GIS檢修管理要點(diǎn)與優(yōu)化

谷曉東，陳晉

國(guó)網(wǎng)山西省電力公司運(yùn)城供電公司

GIS檢修管理要點(diǎn)與優(yōu)化

谷曉東，陳晉

國(guó)網(wǎng)山西省電力公司運(yùn)城供電公司

文章首先就GIS設(shè)備穩(wěn)定性以及SF6氣體屬性特征進(jìn)行分析，而后進(jìn)一步結(jié)合實(shí)際工作環(huán)境中GIS的情況，對(duì)兩個(gè)方面常見(jiàn)的典型GIS設(shè)備故障做出分析，對(duì)于加深GIS設(shè)備認(rèn)識(shí)有著一定的積極價(jià)值。

GIS；SF6；檢修；管理

氣體絕緣金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備（GIS，Gas Insulated Switchgear），是一種新型的高壓電器和高壓配電裝置，該裝置以SF6氣體作為絕緣介質(zhì)來(lái)展開(kāi)工作，并且一直以來(lái)都以高可靠性著稱(chēng)于世。近年來(lái)隨著GIS在電力環(huán)境中的越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，其穩(wěn)定運(yùn)行也開(kāi)始引起關(guān)注。

一、GIS穩(wěn)定性影響因素分析

GIS系統(tǒng)主要由斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、接地開(kāi)關(guān)、電壓互感器、電流互感器、避雷器、母線和套管幾個(gè)主要組件構(gòu)成，將高壓元器件密封在金屬筒中，并且以SF6氣體作為絕緣性能和滅弧性能良好的介質(zhì)展開(kāi)工作。這種結(jié)構(gòu)和工作原理，決定了GIS系統(tǒng)本身在占地面積和抗干擾方面表現(xiàn)良好，并且其以檢修周期長(zhǎng)、維護(hù)工作量小以及運(yùn)行整體成本較優(yōu)等特征著稱(chēng)，這些因素都推動(dòng)著GIS系統(tǒng)的深入應(yīng)用。

想要展開(kāi)有效的GIS系統(tǒng)檢修工作，首先應(yīng)當(dāng)對(duì)其工作原理有所了解。其中SF6氣體作為GIS系統(tǒng)的核心組件，本身是一種無(wú)色無(wú)臭無(wú)毒的非燃性惰性化合物，并且對(duì)于金屬以及其他絕緣材料不存在腐蝕特征。

SF6屬于重氣體，其中的硫原子和氟原子均具有較強(qiáng)的電負(fù)性，其共價(jià)鍵具有極高的穩(wěn)定性，這是SF6氣體接近惰性氣體的根本所在，但是這種狀況僅僅存在于溫度不太高的環(huán)境之下，溫度升高，SF6氣體的惰性會(huì)隨之喪失。但是當(dāng)SF6氣體含有較高水分的時(shí)候，就無(wú)法在高溫環(huán)境下保持穩(wěn)定，會(huì)與水發(fā)生反應(yīng)，生成SO2以及HF和氧氣。而GIS設(shè)備內(nèi)部發(fā)生放電的時(shí)候，電弧溫度能夠升高到5000℃以上，觸頭和母線會(huì)在這樣的環(huán)境下釋放出金屬蒸汽，如果在這樣的環(huán)境下金屬箱內(nèi)存在大量水分，經(jīng)過(guò)一系列的反應(yīng)，最終會(huì)生成CuF2、WO3、AlF3、SOF2等物質(zhì)，其中CuF2、WO3、AlF3等物質(zhì)會(huì)議粉末狀沉淀在GIS底部，而SOF2、SO2F2、SOF4以及HF等則混合成為有毒氣體充斥與GIS密封環(huán)境內(nèi)部，但是這些物質(zhì)本身還會(huì)存在一定的腐蝕作用，對(duì)GIS內(nèi)部絕緣組件帶來(lái)危害。

在GIS系統(tǒng)中，對(duì)于母線氣隔等環(huán)境，由于不存在分?jǐn)嚯娏鳎虼司植糠烹姮F(xiàn)象也不會(huì)發(fā)生，SF6氣體既保持穩(wěn)定狀態(tài)?；诖朔N考慮，對(duì)于GIS的維護(hù)檢修，應(yīng)當(dāng)對(duì)其內(nèi)部水分進(jìn)行嚴(yán)格控制。通常而言，大修后水分含量應(yīng)當(dāng)保持在150μL/L范圍內(nèi)，運(yùn)行過(guò)程中則需要控制在300150μL/L范圍內(nèi)，對(duì)于非斷路器氣隔環(huán)境，該標(biāo)準(zhǔn)可以適當(dāng)放松，大修后保持在250150μL/L范圍內(nèi)，而運(yùn)行中則應(yīng)當(dāng)保持在500150μL/L范圍內(nèi)。

在實(shí)際的工作環(huán)境中SF6氣體本身具有較高的耐電強(qiáng)度和極強(qiáng)的滅弧特征。其本身具有良好的負(fù)電性，因此容易吸附電子形成離子，從而阻礙放點(diǎn)的形成，并且SF6氣體分子直徑大，促使電子自由行程縮短，更加能夠限制能量的積累。除此以外，SF6氣體的電離電位大，有助于減小電離可能性。并且當(dāng)SF6氣體與電子相遇的時(shí)候，會(huì)因?yàn)闃O化增加能力損耗，削弱碰撞電離能力。綜合這幾個(gè)方面特征，SF6氣體在絕緣和滅弧特征以及工作原理即可以清晰。除此以外，SF6氣體相對(duì)而言更為適用于均勻電場(chǎng)環(huán)境中，電場(chǎng)環(huán)境不均勻特征的強(qiáng)弱，在一定程度上決定了SF6氣體的適用特征。

二、GIS檢修工作要點(diǎn)分析

通過(guò)對(duì)GIS系統(tǒng)工作特征，尤其是SF6氣體屬性的分析，可以發(fā)現(xiàn)，密封性和氣體環(huán)境中的水分必然會(huì)成為GIS系統(tǒng)檢修與管理工作的核心所在。在這樣的基礎(chǔ)之上，進(jìn)一步面向GIS的檢修工作展開(kāi)剖析，除了加強(qiáng)管理，確定好檢修工作的周期，推動(dòng)信息技術(shù)的發(fā)展，積極采集GIS系統(tǒng)工作狀態(tài)的外圍數(shù)據(jù)，建設(shè)狀態(tài)檢修體系以外，還應(yīng)當(dāng)依據(jù)GIS設(shè)備自身屬性來(lái)展開(kāi)檢修，確保安全工作的基礎(chǔ)之上實(shí)現(xiàn)檢修工作自身的優(yōu)化。

從檢修流程的角度看，在面對(duì)GIS設(shè)備展開(kāi)檢修的時(shí)候，必須嚴(yán)格遵守相關(guān)檢修步驟標(biāo)準(zhǔn)。相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)在專(zhuān)業(yè)檢修維護(hù)方案的指導(dǎo)之下展開(kāi)工作，并且符合實(shí)際要求的實(shí)用性，同時(shí)應(yīng)當(dāng)注意提前斷開(kāi)用電設(shè)備，保證人員安全。進(jìn)一步考慮到缺陷氣室內(nèi)的SF6氣體自身的危險(xiǎn)特征，檢修人員可以考慮對(duì)其進(jìn)行回收，利用打開(kāi)法蘭蓋之后的吸附劑實(shí)現(xiàn)氣室情節(jié)，在執(zhí)行完畢檢修之后立刻把具備在高溫烘干條件下的吸附劑氣室的法蘭蓋關(guān)閉，隨后對(duì)GIS氣室實(shí)行抽真空檢測(cè)，待指標(biāo)合格后注入額定的SF6氣體，并且在檢修完成之后的24小時(shí)內(nèi)密切測(cè)定SF6氣體含水量值。

在GIS檢修過(guò)程中，還應(yīng)當(dāng)對(duì)常見(jiàn)的故障有所了解，便于第一時(shí)間實(shí)現(xiàn)故障的排除。對(duì)于GIS設(shè)備漏氣問(wèn)題，作為最為常見(jiàn)的故障表現(xiàn)，其漏氣多發(fā)生于閥門(mén)與密封面之間的連接處，對(duì)于GIS的工作影響嚴(yán)重。造成此種狀況的因素眾多，各個(gè)方面問(wèn)題都可能發(fā)生較為常見(jiàn)的原因多為設(shè)備老化與外力損傷。針對(duì)此種情況，應(yīng)當(dāng)首先做好GIS設(shè)備室的預(yù)防與檢測(cè)，加強(qiáng)預(yù)防控制。其次還應(yīng)當(dāng)安排專(zhuān)人做好GIS設(shè)備的日常檢修和維護(hù)，參照GIS故障發(fā)生記錄，對(duì)常見(jiàn)的故障點(diǎn)加強(qiáng)維護(hù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)。日常維護(hù)的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)注重氣室壓力狀況，結(jié)合對(duì)應(yīng)儀器展開(kāi)精確檢查。

刀閘絕緣拉桿也是GIS設(shè)備常見(jiàn)的故障表現(xiàn)節(jié)點(diǎn)，多表現(xiàn)為主變保護(hù)動(dòng)作的跳閘。檢修的過(guò)程中可以先經(jīng)過(guò)對(duì)SF6氣體取樣以及動(dòng)作保護(hù)來(lái)展開(kāi)分析，明確故障所在位置，而后對(duì)解體相隔離開(kāi)關(guān)的放電跡象進(jìn)行考察，最終確定故障。遇到此種故障的時(shí)候，可以考慮更換相刀閘以及地刀相應(yīng)罐體，借以實(shí)現(xiàn)避免設(shè)備故障出現(xiàn)的目標(biāo)。此種方式對(duì)于大型變電站而言尤為適用，并且在發(fā)生故障之后，應(yīng)當(dāng)對(duì)隔離開(kāi)關(guān)的絕緣桿及時(shí)更換，保證電力系統(tǒng)正常工作。

三、結(jié)論

GIS設(shè)備在當(dāng)前電力系統(tǒng)中的應(yīng)用日漸深入，其檢修工作也得到越來(lái)越多的關(guān)注。實(shí)際工作中一方面應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)其原理以及檢修技術(shù)的學(xué)習(xí)，另一個(gè)方面還應(yīng)當(dāng)積極建設(shè)其數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)有效狀態(tài)檢修，多個(gè)方面共同推動(dòng)GIS設(shè)備正常工作。

［1］陳林東.GIS設(shè)備缺陷分析及檢測(cè)技術(shù)研究［D］.華南理工大學(xué)，2012.

［2］江濤.220kVGIS設(shè)備運(yùn)行中常見(jiàn)問(wèn)題及解決對(duì)策［J］.硅谷，2014（12）