摘要：GIS 开关是电网的运作与发展过程中十分关键的一类变电设备，其中，包括断路器等在内的开关设备均担负着关合短路、通流以及开断短路电流等功能责任，对供电质量与安全至关重要。随着电网建设与开发速度的加快，各类开关装备用量提升，而故障的发生率也随之呈上升趋势；据有关调查数据显示，操作机构频繁打压故障是其中一项形成原因相对复杂、处理成本较大、对电网运作顺利性与安全性影响深远的重要故障类型。为了进一步了解 GIS 开关操作机构频繁打压故障及其发生原因，笔者通过查阅文献，立足于实践经验做出了详细的总结，并在此基础上提出相应的解决方案，以期为电网设备的安全有效发展提供可参考依据。
关键词：GIS 开关；故障分析；操作机构打压
1 GIS开关简述
与传统的高压开关不同，GIS开关作为现阶段应用较为广泛的绝缘电气设备，具有更高的安全性与稳定性，对整个变电站的运作效率保障效果更佳。GlS即Gasln SUIated Switchgear，为气体绝缘组合电器设备；其设计优势在于母线、断路器、PT及隔离开关、CT、避雷器的隐蔽性，且隐蔽载体为物理外壳及六氟化硫气体，具有极强的密封性。其次，GIS开关具有体型小的优势，有助于减少其受损风险；另外，由于GS开关的保护措施相对完善，给维修人员打造了较为安全、稳定的环境，因此被广泛应用于各等级的发电站建设中。
2 GIS开关操作机构频繁打压的故障及其原因描述
GIS开关柜在运作过程中，其断路器气动机构极易发生频繁打压故障。据有关调查数据显示，某供电公司LW14-110型断路器气动机构曾发生23起频繁打压故障；故障发生时，同时产生的事故包括8次排水阀漏气故障、空气压力表漏气故障4起以及控制阀漏气等，此外，空气压力管道、空气压力开关漏气等事故也相对频发，对整个电网的供电质量和安全形成威胁。GIS开关中断路器的气动机构频繁打压故障因素可主要包括以下几个方面：
2.1 断路器中排水阀门出现漏气的情况，这种现象会引起机构频繁打压故障。排水阀门漏气主要由于工作人员未能及时将其阀门拧紧导致，也可能存在阀门破损的现象；而一旦阀门未紧闭，则开关气体将出现泄漏。
2.2 空气压力管道存在接头部位的气体泄漏现象。这种情况主要由于GIS开关柜的断路器分合闸过于频繁，导致接头处出现松动进而产生气体泄漏。另外，也存在接头处密封压线有水残留进而引发生锈、漏气的可能性。
2.3 安全阀以及控制阀出现气体泄漏的情况。其中，控制阀漏气由控制阀与压缩空气管密封工作未完善导致；安全阀漏气除了因密封工作缺失的因素外，还存在标准的动作压力高于安全阀实际水平的可能性，这是频繁打压故障的重要影响因素。
2.4 空气压力表出现气体泄漏的现象。空气压力表是GIS开关柜断路器机构中最关键的前端设备，一旦出现分合闸的必要操作，则直接对空气压力表形成振动影响；而在频繁进行分合闸的情况下，空气压力表的接头部分则将出现密封性能下降而漏气的情况。
2.5 GIS开关柜中出现储能电气回路故障。这种故障主要由于 63AG触点的调整失误而导致，一旦存在打压范围不达既定标准的情况，则操作机构出现频繁打压的故障。
2.6 逆止阀门出现漏气的情况。主要存在在两方面原因：
2.6.1 逆止阀门的阀芯灵活度下降，在生锈的情况下存在卡涩转换困难的现象，容易造成逆止阀操作不完全的后果；
2.6.2 在进行空气压缩的过程中，由于空气中的杂质比例超出标准，逆止阀阀门的封压线部分同样留有杂质，长期将影响逆止阀门的逆止操作完全性。
总而言之，引起GIS开关操作机构频繁打压故障的原因很多，且均较为细微，需要工作人员以及检修人员总结经验、细微观察。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3 GIS开关的故障检漏分析
进行检漏时，可通过三种不同方法进行操作，分别如下：
3.1 超声波检漏法，这一方法主要是通过对超声波仪器的利用，来对各漏点有无空气流通现象进行筛查，并根据筛查结果，对是否存在漏气现象进行评估。这一方法的应用优势在于检漏的效率相对较高，但也存在着泄漏气量较小时较难检测的弊端。
3.2肥皂水检漏法，这一方法主要是通过将肥皂水涂抹于漏点处，并通过观察有无气泡冒出现象来对是否存在漏气情况进行判断。这一方法的应用优势在于具有较高的准确性，但也存在着检漏效率相对偏低的弊端。
3.3 SF6检漏法，这一方法主要是通过调节气压，使其到达空压机启动值，并将少量SF6充入空压机当中，最后以SF6检漏仪完成检漏操作。
4 GIS开关操作机构频繁打压故障的检修与改善策略
实施维护检修操作时，可从以下几个方面着手。
4.1可通过定期的形式放水打压压缩空气罐，并于打压结束后及时将排水阀拧紧，打压频率可为每周 1 次；
4.2根据压力表计的实际情况，可对其实施定期的压力校验，如检查出异常现象，则对其进行及时的更换，防止故障的出现；
4.3在进行断路器的检修时，应当首先对逆止阀与阀芯是否存在泄漏现象进行检查，同时通过适当的加油使其润滑性得以维持，随后还应对各处连接管道的接头进行清洁，确保其拧紧即可；
4.4 为防止密封损坏现象的形成，应当将弹性橡胶垫加装于空气压力表固定处，以降低因断路器操作频繁及压力表冲击力度过大等原因形成的损害；
4.5在水渍影响下，易形成锈蚀现象，进而导致密封不良现象的出现，因此，可通过将空气净化装置加装于汽水过滤器前的方式进行规避；
5 GIS设备检修关键点质量控制
与常规电器及其他设备对比, GIS六氟化硫封闭式组合电器有占地面积小、噪声低、无火灾危险、检修周期长、运行安全可靠等优点。但同时也具有；
5.1结构复杂、质量要求高、制造及检修工艺繁多。
5.2故障较少,但发生故障,后果却很严重。
5.3设备检修比较繁杂,时间长,停电范围大，工艺及环境要求高,稍有不慎就会造成检修质量问题。这些都将降低 GIS设备的可用系数,影响电网供电可靠性和经济性。
6 结语
综上所述，在 110kV 电网设备中， GIS 开关操作机构频繁打压故障将直接影响空压机的正常运作，空压机在该故障情况下会逐渐发热甚至烧毁，对电网安全威胁极大。因此，针对该类型故障进行预见性的检修操作，有助于从根本上降低其故障发生的风险性水平。另外，根据故障的发生类型与检修成本，对 GIS 开关等一类电网设备进行优化，避免产生类似故障的情况，也是不断提高电网发展质量的一大关键举措。
参考文献
[1]王舶仲，魏娟，彭劢.LWl5型断路器打压频繁故障的研究[J].电工技术，2015（10）：71~84.
[2]董万光，秦福宁，田保坤.110kVGIS设备故障分析及处理[J].农村电气化，2014，05：33-34.
[3]李帅.一起变电站内110kVGIS设备电流互感器变比偏差缺陷处理及分析[J].电子技术与软件工程，2014，22：127-128.
论文作者:朱亚林
论文发表刊物:《电力设备》2017年第14期
论文发表时间:2017/9/4
标签：故障论文; 频繁论文; 断路器论文; 操作论文; 电网论文; 压力表论文; 现象论文; 《电力设备》2017年第14期论文;