如何解決及防范500kV換流站GIS設備故障

孫正光

摘要：本文就如何解決及防范500kV換流站GIS設備故障問題，結合550kV換流站GIS設備在直流輸電工程中的應用特點，以電網建設的換流站GIS設備為例，對其在安裝調試和運行期間出現的故障問題進行了分析，對于常見故障的檢查和處理提出了解決方法，最后就500kV換流站GIS設備故障的防范問題給出了幾點建議。

關鍵字：如何解決；如何防范；500kV換流站；GIS設備故障

與常規的開關設備相比，GIS設備占地面積相對較少，不易受環境的影響，維護的工作量相對較少，運行也較安全，檢修周期較長，施工周期較短，不存在無線電和噪聲干擾等。這些優點決定了GIS設備被廣泛應用于直流輸電工程中。本文就如何解決及防范500kV換流站GIS設備故障問題介紹以下幾個方面的內容。

一、GIS設備故障情況分析

筆者主要結合電網建設過程中GIS設備常出現的問題對設備故障進行了說明和分析。

（一）SF6密度繼電器的滲水問題。江陵換流站的GIS設備主要是戶外式，在遇到陰雨天氣的時候很容易造成SF6密度繼電器出現滲水現象。這主要是由于SF6密度繼電器的外殼在密封上不夠嚴實。

（二）液壓機構存在漏油或打壓頻繁的問題。江陵換流站的GIS設備曾經出現過出現液壓機構漏油和打壓頻繁的問題，出現此類現象的主要原因是由于液壓機構的密封圈已經老化或者是因為其安裝位置的偏移造成的。

（三）三相電流不平衡的問題。江陵換流站在調試過程中出現過三相電流不平衡的問題，這主要是因為固定觸頭的螺栓出廠時沒有很好的緊固，導致觸頭在接觸上接觸不良，從而造成其接觸面溫度過熱而燒傷，接觸電阻過大，引起了串內的三相參數不一致，最后導致三相電流出現不平衡現象。

（四）GIS電流互感器CT內部發熱問題。在迎峰度夏期間，江陵換流站出現過交流場GIS部分CT局部過熱的現象，通過紅外測溫觀察和分析，發現CT內部發熱的原因主要是由于在出廠安裝時其接地線與外殼的連接處導電膏的涂抹較少引起的，接觸電阻增大而發熱。

二、對于GIS設備常見故障的檢查和解決方法介紹

（一）SF6氣室微水含量超標的處理。對于SF6氣室微水含量超標的處理，通常的解決辦法是在回收了SF6氣體后，用氮氣來沖洗、干燥并抽真空，再將合格的SF6氣體充進去。我們知道，真空度能夠有效地控制SF6微水的含量，它除了能夠減少SF6氣體本身的水分外，還可以減少氣室內因密封性不良所帶來的其他水分。在充入SF6氣體之前，真空度要低于133Pa，在靜止兩個小時之后，再次讀取真空的表示數，在讀數不高于靜止前的示數時，方能將干凈的SF6氣體充入。

（二）氣體泄露檢查的處理。對于SF6氣體的泄漏問題，通常是先用SF6檢漏儀對泄露的氣體進行間隔檢測，找出相應的漏氣點。若是因為焊縫漏氣，則要將SF6氣體進行回收后再補焊；若是因為密封接觸面問題而漏氣，則在回收了SF6氣體并檢查法蘭沒有異常后再對密封圈進行更換。

（三）內部放電故障的處理。由于現場的安裝條件較復雜及氣室內含有雜物等原因導致GIS設備出現內部放電，或因動、靜觸頭的接觸不良導致觸頭的燒毀等現象是常見的一些故障。此時，必須要停電解體后再查明原因，就不同的故障和問題進行檢查或測試，找出故障點，同時對相應的部件進行調整和更換。

三、GIS設備故障的防范措施介紹

我們知道，500kV換流站GIS設備有很多優越的地方。但是，一旦其發生故障，后果也往往比較嚴重。筆者主要從以下幾個方面介紹GIS設備故障的防范措施。

（一）做好設備投產前的預防工作。一個很明顯的現象就是，GIS設備所出現的大多數的故障都是由于制造安裝工藝的不合格引起的。因此，500kV換流站GIS設備在投產前的安裝與試驗將直接影響到安裝以后的可靠運行。在設備的安裝上，要嚴格按照廠家的安裝程序及國家有關的安裝規范進行安裝和施工。在安裝的過程中，運維單位要加強跟蹤并及時做好詳細的記錄，同時，還要加強對于施工單位施工的監督工作。在設備安裝完成后，還要進行各種試驗與檢查，在各項參數指標都達標和合格后方能投入運行。

（二）加強對于SF6氣室泄露和SF6密度繼電器滲水的防范工作。為了防止SF6密度繼電器被雨水滲入，對于露在外面的繼電器，可以采取在外面加裝防雨罩并涂抹密封膠的措施。對于SF6氣室泄露問題，應在每月定期地對GIS設備氣室的SF6氣壓進行檢查，一旦發現氣壓有下降的趨勢則要及時對氣室開展密封性檢查。同時，還應根據檢查SF6密度繼電器指針的位置來附注開展密封性的檢查。

（三）加強對于GIS設備內部放電與局部設備過熱的防范工作。一般而言，GIS設備的內部放電現象主要集中于隔離開關觸頭、隔離開關絕緣軸和斷路器等部位。對于此，可以定期地對回路電阻進行測量。使用超聲局放故障測試儀定期對GIS設備進行監測，建立相應的數據庫，一旦發現數據異常，則要及時分析和檢查；使用SF6分解物測試儀定期對GIS設備氣室的SF6氣體進行監測，測試SF6的氣體分解物有沒有超標；使用紅外測溫儀定期對GIS設備進行紅外監測，當某部位的溫度高于其它部位時，要根據設備的負荷情況、歷史數據、環境溫度等進行綜合的分析與判斷。

（四）對于隔離開關故障的防范。在年度的檢修中定期對隔離開關操作機構的電機開展負荷電流的測量，運維人員要在日常的操作中用內窺鏡等對隔離開關的氣室進行監視，在操作中若出現因分合不到位而致使持續放電時，應及時采取相應的隔離措施。一些帶有快速地刀的氣室，在操作次數達到了一定量時，要在年度的檢修時對氣室開展全面的檢查，必要的時候還應開蓋檢查或清潔處理。

結束語：GIS設備是SF6氣體作為滅弧介質和絕緣的一種組合電器，其在直流輸電工程的應用上具有很多優越的地方。但一旦發生故障，對于故障的檢查和處理過程將會比較復雜，需注意的細節也很多，因此對于GIS設備安裝質量與平時的運維工作就十分的重要了。加強防范，提高警惕，做好預防是我們必須要做好的。

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