摘要: 进入21世纪，市场经济体制的推进为电力企业带来了新机遇与新挑战，为了提升系统的可靠运行要求。GIS设备具备各种优势被广泛使用，成为了高压继电器之后的又一发展主流，其稳定性直接关系着电力企业的正常运转。但是在实际使用中，GIS设备暴露出种种有待改进的问题。本文就分析GIS设备产生故障与原因分析，并提出降低故障的解决措施。
关键词:故障原因分析GIS设备
Abstract: in the 21 century, the market economy system push for the electric power enterprise brought new opportunities and new challenges, in order to improve the reliable operation of the system requirements. GIS equipment with various advantage to be used extensively, become the high pressure relay after another development mainstream, its stability relates directly to the normal operation of the electric power enterprise. But in actual use, GIS equipment exposed a variety of needs to be improved. This paper analyzes GIS equipment fault and produce reason analysis, and puts forward the measures to reduce faults.
Keywords: analysis of failure causes GIS equipment
中图分类号：U226.8+1 文献标识码：A 文章编号
1 前言
GIS（气体绝缘组合电器设备）是火电变电站的一次设备（变电器除外），主要是由隔开开关、电压互感器、断路器、接地开关、母线、避雷针、进出线套管等组成，将这些组成元器件放进充压SF6的气体金属壳中，运行设备投入使用后，GIS设备体现出了运行可靠、维护简单且花时少、方便安全以及占地面少、不易被外界环境影响等优势，被电力企业以及城市电网广泛使用。但是在使用中，GIS设备也暴露出诸多问题，急需探究其问题存在的原因并进行处理。
2 GIS设备故障原因分析
2.1，故障的发生
2011年6月，一个220千伏的变电站110千伏II段的母线母差发生了动作，导致110千伏II发生失电。经过相关人员对设备的外观进行检查，110千伏II段母线的侧隔离开关的气体密度压力值完全正常。然后对SF6的气体分解产生进行相关测试分析，8882隔离开关的气室中SO2含量较高，超过了100uL/L.H2S的含量成为了0.8uL/L。经过隔离开关的观察窗进行观察发现，110千伏的8882隔离开关中C相窗口地方有一层白色粉末块状物，怀疑是发生故障的时候，绝缘有机材料和SF6闪络产生高温生产了白色产物，而其他的II段母线有关气室没有什么异常。从各种信息结合分析判断，故障应该是出在8882隔离开关的C相气室。因此，马上进行隔离设备停电维修。
2.2，分析原因
用测试气体分解产生的仪器检测8882隔离开关的气室气体，结果表现出来二氧化硫的含量已经超过了100UL/L,已经远远超过了相关规定二氧化硫必须小于等于10UL/L标准，根据这个现象可以判断这个气室是故障气室。
在进行解体之前，先要对怀疑故障的设备C相做出SF6色谱分析，具体结果如下图：
表1 色谱分析
从上表就可以看出来，SF6中的含量比电力行业相关标准低，而CF4、AIR以及SO2的浓度都有了明显增加。把隔离开关有故障的气室进行解体检查，就可以发现：8882隔离开关的C相盆子大于有一半扇面有被电弧烧灼的痕迹，而同一批次的设备8882B相、8882A相的盆子密封圈上有异状，内外两次均出现较多硅脂，而且有一些硅脂还发生了融化；盆子表面有一些硅脂流过痕迹，也有发生过融化痕迹，朝着绝缘子的外侧流。采用交流耐压测试故障盆子，显示一起正常，可以配出盆子自身质量问题。
根据上面各种现象综合起来分析，有可能出现故障原因是硅胶使用过多，将设备内部电场强度改变了，降低电气设备上的闪络电压，进而产生了沿边闪污。一旦出现故障，放电大都是出现于固体介质的表面，表面发生闪络电压和纯空间间隙击穿电压相比要低很多，根源在如下几个方面：
①固体介质的表面刻有将气体中水分吸收形成水膜；而吸附水利能力大小和固体介质自身的结构有关，同时还关系着介质本身固有的电导能力。
②一旦介质表面的电阻不均匀或者介质的表面发生了伤痕与裂痕，必然会影响到电场分布发生畸变，降低了闪络电压。
③如果固体介质端面与电机之间有了气隙，就会增大场强，有可能发生电离。带电质点达到了介质表面，导致原电场分布不均匀而畸变，降低了闪络电压，在电场作用下可能击穿固体介质。一旦固体介质被击穿之后，就会将放电痕迹留在击穿路径上，比如融化或者烧穿通道及裂缝等，让介质丧失了绝缘性能，不能够正常使用。在本次故障现象中GIS设备使用硅胶作为密封材料，当发生老化、电离就会大幅度降低电气强度。
3.预防故障措施
要降低GIS设备故障的发生，就必须要加强监管各个环节，才能确保GIS设备质量，确保电力系统安全，可靠运行。
①要尽量降低或者消除电极的边缘效应影响，防止改善GIS设备上的电场分布。具体做法就是严格设计GIS设备结构，通过内部结构形状来提升气隙击穿电压，降低GIS设备发生故障的几率。
②将一些形状与位置合适，能够阻挡带电粒子放置在气隙中，就可以屏蔽空间电荷的分布，就能够有效的提升气隙击穿电压。但是这种做法，对GIS设备内部的绝缘材料要求较高。
③加强调试、安装中质量管理；施工单位施工之时要按照相关技术规范、规程制定出合理的操作流程，并做好各种调试记录。
④竣工之后，要认真验收各种手续严格把关。验收时为了不出现错漏项目，不同的设备技术要求，就要分类制定出验收细则或者标准，严格检查试验结果、图纸资料以及安装质量等，一旦发现问题就要及时进行纠正，将GIS故障安全隐患消灭与萌芽状态。
⑤定期检查GIS设备；必须要按照相关部门的规定对GIS设备运行维护，对于GIS异常设备及时跟踪监测，防止发生故障。
5 结束语
随着电网建设飞速发展，尤其是高压技术发展，电气设备要求逐渐升高。因此必须要重视GIS设备制造每个环节，提升新设计、新工艺、新材料、要求，加强GIS设备的监造、安装以及运行维护管理，才能保证电网稳定安全、可靠运行。
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