GIS组合电器设备受潮故障分析

摘要：变电站GIS设备端子箱、机构箱受潮是最为常见的故障，随着运行年限的增加，设备受潮现象会越发突出。现结合现场运行检修经验，从设备结构、设计、安装工艺及材质出发，对GIS各类设备受潮的原因进行剖析，并提出相应的处理方法，为以后处理类似故障提供参考。

关键词：GIS组合电器;受潮;设备结构;安装工艺

0    引言

变电站GIS设备因结构紧凑、安装方便、维护工作量少等优点被广泛应用。大部分GIS设备安装于户外，由于环境中的雨水、潮气影响，在日常运行维护中发现GIS设备受潮现象最为突出。GIS设备受潮后，将导致零部件锈蚀（卡涩）、绝缘下降（直流接地）等问题，严重影响设备的正常运行。因此，对GIS设备受潮故障应给予充分重视，并积极探讨和研究其原因，以便采取必要措施防止该情况的发生。

1    GIS设备受潮原因分析

变电站受潮的GIS设备主要包括断路器机构箱、隔离开关机构箱、电流互感器端子箱以及避雷器放电计数器接线盒，引起设备受潮的原因主要有以下几个方面：（1）结构设计、制造工艺引起密封不良;（2）密封条材质不合格引起密封不严;（3）安装工艺或维护不当（加热器未运行）[1-3]。

1.1    断路器机构箱

一般110 kV断路器机构箱置于GIS设备顶部，220 kV断路器机构箱置于底部，从布置结构上看110 kV斷路器机构箱更易受潮，因为顶部更易积水。

案例：某110 kV GIS断路器机构传动轴箱内存在大量积水，如图1所示。

受潮原因分析：（1）盖板与机构箱之间属于硬接触，无密封圈;（2）盖板与机构箱靠密封胶密封，日久失效。雨水沿着盖板与机构箱贴合面渗入传动轴箱内，下部密封相对严实，雨水被关在轴箱内。

1.2    隔离开关机构箱

母线侧隔离开关机构箱安装于母线上面，呈水平布置;出线侧隔离开关机构多安装于隔离开关侧面，呈垂直布置。这两种布置方式从结构上看都存在受潮情况。

案例：110 kV GIS隔离开关机构箱受潮，在操作过程中发生卡涩现象，如图2所示。

受潮原因分析：隔离开关机构箱密封采用螺丝紧固金属面板，密封性受螺丝密集程度、金属板贴合程度以及边缝胶圈等因素影响，箱内无加热器、呼吸孔等除湿措施。水气经过密封面进入机构内，在机构最低位传动轴密封面聚集，导致轴承锈蚀卡涩。

1.3    电流互感器端子箱

GIS电流互感器端子箱封盖检修过程中很少开盖检查，易忽视渗水受潮情况，但在开盖检查中发现存在结构不合理、安装工艺等问题导致的渗水情况。

案例：某110 kV GIS电流互感器二次接线盒（端子箱）内含有大量雨水，如图3所示。

渗水原因分析：电流互感器端子箱斜侧安装于GIS筒壁上，封盖通过卡扣固定，开口向上，通过密封胶条密封端子箱与封盖;封盖上有雨水流过的痕迹，该结构倾斜布置，雨水在封盖卡扣处易聚集，渗入到端子箱内，密封胶条在雨水的浸泡下更易老化，加速雨水渗入。

1.4    避雷器放电计数器接线盒

GIS避雷器放电计数器接线盒与电流互感器端子箱一样，在检修过程中很少开盖检查，只有在遇到问题时才开盖检查。

案例：运维人员巡视时发现，某110 kV GIS母线避雷器放电计数器三相泄漏电流均为零，检修人员解体检查发现接线盒含有大量雨水，且内部阀块严重锈蚀，如图4所示。

受潮原因分析：放电计数器接线盒为倾斜安装，雨水顺着GIS避雷器二次引线渗入接线盒内，接线盒密封良好，导致雨水在接线盒内聚集。

2    处理措施

根据上述GIS设备受潮案例，提出如下解决方法：

（1）针对机构箱受潮不影响其正常运行的。

1）清理机构内的锈蚀及密封胶，重新涂抹密封胶，并在机构箱顶部加装防雨罩;

2）后期对机构箱进行改造，增加加热器及排气孔等除潮装置。

（2）针对机构箱受潮严重影响正常运行的，应整体更换为除潮装置齐全，二次接线采用航空插头，机构箱外沿密封部位为凹槽，且密封凹槽位于固定螺栓内侧的机构箱。

（3）对于端子箱、接线盒密封不严的，将密封面清理干净，重新密封，加装防雨罩;对结构不合理、加装防雨罩也不能解决的，应联系厂家对其进行升级改造。

3    结语

针对GIS设备受潮故障，对运维检修工作做出如下总结：

（1）已运行的设备，联系厂家设计防雨罩，将类似机构箱、端子箱全部安装防雨罩，完善密封结构;

（2）加强质量监控，增强监造力度，选用防水性好、加热除潮装置功能性较强的设备;

（3）加强作业人员的专业技术培训，提高安装工艺水平。

[参考文献]

[1] 刘同杰，万红艳，刘同敏.一起GIS设备密封不良问题原因分析[J].四川电力技术，2017，40（6）：89-91.

[2] 刘钢.变电站一次设备潮气入侵的危害及防御措施[J].中国电力企业管理，2016（23）：92-93.

[3] 张国灿，陈韶君.变电站户外GIS机构箱等柜体防凝露改进措施的研究[J].电工技术，2014（12）：57-58.

收稿日期：2021-06-15

作者简介：郝为（1987—），男，湖北石首人，工程师，研究方向：变电一次设备检修。