110kV GIS设备故障分析及处理探讨

刘佐

摘 要：随着我国经济的快速发展，人们在生产生活中对于电能的需求逐渐加大。电能对于经济的发展也产生了较大的影响。研究发现当前在各类发变电站建设投用的过程中，关于GIS设备的应用较为广泛。GIS设备对于电网的安全运行，以及可靠性影响较大，因此也引起了较多人群的关注。在此背景下，文章针对110kV GIS设备故障分析及处理，进行简要的探讨。

关键词：GIS设备；故障分析；故障处理；探讨

GIS设备在发变电站中的应用极广，其最终对于电网的安全运行，产生了较大的影响。为了有效的提升其设备的可靠性，并快速的处理设备出现的问题。本文针对110kV GIS设备故障分析以及处理方式，进行简要的分析探讨，以盼能为我国电力企业发展中的此类问题提供参考。

1 GIS设备

GIS设备全称为：气体绝缘全封闭组合电器，顾名思义此类设备不是单一设备，其由若干电气设备组成。其中主要包括的电气设备有：GIS用断路器、接地开关、隔离开关、避雷设备、母线、出线终端等附件设备。设备生产完毕安装之前，为了保障设备的绝缘性，其设备内容会进行充气作业，一般称此类绝缘气体为SF6。

常规用途中根据其使用环境的电压情况，其设备的具体应用类型以及名称也有所不同。例如其母线直接裸露，断路器设备多为瓷柱或罐式类型的，一般应用的设备为空气绝缘的配电设备也称之为AIS，此外还存在H-GIS以及GIS两种。

GIS设备的应用优点：GIS设备自诞生以来，便获得了广泛的应用和认可。此类设备在运行的过程中，能够适应较为复杂的环境。当前在世界范围内的应用极广，随着当前电网的规模逐渐扩大，用电户逐渐增多。在此现状下，GIS设备不仅应用在普通的高压线路中，其中在超高压以及特高压的电力线路中的应用也较多[1]。GIS设备在应用的过程中，具备安装简单、可靠性高、占地面积小、安全性高、维护量小、全封闭，带电设备不裸露，受地理位置的限制少等优势。

例如GIS设备在220kV变电站的应用中，其占地面积约为常规设备占地面积的30%左右，极大的缩小了占地面积，因此其对于地理环境因素的适应性较好。并且由于其设备外壳为金属构造的全封闭固件，使其拥有良好的稳定性。对于其内部的带电设备也达到了良好的防护作用，对于维护人员的人身安全也起到了保护的作用。

2 GIS设备常见故障类型分析

当前我国110kV发变电站中，关于GIS设备的应用较多，并且获得了良好的应用效果。GIS设备在运行的过程中，整体的运行状态较为良好。但在部分案例中，也出现了较多的故障现象。例如：GIS设备出现气密性故障、GIS设备-放电短路故障、GIS设备闪络现象。此类现状的出现，直接造成电力机构运行故障，对于电网供电的稳定性造成了影响。

2.1 GIS设备出现气密性故障

GIS设备根据其名称分析，主要点名了两个要素：气体绝缘、全封闭。因此其运行的过程中，关于设备的气密性要求较高。一旦出现泄漏或其他气密性失效问题，即可造成设备绝缘失效，运行出现故障。当前在GIS设备运行检查的过程中，主要出现的问题之一为：GIS设备出现气密性故障。此类故障主要出现在设备的连接部件处，一般情况下连接部件，随着使用时间的增長以及检修等原因，最终造成了气密性失效现状。

2.2 GIS设备-放电短路故障

GIS设备在运行的过程中，放电以及短路现象的出现较为常见。短路现象主要为设备在运行的过程中，接线方式不正确造成的电力短路。GIS设备中的短路现象主要为：设备在运行中，两类不同类型的电流发生偶然接触，最终产生了短路现象。GIS设备产生短路现象，短时间内可造成设备损坏，或引起火灾爆炸等其他现象。此外GIS设备的放电故障，如较为短暂一般不会引起较为严重的故障。但如持续时间较长或发生频率较高，对于设备的运行的稳定性也会产生影响。GIS设备局部放电，一般由于设备内部运行电压较高，最终使得设备外部或区域范围内产生了放电现象。但由于外部不存在放电电流的流通渠道，因此一般情况下放电现象较为短暂。

2.3 GIS设备闪络现象

GIS设备闪络现象在当前设备应用的过程中，出现的频率较小。引起GIS设备闪络，主要的原因为：绝缘子表面产生污垢，未进行及时的清理。最终在设备运行的过程中，因设备放电或其他现象，造成了绝缘子表面的闪络现象。闪络现象严重时，可将绝缘子设备击穿。最终造成设备绝缘性失效，对于整体的电网安全性以及操作人员的人身安全，都造成了较大的威胁。

3 针对GIS设备常见故障类型的处理方法

当前GIS设备在运行的过程中，整体的运行状态较为良好。但在部分案例中，也出现了较多的问题。针对上述问题，笔者分析案例提出了以下的处理方法。例如：GIS设备气密性故障的处理方法、GIS设备放电短路故障的处理方法、GIS设备闪络现象故障的处理方法。

3.1 GIS设备气密性故障的处理方法

当前在110kV发变电站中关于GIS设备运行中出现的气密性问题，引起了研究人员的注意。关于此类故障，当前主要的处理方法为：首先在设备安装投用之前，技术人员应制定严格的巡检机制，并提前做好相对应的预防措施[2]。其次，在设备运行的过程中根据其运行状态，以及出现故障的频率进行整体数据的分析。按照运行经验进行设备气密性故障的处理和预防。最后硬件方面的处理方法为，减少线路中关于断路器设备的安装。断路器在线路中的应用，主要的作用为：电力线路发生故障时，断路器进行电力隔断，保护电力设备不受损坏。但在常规运行的过程中，断路器设备由于断口较多，最终造成的绝缘保护操作也较多。因此GIS设备在应用的过程中其消耗也较大，最终产生气密性故障的机率也较大。

3.2 GIS设备放电短路故障的处理方法

GIS设备在运行中出现的短路或放电故障，此类现状出现的次数较多。例如导致闪络现象出现的因素之一即为GIS设备对外放电。GIS设备对外放电主要原因为，设备内部通过电势较大。因此使其设备外壳产生短暂的通电放电现象，一般情况下短暂的设备放电不会对设备造成损害。但长时间的设备放电，或放电现象形成放电通路，即可造成较为严重的短路现象或其他安全事故。因此此类现象也引起了较多人群的关注。但由于短路与放电现象，造成的故障原因较多，因此当前关于此类现象的处理方法，首先应针对故障点进行检测，之后根据检测结果进行故障设备的修复。其次如放电现象较为严重，但暂未造成设备故障或短路现象。工作人员可针对放电现象的持续时间，进行时间段内通过电流的控制，以此达到降低电势的效应，最终实现放电现象消失，避免出现短路现象。通常情况下为了减少此类故障造成的设备损坏，一般通过加强设备的接地保护，进行对外放电电流的疏导。

3.3 GIS设备闪络现象故障的处理方法

GIS设备闪络现象故障，造成的原因较为单一，主要为设备表面累积尘土等杂物。最终在特殊环境下，设备放电造成杂物起火短暂放电通电的过程，此类现象对于设备的安全运行造成了极大的危害。为了有效的改善此类现状，当前主要的解决措施为：定期进行电力设备的人工巡检，并针对设备表面的附着物进行定期处理[3]。利用超声波等设备进行检测，防止人工巡检出现的漏洞。之后根据检测结果进行处理，以此保障GIS设备的稳定运行。

4 结束语

当前100kV GIS设备的运行中主要存在的问题为：GIS设备出现气密性故障、GIS设备-放电短路故障、GIS设备闪络现象。针对此类故障现象，工程人员应从设备安装、设备巡检、机械检测的方面进行加强。以此保障电力设施的稳定运行，并促进我国电力企业的稳定发展。

参考文献

[1]董万光，秦福宁，田保坤.110kVGIS设备故障分析及处理[J].农村电气化，2014，05：33-34.

[2]李帅.一起变电站内110kVGIS设备电流互感器变比偏差缺陷处理及分析[J].电子技术与软件工程，2014，22：127-128.

[3]张小 .110kV变电站GIS设备的故障和处理方式探索[J].电子技术与软件工程，2014，22：157+255.