步结合实际工作环境中GIS的情况，对两个方面常见的典型GIS设备故障做出分析，对于加深GIS设备认识有着一定的积极价值。

GIS；SF6；检修；管理

气体绝缘金属封闭开关设备（GIS，Gas Insulated Switchgear），是一种新型的高压电器和高压配电装置，该装置以SF6气体作为绝缘介质来展开工作，并且一直以来都以高可靠性著称于世。近年来随着GIS在电力环境中的越来越广泛的应用，其稳定运行也开始引起关注。

一、GIS稳定性影响因素分析

GIS系统主要由断路器、隔离开关、接地开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、母线和套管几个主要组件构成，将高压元器件密封在金属筒中，并且以SF6气体作为绝缘性能和灭弧性能良好的介质展开工作。这种结构和工作原理，决定了GIS系统本身在占地面积和抗干扰方面表现良好，并且其以检修周期长、维护工作量小以及运行整体成本较优等特征著称，这些因素都推动着GIS系统的深入应用。

想要展开有效的GIS系统检修工作，首先应当对其工作原理有所了解。其中SF6气体作为GIS系统的核心组件，本身是一种无色无臭无毒的非燃性惰性化合物，并且对于金属以及其他绝缘材料不存在腐蚀特征。

SF6属于重气体，其中的硫原子和氟原子均具有较强的电负性，其共价键具有极高的稳定性，这是SF6气体接近惰性气体的根本所在，但是这种状况仅仅存在于温度不太高的环境之下，温度升高，SF6气体的惰性会随之丧失。但是当SF6气体含有较高水分的时候，就无法在高温环境下保持稳定，会与水发生反应，生成SO2以及HF和氧气。而GIS设备内部发生放电的时候，电弧温度能够升高到5000℃以上，触头和母线会在这样的环境下释放出金属蒸汽，如果在这样的环境下金属箱内存在大量水分，经过一系列的反应，最终会生成CuF2、WO3、AlF3、SOF2等物质，其中CuF2、WO3、AlF3等物质会议粉末状沉淀在GIS底部，而SOF2、SO2F2、SOF4以及HF等则混合成为有毒气体充斥与GIS密封环境内部，但是这些物质本身还会存在一定的腐蚀作用，对GIS内部绝缘组件带来危害。

在GIS系统中，对于母线气隔等环境，由于不存在分断电流，因此局部放电现象也不会发生，SF6气体既保持稳定状态。基于此种考虑，对于GIS的维护检修，应当对其内部水分进行严格控制。通常而言，大修后水分含量应当保持在150μL/L范围内，运行过程中则需要控制在300150μL/L范围内，对于非断路器气隔环境，该标准可以适当放松，大修后保持在250150μL/L范围内，而运行中则应当保持在500150μL/L范围内。

在实际的工作环境中SF6气体本身具有较高的耐电强度和极强的灭弧特征。其本身具有良好的负电性，因此容易吸附电子形成离子，从而阻碍放点的形成，并且SF6气体分子直径大，促使电子自由行程缩短，更加能够限制能量的积累。除此以外，SF6气体的电离电位大，有助于减小电离可能性。并且当SF6气体与电子相遇的时候，会因为极化增加能力损耗，削弱碰撞电离能力。综合这几个方面特征，SF6气体在绝缘和灭弧特征以及工作原理即可以清晰。除此以外，SF6气体相对而言更为适用于均匀电场环境中，电场环境不均匀特征的强弱，在一定程度上决定了SF6气体的适用特征。

二、GIS检修工作要点分析

通过对GIS系统工作特征，尤其是SF6气体属性的分析，可以发现，密封性和气体环境中的水分必然会成为GIS系统检修与管理工作的核心所在。在这样的基础之上，进一步面向GIS的检修工作展开剖析，除了加强管理，确定好检修工作的周期，推动信息技术的发展，积极采集GIS系统工作状态的外围数据，建设状态检修体系以外，还应当依据GIS设备自身属性来展开检修，确保安全工作的基础之上实现检修工作自身的优化。

从检修流程的角度看，在面对GIS设备展开检修的时候，必须严格遵守相关检修步骤标准。相关工作人员应当在专业检修维护方案的指导之下展开工作，并且符合实际要求的实用性，同时应当注意提前断开用电设备，保证人员安全。进一步考虑到缺陷气室内的SF6气体自身的危险特征，检修人员可以考虑对其进行回收，利用打开法兰盖之后的吸附剂实现气室情节，在执行完毕检修之后立刻把具备在高温烘干条件下的吸附剂气室的法兰盖关闭，随后对GIS气室实行抽真空检测，待指标合格后注入额定的SF6气体，并且在检修完成之后的24小时内密切测定SF6气体含水量值。

在GIS检修过程中，还应当对常见的故障有所了解，便于第一时间实现故障的排除。对于GIS设备漏气问题，作为最为常见的故障表现，其漏气多发生于阀门与密封面之间的连接处，对于GIS的工作影响严重。造成此种状况的因素众多，各个方面问题都可能发生较为常见的原因多为设备老化与外力损伤。针对此种情况，应当首先做好GIS设备室的预防与检测，加强预防控制。其次还应当安排专人做好GIS设备的日常检修和维护，参照GIS故障发生记录，对常见的故障点加强维护，及时发现。日常维护的时候，应当注重气室压力状况，结合对应仪器展开精确检查。

刀闸绝缘拉杆也是GIS设备常见的故障表现节点，多表现为主变保护动作的跳闸。检修的过程中可以先经过对SF6气体取样以及动作保护来展开分析，明确故障所在位置，而后对解体相隔离开关的放电迹象进行考察，最终确定故障。遇到此种故障的时候，可以考虑更换相刀闸以及地刀相应罐体，借以实现避免设备故障出现的目标。此种方式对于大型变电站而言尤为适用，并且在发生故障之后，应当对隔离开关的绝缘杆及时更换，保证电力系统正常工作。

三、结论

GIS设备在当前电力系统中的应用日渐深入，其检修工作也得到越来越多的关注。实际工作中一方面应当加强对其原理以及检修技术的学习，另一个方面还应当积极建设其数据库，实现有效状态检修，多个方面共同推动GIS设备正常工作。

［1］陈林东.GIS设备缺陷分析及检测技术研究［D］.华南理工大学，2012.

［2］江涛.220kVGIS设备运行中常见问题及解决对策［J］.硅谷，2014（12）