淺談GIS組合電器設備運行及維護

摘要：目前國內變電站GIS組合電器應用較廣泛，GIS組合電器的安全運行關系著電網和企業的安全生產。本文通過對GIS組合電器運行中存在的問題進行闡述，分析GIS設備維護應采取的措施，針對性地進行維護、試驗，使GIS組合電器更好地發揮其獨有的功效，提高安全供電的可靠性。

關鍵詞：GIS；SF6；巡視檢查；運行維護

近年來，隨著科學技術的突飛猛進，SF6氣體高壓電器在電力系統中的應用日益普及。封閉式組合電器GIS為戶內SF6氣體絕緣的金屬封閉式開關設備，是性能優良，技術先進的高壓電氣設備。

1. GIS組合電器的應用及優缺點

SF6氣體絕緣全密封組合電器是70年代出現的一種先進的高壓配電裝置，國際上稱這種設備為Gas Insulated Switchgear簡稱GIS。具有體積小、安裝施工工期短、設備檢修周期長，使用壽命長，技術性能優良的特點。目前佳木斯供電公司220kV長安變電站的220kV、110kV設備均采用GIS設備，且安裝在室內。GIS的主要優點占地面積小，220kV、110kVGIS設備占地面積為常規設備的 32%；不受污染、鹽霧、潮濕等環境的影響；現場安裝工作量比常規設備減少了約8O%。GIS設備具有滅弧性能強，不燃燒、防火性能好，具有體積小、安裝施工工期短、設備檢修周期長，使用壽命長，運行安全可靠，電氣性能良好，維護工作量少，適合無人值班變電站。GIS的缺點是對SF6純度和水分含量要求較高，金屬耗量大，造價高。

2. GIS運行中存在的問題

SF6在常溫下是極其穩定的氣體，其惰性遠遠超過氮氣和稀有氣體。它不與堿液、白熱的氧化亞銅、銅或銀作用。在電弧、電暈和高溫作用下，SF6氣體才會發生分解現象。當溫度到達4000K以上，絕大部分解產物為硫和氟的單原子。當溫度降低時，絕大部分分解物又還原為SF6分子，但是有極少部分硫和氟的單原子在重新結合的進程中與游離的金屬原子及SF6氣體中的水分發生化學反應，產生了金屬氟化物和硫的低價氟化物。

3. SF6氣體中水分的來源分析

（1）制造廠家的安裝人員在裝配過程中吸附過量的水分。

（2）密封件的制造、安裝調整不合格，造成密封件的老化和滲漏。

（3）各法蘭面密封不嚴。

（4）吸附劑飽和，失去吸附作用。

（5）在測試SF6氣體壓力、微水測量以及補氣過程中帶入水分。

4.針對SF6氣體中水分的不同來源，應采取的有效措施

（1）安裝人員在裝配過程中，嚴格按照抽真空的順序及技術要求，充氣前，還要檢查充氣設備和管路是否清潔，無水分和油污，管路連接處是否有漏氣現象（運行中每個氣室年漏氣率小于1%）；（2）制造廠家需不斷提高密封元件的制造工藝，增加密封度和抗老化能力；安裝時注意密封件的位置調整是否合適，調整后必須經過漏氣檢驗，檢測要求根據GB 11023標準（《高壓開關設備六氟化硫氣體密封試驗導則》）執行。

（3）仔細檢查法蘭面接觸有無縫隙和生銹現象，除銹后，使用專用工具緊固法蘭螺絲，法蘭螺絲必須沿圓周方向緊固。

（4）隨時根據空氣濕度變化，密切關注吸附劑的變色情況，發現飽和已無吸附作用，必須及時通知檢修人員更換。

（5）在微水測量采樣試驗時，應選擇天氣晴好，且環境溫度接近20℃的條件下進行；運行中如需補氣，充氣前對每瓶SF6氣體都應復核濕度，且不得超過標準。

5. GIS設備維護應采取的措施

5.1 GIS運行維護的基本技術要求

（1）GIS室的安全要求。GIS室內空氣中的氧氣含量應大于18%或SF6氣體的最大允許含量不應超過1000μL/L；室內應安裝氧量儀、SF6氣體 泄漏報警裝置、足夠的通風排氣裝置；應該備有防毒面具、防護服、塑料手套等防護用具；GIS設備室應該配備專用的消防設施（如：CO滅火器、干粉滅火器）；控制盤及低壓配電盤內應嚴密封堵。

（2）接地。在正常情況下，對運行、維護人員易觸及的部位（如GIS外殼及金屬構架）上的感應電壓不應超過36V。

（3）溫升。對運行人員易接近的外殼，其溫升不應超過3OK；對運行人員易接近，但在正常操作時不需要接觸的外殼，其溫升不超過40K；對運行人員不接觸的部位，允許溫升可提高到65K。

（4）通風。對運行、維護人員經常出入的場所，每班至少通風1次（15min）；對運行、維護人員不經常出人的場所，在進入前應先通風15min。

5.2 設備維護可采取的有效措施

（1）外泄的SF6分解物具有強毒性，防護不當會影響人體健康甚至造成中毒事故，因裝有SF6設備的配電裝置室，應裝設強力通風裝置，排風機電源開關設置在室外，并將風口設置在室內底部，排風口不應朝向居民住宅或行人。

（2）進行氣體采樣和處理一般滲漏時，要戴防毒面具或正壓式空氣呼吸器，穿防護服并進行通風。

（3）運用準確的監測數據可以更好地監視GIS運行的情況，快速發現缺陷，有必要安裝GIS在線監測裝置（SF6氣體在線監測裝置、SF6微水監測裝置和GIS局放監測裝置）。

（4）SF6配電裝置發生大量泄漏等緊急情況時，人員應迅速撤出現場，開啟所有排風機進行排風。未佩戴防毒面具或正壓式空氣呼吸器人員禁止人內。只有經過充分的自然排風或強制排風，并用檢漏儀測量SF6氣體合格，用儀器檢測含氧量（不低于18%）合格后，人員才準進入。發生設備防爆膜破裂時，應停電處理，并用汽油或丙酮擦拭干凈。

（5）為防止接觸電勢的傷害，在正常操作GIS設備時，任何人都禁止觸及外殼，并保持一定距離，手動操作隔離開關或接地開關時，操作人員必須戴絕緣手套。

（6）SF6備用氣瓶應儲存在陰涼、通風良好的庫房中，直立放置。氣瓶嚴禁靠近易燃、油污地點。

（7）新氣使用前應進行檢查，符合標準后方可使用。

結束語：

盡管SF6氣體絕緣全封閉組合電器（GIS）具有優越于其它高壓設備的種種特性，但只有我們在GIS設備運行過程中高度重視影響其正常工作的各種問題，加強日常巡視檢查工作，及時發現威脅設備的安全隱患，針對性地采取有效的措施，才能使它更好地發揮其獨有的功效，提高安全運行的可靠性。

參考文獻：

[1]羅學琛SF6氣體絕緣全封閉組合電器（GIS）[M]北京：中國電力出版社.

[2]國家電網公司國家電網公司電力安全工作規程（變電部分）lM J.北京：中國電力出版社.

[3]上海市電力公司DL/T603—2006.氣體絕緣金屬封閉開關設備運行及維護規程[S].中國電力出版社：中華人民共和國國家發展和改革委員會。

作者簡介：張全志（1972-）男，畢業于牡丹江電力技術學校發電廠及變電站專業，現從事變電運行工作，技師。