GIS變電所故障與安全措施

侯曉音

（吉林鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院，吉林 吉林 132000）

1 GIS變電所的故障及處理

GIS設(shè)備在運(yùn)行中的事故，普遍少于常規(guī)式設(shè)備，有十年運(yùn)行的統(tǒng)計(jì)資料，表明GIS設(shè)備的事故率只有常規(guī)式的16.6%～40%。日本的統(tǒng)計(jì)數(shù)字為0.01次/所·年；歐洲地區(qū)的事故率接近日本。GIS設(shè)備的故障多發(fā)生在新設(shè)備投產(chǎn)的一年之內(nèi)，根據(jù)加拿大等國(guó)的統(tǒng)計(jì)資料，第一年運(yùn)行時(shí)，設(shè)備故障率為0.53次/間隔；而第二年則下降到0.06次/間隔，降低了8.83倍，以后趨于平穩(wěn)。

GIS設(shè)備產(chǎn)生故障的原因，主要是制造廠(chǎng)和現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)造成的占多數(shù)。GIS制造廠(chǎng)的制造車(chē)間清潔度差，特別是總裝配車(chē)間，使金屬微粒、粉末和其他雜物殘留在GIS內(nèi)部。加之裝配的誤差大，使可動(dòng)元件與固定元件發(fā)生摩擦，而產(chǎn)生的金屬粉末和殘屑遺留在零件的隱蔽地方，而沒(méi)有在出廠(chǎng)前清理干凈。在GIS零件的裝配過(guò)程中，造成GIS設(shè)備故障可分為七類(lèi)：①由于制造廠(chǎng)和安裝單位的工藝不良，而造成的故障約占40%，這個(gè)比例較高。故此在選用GIS設(shè)備時(shí)，要選用工藝較好的制造廠(chǎng)。施工單位的管理、工藝好的單位才能受委托施工。②由于安裝現(xiàn)場(chǎng)不清潔，使用GIS造成故障的占13%。這與施工人員的素質(zhì)差、管理水平低所致。③由于制造廠(chǎng)的清潔工作不好，使GIS造成故障的占16%，這個(gè)比例也不低。可見(jiàn)制造廠(chǎng)的管理水平很重要。④由于元件裝配誤差大，而造成故障的占10%。這個(gè)問(wèn)題既有制造廠(chǎng)的，也有安裝單位的。⑤由于設(shè)計(jì)不善造成的故障占7%。這里有制造設(shè)計(jì)部門(mén)的，也有電力設(shè)計(jì)單位的。⑥由于運(yùn)行人員操作錯(cuò)誤造成的故障占7%。⑦其它不明原因造成的故障占7%。

在GIS設(shè)備中，根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，各種元件的故障率如下：隔離開(kāi)關(guān)和接地開(kāi)關(guān)故障率30%，盆型絕緣子故障率26.6%，母線(xiàn)故障率15%，電壓互感器故障率11.66%，斷路器故障率10%，其他元件故障率6.74%。從這些統(tǒng)計(jì)數(shù)字得知，GIS設(shè)備最容易發(fā)生故障的元件，是隔離開(kāi)關(guān)和盆型絕緣子兩種元件所造成的故障占了56.6%，一半還多。可見(jiàn)運(yùn)行中要加強(qiáng)對(duì)隔離開(kāi)關(guān)的巡視。

人們常說(shuō)GIS設(shè)備的故障少，這是相對(duì)于技術(shù)水平落后的常規(guī)設(shè)備而言。并不是GIS設(shè)備不發(fā)生故障。由于SF6氣體的泄漏、外部水分的滲入、導(dǎo)電雜質(zhì)的存在、絕緣子老化等因素影響，都可能導(dǎo)致GIS內(nèi)部閃絡(luò)故障，另外，因GIS的全密封結(jié)構(gòu)使故障的定位及檢修比較困難，檢修工作繁雜，事故后平均停電檢修時(shí)間比常規(guī)設(shè)備長(zhǎng)，其停電范圍大，常涉及非故障元件。在運(yùn)行中切不可麻痹大意，不重視其安全。GIS設(shè)備萬(wàn)一發(fā)生故障，停電的范圍比常規(guī)式要大，檢修時(shí)間也長(zhǎng)，經(jīng)濟(jì)損失也要大。

2 減少GIS設(shè)備故障的措施

（1）GIS設(shè)備發(fā)生故障的79%是與GIS生產(chǎn)廠(chǎng)和安裝施工單位有關(guān)。因此選擇產(chǎn)品質(zhì)量好的制造廠(chǎng)和素質(zhì)好的施工單位是減少GIS設(shè)備故障率的關(guān)鍵。

（2）由于盆型絕緣子的故障率高，研究的結(jié)果是與制造廠(chǎng)對(duì)盆型絕緣子的耐壓時(shí)間短有關(guān)。盆型絕緣子是常期承受高電壓的，耐壓的時(shí)間短，發(fā)現(xiàn)故障的可能性就低，不可能發(fā)現(xiàn)其隱患。因此，要求制造廠(chǎng)對(duì)盆型絕緣子進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)期的耐壓試驗(yàn)，在額定電壓下試驗(yàn)10000h以上，每個(gè)盆型絕緣子都進(jìn)行局部放電試驗(yàn)。

（3）GIS設(shè)備的高壓耐壓試驗(yàn)是檢驗(yàn)GIS設(shè)備絕緣性能的最后一道關(guān)卡。因此在GIS進(jìn)行高壓耐壓試驗(yàn)中，爭(zhēng)取在現(xiàn)場(chǎng)做到工頻交流耐壓試驗(yàn)；操作沖擊波耐壓試驗(yàn)；雷電沖擊波耐壓試驗(yàn)。

3 GIS設(shè)備的安全措施

（1）SF6氣體分解物對(duì)人類(lèi)的危害性。SF6氣體分解物對(duì)人體的不同部位，產(chǎn)生不同的危害，例如SOF2和S2F2對(duì)人的眼睛造成刺痛，對(duì)呼吸系統(tǒng)有刺激，聞到臭蛋味令人作嘔，嚴(yán)重的造成呼吸困難。ALF3對(duì)人的皮膚造成灼痛，上面三種分解物對(duì)人體接觸的時(shí)間不同造成的危害不同。分解物的濃度不同，對(duì)人體的危害也不相同。目前還沒(méi)有一種儀器能很迅速的檢測(cè)到氣體的分解物。

（2）防止SF6氣體分解物危害人體的措施。①當(dāng)SF6氣體分解物逸入GIS室時(shí)，工作人員要全部撤出室內(nèi)，并投入通風(fēng)機(jī)。②故障半小時(shí)后，工作人員方能進(jìn)入事故現(xiàn)場(chǎng)，并要穿防護(hù)服、帶防毒面罩。③不允許SF6氣體分解物直接排入大氣，應(yīng)用小蘇打溶液的裝置過(guò)渡后再排入大氣。④處理固體分解物時(shí)，必需用吸塵器，并配有過(guò)濾器。⑤在事故30min～4h之內(nèi)，工作人員進(jìn)入事故現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，一定要穿防護(hù)服，載防毒面罩，4h以后方能脫掉。進(jìn)入GIS設(shè)備內(nèi)部清理時(shí)仍要穿防護(hù)服戴防毒面罩。⑥凡用過(guò)的抹布、防護(hù)服、清潔袋、過(guò)濾器、吸附劑，用過(guò)的蘇打粉等均應(yīng)用塑料袋裝好，放在金屬容器里深埋，不允許焚燒。⑦防毒面罩、橡皮手套、靴子等必須用小蘇打溶液洗干凈，再用清水洗凈；工作人員裸露部分均應(yīng)用小蘇打水沖洗，然后用肥皂洗凈抹干。⑧為了防止工作人員與接觸電動(dòng)勢(shì)接觸，工作人員操作隔離開(kāi)關(guān)時(shí)，應(yīng)戴橡皮手套站在絕緣平臺(tái)上操作。

我國(guó)的鐵路事業(yè)正在蓬勃發(fā)展，電氣化在鐵路中越來(lái)越重要。牽引變電所的可靠性和免維護(hù)是安全高效供電的保證。GIS設(shè)備除操作機(jī)構(gòu)和常規(guī)設(shè)備類(lèi)似之外，其他元件的結(jié)構(gòu)都不相同，運(yùn)行、檢修的工序也不同。人們常說(shuō)GIS設(shè)備的故障少，這是相對(duì)于技術(shù)水平落后的常規(guī)設(shè)備而言。并不是GIS設(shè)備不發(fā)生故障。在運(yùn)行中切中可麻痹大意，不重視其安全。GIS設(shè)備萬(wàn)一發(fā)生故障，停電的范圍比常規(guī)式要大，檢修時(shí)間也長(zhǎng)，經(jīng)濟(jì)損失也要大。只有運(yùn)用科學(xué)的管理措施，才能保證GIS設(shè)備的可靠運(yùn)行。