GIS電氣設備狀態監測與故障診斷研究綜述

王明杰

平高東芝（河南）開關零部件制造有限公司 河南 平頂山 467000

1、前言

GIS電氣設備在運行的過程中容易出現電氣設備問題，針對這一問題必須要做好問題的檢測和故障診斷工作，文章以SF6封閉式組合電氣設備的檢測和故障診斷工作為例進行分析。

2、組合電器分類

組合設備是根據統一的布線標準將兩種或兩種以上類型的設備組合在一起的設備。但是，由于其緊湊的尺寸，小的安裝尺寸，易用性和相對獨立性，每種設備都保持了相對獨立的原始性能。在性能上，每個設備可以更自由地進行協調和匹配，并廣泛用于電力系統。它已經建成。在高級變電站中，主流設備有很多類型，包括高壓開關設備，斷路器，變壓器，隔離開關和接地開關。避雷器，控制單元，總線和輸出端子的組合全部封閉在金屬接地的外殼中，并配有絕緣保護電子設備。氣體絕緣全封閉組合電器以其可靠性高、維護費用低等優點，在電力系統中得到了廣泛的應用。長治地處山區。因此，GIS電氣設備在長治電網得到了廣泛的應用。應用表明，GIS變電站在長治電網110kv及以上電壓等級變電站中所占比例為16%。隨著狀態檢修的實施，隨著超聲波局部放電的發生，檢測已成為GIS設備的實時檢測項目之一。發現GIS設備的潛在故障，評估設備狀態，維護GIS設備的安全運行具有重要意義。低壓組合電器是工業自動化系統中常用的電器組合。例如，接觸器、斷路器和過電流繼電器的組合可以頻繁地啟動、停止和保護遠程電機。GIS主要由高壓斷路器或隔離開關組成，由電流互感器、電壓互感器、電壓互感器等組成。電纜接頭等部件，并密封高壓帶電部件的總成由組合裝置密封在接地的圓柱形金屬外殼內，具有良好絕緣性能的氣體和固體或液體分別填充在外殼和高壓母線之間，包括斷路器和隔離器。根據統一的布線標準，開關，接地開關，電壓互感器，電流互感器，避雷器SF6的封閉組合,具有體積小，安全性能好，長期運行可靠性和較長的系統維護周期的特點。它已在各個國家的電力系統中廣泛使用。

3、GIS的結構和應用特點

3.1 GIS應用特點

以住宅橋變電站為例，126kVGIS變電站僅占常規變電站的7.6%，占總容量的6.1%。 252kVGIS的電壓僅占常規變電站的3.7%和1.8%。據統計，GIS中有許多內部閃絡故障。在安裝過程中，過程中，過程中或大修后的第一年發生，第一年的故障率是53次/間隔，第二年下降到6次/間隔，然后在運行中穩定下來。

3.2 結構內容

根據操作經驗，隔離器和盆絕緣子的最高故障率是30%，母線故障率是12%，因而需要良好且較長的維護周期，由于使用GIS，高壓斷路器等主要組件的維護長達20年，通常不少于10年，并且輪廓結構通過標準接口互連，因此每個設備制造商都可以組裝并分階段運輸到現場，這大大降低了運輸和安裝要求，提高了時間利用率，并大大減少了現場安裝和建設項目周期的工作量。輪輞可以拆卸并運送到現場進行組裝。組合的結構也可以分為不同的腔室進行組裝。GIS具有內部結構緊湊，組成部分相對獨立的特點。斷路器和端口垂直布置，操作機構為支撐架，地理信息系統的結構將略為簡化根據電壓水平而不同。例如，126kV斷路器一般使用立式結構，可以安裝在雙層或者三層建筑內部；550kV斷路器一般使用臥式結構，有利于GIS整體結構高度的降低。

4、組合電器運行中的故障

通常，GIS的泄漏點會出現在相鄰設備的連接端面上，這會在氣體管道或者母線上的焊接性沙眼。劇毒的氣體泄漏可能會由于有毒氣體或環境污染而對人體造成損害。通常在動，靜觸點端子，斷路器和隔離開關所處的母體之間的間隔，位置中會發生熱問題。斷路器的表面，導致加熱故障。斷路器和三工位隔離開關的儲能電機導致電機燒毀，無法完成開合操作。室外本地控制箱和繼電器接線箱的泄漏可能導致輔助設備的加濕，這可能導致直流接地或產生錯誤的警告信號，固定的隔離開關，總線電壓互感器以及訪問線路和實時顯示鎖定裝置的互鎖。閉合觸點和不可靠的點可能會導致斷開和閉合操作，斷路器，隔離開關和接地開關，操作機構組件故障，跳閘開關的安裝，輔助開關故障，斷開和閉合的線圈燒壞的故障，所有這些都可能導致斷路器的斷開和閉合。三相開關位置不正確，接觸器的不可靠操作也可能導致三通隔離開關機構跳閘。操作員需要加強日常檢查，以檢查上面可能發生的故障類型，尤其是隔離開關的檢查。

注意SF6。氣壓變化，是否有異常聲音（聲音質量或聲音持續時間變化），熱量和異常氣味，表面腐蝕等。目前，上述常規檢查不能滿足可靠性和智能要求，變電站要求，操作部門和制造商。需要相信，二級在線監控技術需要結合起來，才能準確，及時地發現GIS的內部故障。針對以上出現的危險，有關工作人員在設備運行的過程中必須要深入的研究其中存在的問題，研究設備缺陷可能出現的問題以及具體的影響因素，關注其中可能出現的影響因素和非正常問題，進而能夠深入了解其中存在的GIS設備故障。

結束語

GIS電氣設備在實際運行的過程中如果存在了設備缺陷的話就會導致其中分析檢測過程出現十分嚴重的缺陷，因而必須要做好其中的狀態監測以及相對的故障診斷工作。