浅谈如何提升GIS设备运维管理水平

李乐萍 王付奎 岳新 张丽

一、引言

GIS是电力系统中常用的高压配电设备，因故障率低，可靠性高而受到广大电力企业的青睐。而且GIS设备能够起到保护和控制其他电气设备的作用，是电力系统安全运行的重要保障。为了保证GIS设备的平稳运行，提升其运维管理水平，本文将论述GIS设备在日常操作和维护过程中的注意事项，并论述设备发生异常时的紧急处理方法，以延长GIS设备的使用寿命，使GIS设备始终保持在最佳的工作状态。

二、GIS设备的概述

GIS（Gas Insulated Substation）是以气体为绝缘材料的全封闭式组合电器，是电力系统中的控制和保护设备。该组合电器以六氟化硫气体为绝缘和灭弧介质、采用自动灭弧原理，配用弹簧操作机构，具有开断能力强，操作功小，可靠性高的特点。组成元件包括断路器、隔离开关、接地开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、母线、进出线套或电缆终端等一次电气设备和相应的二次控制、测量和监视装置。目前，GIS设备的生产技术和应用材料已经远远超过了其他开关设备，在性能上具有了很大的优势，而且GIS设备拥有十分广阔的发展空间，该设备正逐渐向着智能化和简约化的方向发展。

三、GIS设备的日常巡视和注意事项

GIS设备常常应用到户外环境中，对环境的适应性极强，而且运行所需的条件与其他电力设备十分相似。因为长期处于户外，GIS設备难免会遭受雨雪和雷电的侵袭，这需要运维人员做好日常巡视工作，以便在设备发生异常情况时能够立即采取应对措施。

1、GIS组合设备的日常巡视项目

GIS设备的日常巡视工作需要对其所有组成元件进行检查，包括一次电气设备和二次控制、测量和监视设备，运维人员应仔细检查设备外观，检测各个元件的性能，并记录设备的相关数据参数，以贯彻落实每一个巡视项目。

（1）检查工作需要运维人员用眼看，用耳听，用鼻嗅，用手摸，即查看GIS设备外壳是否发生损坏变形，倾听设备是否发出不正常响动，嗅闻设备是否漏气，手摸设备外壳检测设备温度是否过高。通过以上四个步骤判断设备是否发生异常。

（2）检查所有设备元件，包括断路器、隔离开关、接地开关等等，确定其外观整洁、完好无破损，且没有放电漏电的痕迹。

（3）检查设备的摆放位置是否发生偏移，与安装时的位置是否一致，在监控屏幕上能否看到清晰完整的图像，图像显示的位置是否为设备的实际位置。

（4）检查设备联锁、解锁、指示器的功能是否正常，开关、电动弹簧是否在正确的位置上。

（5）检查舱体气室压力表的指示灯是否位于绿色区域，查看压力表的充气阀、连接阀以及安全膜是否漏气、损坏。

（6）检查设备各个接地元件的实际接地情况。

（7）检查设备的绝缘性能，确保在雷电天气下避雷器能够正常工作。

2、日常巡视注意事项

运维人员应该对GIS设备的结构和功能有着充分的调查和了解，才能在某些元件发生细微变化时及时的发现，例如断路器、刀闸、开关和压力表等等，下面将详细说明日常巡视工作的关键点和注意事项。

（1）断路器和刀闸

断路器在正常工作时电机回路应该位于“闭合”位置，刀闸在“远方”位置，如果断路器和刀闸的位置不正确，那么说明断路器和刀闸处于异常状态，无法起到保护作用，电机也不能自动进行储能。巡查中还要注意查看刀闸的操纵连杆是否正常，因为操纵连杆的锈蚀会影响到刀闸操作的灵活性，所以应该确保操纵连杆的洁净无锈。

（2）加热装置

GIS设备应做好防潮工作，在潮湿季节中应及时开启加热装置，也就是对设备进行智能加热，驱赶潮气，防止设备元件的生锈和老化。加热器的使用会使设备的温度显著上升，这时要注意控制GIS设备内部的温度，避免加热装置对设备的其他元件产生影响。在使用加热装置后还应经常检查设备内的水蒸气是否及时排出，设备元件有无发生锈蚀现象，如果发现设备中存在大量的水蒸气，且元件已经出现生锈的情况，那么应立即向上级汇报，等待上级下达指令。

（3）密度继电器

因为GIS设备是气体绝缘密封设备，内部应具有较大的气体压力，也就是说设备内应该有充足的六氟化硫气体，才能使设备正常运行。检查设备的密度继电器可以发现设备的SF6气体压力，如果显示的压力不足，说明SF6气体不足或者是设备的密封性能出现了问题，应该立即为设备断电，然后将设备的实际运行情况向上级领导汇报，申请设备检修指令。

（4）巡视设备

巡视设备是运维人员在日常巡视过程中使用的设备和工具，是巡视工作中必不可少的重要器具。一般来说，巡视设备应该具有联网功能和记忆功能，能够将GIS设备的现状及时传递到监控设备上，并且将设备的现状与以往设备运行的情况进行对比，展示在运维人员面前，使运维人员能够清晰的看到设备是否发生异常，从而起到良好的记录和管理作用。

（5）设备温度

GIS设备在不同的运行环境下应该有不同的检测标准，例如高温高压环境下GIS设备的检测数值就不能与常温常压下进行比对，应该使设备的电压、电流、环境温度、电场保持不变，测试不同时刻设备的温度，使设备的温升保持在5℃以内，如果超过该项数值，证明设备的温度过高，应该立即进行断电处理。

四、GIS设备倒闸操作的注意事项

在进行倒闸操作时，每次合闸都要检查合闸是否到位，动作计数器是否自动计数，开关是否能够自动储能，在储能的同时时指示灯会亮起，而且不会存在异常的光亮信号，在储能结束后指示灯也会随之熄灭。机械储能行程开关同样具有上述功能。防止储能行程开关节点由于锈蚀原因已坏死，不能正常接通，导致不能正常发信，而无法准确判断开关是否已储好能。

刀闸操作过程中则要注意观察操作连杆是否出现异常，如断裂，或者卡涩分闸不到位，如果出现上述现象，为防止在进行倒闸操作中发生刀闸分、合不到位引起刀闸触头烧损，严重时甚至会引起GIS设备事故，现场应采取对该电压等级设备安排全停（只断开开关，刀闸禁止操作），手动将操作连杆出现异常的刀闸分闸到位。

五、GIS设备异常处理的注意事项

1、GIS设备的异常处理注意事项

（1）对查出的缺陷和异常情况，应及时汇报值班长，进行分类、认定后详细记在相应的记录簿上；对严重缺陷及紧急异常情况，运维人员应立即进行复查分析，并向主管部门和有关调度汇报。

（2）在巡视时发现GIS设备存在较为严重的缺陷或故障，甚至会阻碍电力系统的正常运行，或者是威胁到运维人员的人身安全，应该立即将该类情况向上级汇报。在等待指令的过程中必须与设备保持安全距离，并且要随时观察设备的运行情况。

（3）当六氟化硫压力低至报警值时，应立即检查气阀是否拧紧，有无松动，管道有无破损，并将检查结果汇报调度及变电管理所，并通知检修人员进站处理，防止压力继续降低达到闭锁值，扩大停电范围。

（4）运行时发现异响声音比主变运行时发出的声音稍微尖锐，异响频率不受负荷变化影响，当有外力作用于异响部位时，其音量和频率会发生明显变化时。应通知试验人员使用超声波、特高频局放探测仪及SF6气体组分测试仪对异响部位的所有气室进行测试，判断是否存在局部放电异常情况。

（5）如果GIS设备发生了安全事故，那么应在事故后重点检查信号、继电保护动作情况；检查事故范围内的设备情况，如导线有无烧伤、断股，设备的油位、油色、油压等是否正常，有无喷油异常情况等；绝缘子有无污闪、破损情况，在一定周期内重复检查上述项目，对存在安全隐患的元件进行及时的更换和修理，杜绝二次事故的发生。

2、GIS设备异常时的处理对策

（1）GIS设备如果出现电气操作失灵、电源指示灯不亮等情况，可能是因为电源或控制系统接触不良，也可能是SF6气体不足导致设备内部气压不够。首先应检查电源接线是否完好，其次检测线路的控制系统如线圈、端子、辅助开关等是否能够正常工作，最后检查密度继电器，为设备充气，通过以上三个步骤，一般可以有效解决此类问题。

（2）如果隔离开关不能开断，可能的原因有三点：一是倒闸的开断弹簧失去弹性，二是挂钩不能在倒闸开断时随之动作，三是挚子的机械性能降低。针对上述原因应该检查倒闸的弹簧、销子和操纵连杆，如果是弹簧问题应立即更换弹簧，如果是销子和操纵连杆的问题则应为销子涂抹润滑油，增加销子的润滑度，同时修理操纵连杆，使倒闸恢复开断性能。

（3）如果倒闸不能合闸，与隔离开关的故障原因类似，同样是合闸弹簧、挂钩和挚子的问题，解决方式参考上述第二点。

（4）如果设备的气体压力显示异常，可能是因为设备内部的气体不足或者是设备的密封性较差，发生了漏气现象。运维人员应该先补充SF6气体至压力充足后，再密封好设备。经过一段时间后再次检查气体压力，如果气体流失速度过快，说明存在漏气部位，应该申请停电检查，及时修理或更换设备。

总结

GIS设备是电力系统的重要组成部分，提升GIS設备的运维管理水平对于提高电力系统的安全性和稳定性有着重要作用。运维人员应该遵守电力企业的规章制度，做好日常的巡视工作，对设备中容易出现故障的元件进行严格的监督和控制，同时要提高自身的知识和技能，训练自身的应变能力，以解决实际工作中的各类难题。电力企业还应加大对其他电气设备运维管理的成本投入，使电力设备都能够安全可靠的运行，从而保证电力传输的稳定、高效。