淺談GIS組合電器設(shè)備運(yùn)行及維護(hù)

摘要：目前國內(nèi)變電站GIS組合電器應(yīng)用較廣泛，GIS組合電器的安全運(yùn)行關(guān)系著電網(wǎng)和企業(yè)的安全生產(chǎn)。本文通過對GIS組合電器運(yùn)行中存在的問題進(jìn)行闡述，分析GIS設(shè)備維護(hù)應(yīng)采取的措施，針對性地進(jìn)行維護(hù)、試驗，使GIS組合電器更好地發(fā)揮其獨(dú)有的功效，提高安全供電的可靠性。

關(guān)鍵詞：GIS；SF6；巡視檢查；運(yùn)行維護(hù)

近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn)，SF6氣體高壓電器在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用日益普及。封閉式組合電器GIS為戶內(nèi)SF6氣體絕緣的金屬封閉式開關(guān)設(shè)備，是性能優(yōu)良，技術(shù)先進(jìn)的高壓電氣設(shè)備。

1. GIS組合電器的應(yīng)用及優(yōu)缺點(diǎn)

SF6氣體絕緣全密封組合電器是70年代出現(xiàn)的一種先進(jìn)的高壓配電裝置，國際上稱這種設(shè)備為Gas Insulated Switchgear簡稱GIS。具有體積小、安裝施工工期短、設(shè)備檢修周期長，使用壽命長，技術(shù)性能優(yōu)良的特點(diǎn)。目前佳木斯供電公司220kV長安變電站的220kV、110kV設(shè)備均采用GIS設(shè)備，且安裝在室內(nèi)。GIS的主要優(yōu)點(diǎn)占地面積小，220kV、110kVGIS設(shè)備占地面積為常規(guī)設(shè)備的 32%；不受污染、鹽霧、潮濕等環(huán)境的影響；現(xiàn)場安裝工作量比常規(guī)設(shè)備減少了約8O%。GIS設(shè)備具有滅弧性能強(qiáng)，不燃燒、防火性能好，具有體積小、安裝施工工期短、設(shè)備檢修周期長，使用壽命長，運(yùn)行安全可靠，電氣性能良好，維護(hù)工作量少，適合無人值班變電站。GIS的缺點(diǎn)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(yùn)行中存在的問題

SF6在常溫下是極其穩(wěn)定的氣體，其惰性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過氮?dú)夂拖∮袣怏w。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(fā)生分解現(xiàn)象。當(dāng)溫度到達(dá)4000K以上，絕大部分解產(chǎn)物為硫和氟的單原子。當(dāng)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(jié)合的進(jìn)程中與游離的金屬原子及SF6氣體中的水分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)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(diào)整不合格，造成密封件的老化和滲漏。

（3）各法蘭面密封不嚴(yán)。

（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(bǔ)氣過程中帶入水分。

4.針對SF6氣體中水分的不同來源，應(yīng)采取的有效措施

（1）安裝人員在裝配過程中，嚴(yán)格按照抽真空的順序及技術(shù)要求，充氣前，還要檢查充氣設(shè)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(xiàn)象（運(yùn)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(diào)整是否合適，調(diào)整后必須經(jīng)過漏氣檢驗，檢測要求根據(jù)GB 11023標(biāo)準(zhǔn)（《高壓開關(guān)設(shè)備六氟化硫氣體密封試驗導(dǎo)則》）執(zhí)行。

（3）仔細(xì)檢查法蘭面接觸有無縫隙和生銹現(xiàn)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(jù)空氣濕度變化，密切關(guān)注吸附劑的變色情況，發(fā)現(xiàn)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(yīng)選擇天氣晴好，且環(huán)境溫度接近20℃的條件下進(jìn)行；運(yùn)行中如需補(bǔ)氣，充氣前對每瓶SF6氣體都應(yīng)復(fù)核濕度，且不得超過標(biāo)準(zhǔn)。

5. GIS設(shè)備維護(hù)應(yīng)采取的措施

5.1 GIS運(yùn)行維護(hù)的基本技術(shù)要求

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

（2）接地。在正常情況下，對運(yùn)行、維護(hù)人員易觸及的部位（如GIS外殼及金屬構(gòu)架）上的感應(yīng)電壓不應(yīng)超過36V。

（3）溫升。對運(yùn)行人員易接近的外殼，其溫升不應(yīng)超過3OK；對運(yùn)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(yùn)行人員不接觸的部位，允許溫升可提高到65K。

（4）通風(fēng)。對運(yùn)行、維護(hù)人員經(jīng)常出入的場所，每班至少通風(fēng)1次（15min）；對運(yùn)行、維護(hù)人員不經(jīng)常出人的場所，在進(jìn)入前應(yīng)先通風(fēng)15min。

5.2 設(shè)備維護(hù)可采取的有效措施

（1）外泄的SF6分解物具有強(qiáng)毒性，防護(hù)不當(dāng)會影響人體健康甚至造成中毒事故，因裝有SF6設(shè)備的配電裝置室，應(yīng)裝設(shè)強(qiáng)力通風(fēng)裝置，排風(fēng)機(jī)電源開關(guān)設(shè)置在室外，并將風(fēng)口設(shè)置在室內(nèi)底部，排風(fēng)口不應(yīng)朝向居民住宅或行人。

（2）進(jìn)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(hù)服并進(jìn)行通風(fēng)。

（3）運(yùn)用準(zhǔn)確的監(jiān)測數(shù)據(jù)可以更好地監(jiān)視GIS運(yùn)行的情況，快速發(fā)現(xiàn)缺陷，有必要安裝GIS在線監(jiān)測裝置（SF6氣體在線監(jiān)測裝置、SF6微水監(jiān)測裝置和GIS局放監(jiān)測裝置）。

（4）SF6配電裝置發(fā)生大量泄漏等緊急情況時，人員應(yīng)迅速撤出現(xiàn)場，開啟所有排風(fēng)機(jī)進(jìn)行排風(fēng)。未佩戴防毒面具或正壓式空氣呼吸器人員禁止人內(nèi)。只有經(jīng)過充分的自然排風(fēng)或強(qiáng)制排風(fēng)，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(zhǔn)進(jìn)入。發(fā)生設(shè)備防爆膜破裂時，應(yīng)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(shè)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(guān)或接地開關(guān)時，操作人員必須戴絕緣手套。

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

（7）新氣使用前應(yīng)進(jìn)行檢查，符合標(biāo)準(zhǔn)后方可使用。

結(jié)束語：

盡管SF6氣體絕緣全封閉組合電器（GIS）具有優(yōu)越于其它高壓設(shè)備的種種特性，但只有我們在GIS設(shè)備運(yùn)行過程中高度重視影響其正常工作的各種問題，加強(qiáng)日常巡視檢查工作，及時發(fā)現(xiàn)威脅設(shè)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(fā)揮其獨(dú)有的功效，提高安全運(yùn)行的可靠性。

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作者簡介：張全志（1972-）男，畢業(yè)于牡丹江電力技術(shù)學(xué)校發(fā)電廠及變電站專業(yè)，現(xiàn)從事變電運(yùn)行工作，技師。