摘要：GIS设备是变电站中的核心设备，随着GIS设备在电力系统中的广泛应用，在使用过程中发生故障的频率越来越高。GIS设备作为系统运行的关键装置，如果发生故障，那么会对变电站的正常工作产生极大的影响。因此，本文针对于变电站GIS设备常见故障的原因进行了分析，并提出了相应的处理方案，这样不仅有利于维持正常的电力部门的生产作业秩序，还可以有效的保证电力系统的安全稳定。
关键词：变电站GIS设备；电力系统；分析与处理
在现代社会中，随着科技的发展，变电站在现代电力网络中占据了重要的位置，电力的覆盖范围也在随之拓展。GIS设备是变电站的核心设备，起主要作用为有效的减少电力在传输过程中产生的损耗，但是其在应用过程中也已出现故障问题，影响电力系统的正常运行，通过提高GIS设备故障的分析能力，可以对GIS设备的故障点进行有效判断，进而以原因为据，制定解决方案。
一、GIS设备的简介
（一）GIS设备的概念
GIS设备是六氟化硫封闭式组合电器，在国际上称它为气体绝缘开关设备。GIS设备是一座变电站中除变压器以外的一次设备，包括接地开关、电压互感器、隔离开关、断路器，母线、电缆终端、进出线套管等，经过优化设计有机地组合成一个整体。
（二）GIS设备的特点
因采用绝缘性能卓越的六氟化硫气体作为绝缘和灭弧介质，所以GIS设备能大幅度缩小变电站的体积，实现设备的小型化。由于GIS设备带电部分全部密封于SF6惰性气体中，大大提高了设备的可靠性能，具有良好的抗地震性能。GIS设备带电部分密封于接地的金属壳体内，存在触电危险时，SF6惰性气体不是燃烧气体，所以没有火灾的危险。并且对电磁和静电实现屏蔽、噪音小，对外部抗无线电干扰能力强。由于实现了GIS设备小型化的特点，可在工厂内进行整机装配。在试验合格后，以单元或间隔的形式运达施工现场在施工现场的安装工期可以缩短，还可以提高设备的可靠性。GIS设备的内部结构合理，灭弧系统先进，提高了GIS设备的使用寿命，对其进行检查时，可以将检修周期设置的长一些，减小维修的工作量，而且由于设备的体积小，方便日常的维修工作。
（三）GIS设备常见故障
GIS设备的整个故障中，站变电站故障，总体发生率的35%—55%，所占比重是较大的。而且，在GIS设备运行投产的第一年内，所发生的故障率会更高一些。这样儿子设备操作结构中，主要以断流器操作机构、电动操作机构及电动弹簧操作机构为主。电动合闸失灵时，开关会跳闸，跳闸后分闸不到位，这是GIS设备操作机构的常见故障。
从故障发生的难度上，可以分为常规操作故障和特有操作故障两种。常规操作故障，是指包括电动合闸失灵，分闸不到位等，这样会引起变电站的工作失灵，引发大面积的停电。而特有操作故障是指SF6惰性气体遭到泄露，在变电站内部放电。在常温下，虽然SF6有惰性气体的化学性质稳定。当电压达到0.29MPa时，气体的绝缘性能和灭弧能力，会极速增加到空气的100倍左右，起到良好的绝缘和灭弧作用。但是，SF6惰性气体受放电或电火花等影响，会分解出化学气体四氧化硫和氢氟酸等剧毒气体。这些气体会给检测工作人员和日常工作人员生命安全带来巨大的威胁。
二、导致GIS设备出现故障的主要原因
当GIS设备在没有科学合理的对原件的绝缘裕度和设计结构进行选择时，会导致设备故障发生。绝缘子故障发生率较高，使得GIS设备使用场强参数控制时不合理，会导致GIS设备暂使用过程中出现闪格和局部放电现象的发生。随着使用时间的增加，还会造成绝缘子击穿故障。其次，在生产制造阶段是GIS设备发生故障的重要阶段，在GIS设备工艺操作和操作工艺中的任何一道工序的执行过程中，都会影响到设备的质量。在设备的制造过程中，由于操作的工作人员违规操作，使得GIS设备存在着一定的安全隐患。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当GIS设备在运行过程中，如果出现违规操作或是雷电击中变压器等情况，GIS设备的接地开关容易发生损毁或是外壳出现闪格，在日常的运行过程中需要对GIS设备加强维护工作，严格按照操作流程进行操作。
三、变电站GIS设备常见故障的处理方法
（一）GIS设备故障检测技术
GIS设备的常见故障首先要对设备进行检测，明确好故障的位置和原因，才能有针对性的进行处理。故障的检测技术包括，超高频检测、气体组分测、红外测温技术。
超高频检测是指GIS设备的内部会发生相应的放电现象，而设备自身是有良好的波导体特性的。这样超高频电信号就能够通过有效信号的传播，为GIS设备的故障检测提供相应的依据。超高频检测技术就是像GIS设备的内部传输相应的高频截波，如果GIS设备中不存在故障，则信号的传播速度会较快。如果存在一定强度上的衰减，那么就证明设备的内部存在着故障，而且信号的强度会大幅度的衰弱。这样就可以对故障的严重程度和具体位置进行判断。
气体组检测是当GIS设备产生内部放电故障时，在电火花和高温的影响下，对分解出的剧毒气体（氢氟酸和四氧化硫）通过专业的设备对剧毒气体的含量进行检测，这样就可以判断出GIS设备的内部是否存在着故障。然而，需要注意的是，这种方法只能确定设备中是否存在故障，不能对故障进行准确的定位，在实际的工作中存在着一定的局限性。
红外测温技术是指，如果GIS设备在运行中出现短路、内部放电等故障，其内部必然会产生发热的现象。针对于这种情况，利用红外测温技术对GIS设备内部温度进行检测，就可以知道设备的内部是否存在着故障。但是，引起设备发热的因素多种多样，而且GIS设备的内部结构复杂，若想单纯的依靠红外测温技术，对GIS设备的常见故障进行诊断，需要更成熟的技术才能得以实现。
（二）GIS设备故障处理技术
在对GIS设备的故障进行检测后，检修工作人员可以根据故障的位置和原因，选择恰当的处理维修技术，为变电站的正常运行工作进行检测和维修。首先要对GIS设备间隔气室的连接管道进行处理，取消连接管道的接头部分。将GIS设备的内部惰性气体全部排出，以确保系室内存在的杂质能够随气体一起排出。将气体放出后，通过专业的检修设备对气室内部的情况进行查看，是否存在着杂质。然后向气室内注入惰性气体，以确保其室内的气压能够达到系统要求的标准。气体注入后要检测是否存在泄露的现象，然后进行试运行检测气室内的气压。试运行稳定后证明内部气压正常，可以将GIS设备连接。
（三）日常维护工作
对于保障设备稳定可靠运行的基础，是日常的维护工作。对GIS设备的日常维护和定期检修工作，可以很容易的检查出GIS设备出现的问题，将细小的问题进行重点监测，将发现的问题进行及时的处理。在一般情况下，对GIS设备的周期检修大概是3-5年为一周期，以十年为周期进行检修，这样可以始终的保证GIS设备运行的可靠性和稳定性，防止变电站的运行安全受到威胁。
结语
结合工作中的实际经验，对变电站GIS设备故障发生的原因进行归纳总结，进而通过变电站常见故障产生的原因提出解决的方法，以此加快解决变电站GIS设备常见故障，提升其应用效果，延长其应用期限，确保电力系统的安全运行。
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论文作者:梁华剑
论文发表刊物:《基层建设》2017年第25期
论文发表时间:2017/12/1
标签：设备论文; 故障论文; 变电站论文; 气体论文; 操作论文; 常见故障论文; 惰性气体论文; 《基层建设》2017年第25期论文;