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摘要：GIS设备是110kV变电站重要的一部分，在电力网络正常运行中，起着十分重要的作用。本文简单介绍了GIS设备，详细介绍了GIS设备的常见故障，分析了出现故障的原因，并提出了相关解决措施，对于GIS设备的日常维护和及时解决故障有着积极意义。
关键词：110kV变电站；GIS设备；故障处理方式
变电站是电力网络中的重要组成部分，保证其安全、稳定运行对于整全电力网络的正常运行具有较大的影响。在变电站中要应用到各种高压配电装置，其中应用比较广泛的就是GIS设备，其不仅具有灭弧性能良好、绝缘性能好的性能，还具有占地面积小的优点，除此之外，室外GIS设备还具有防雨、防尘装置，这使得其在实际应用中具有非常好的应用性能。但是GIS设备在实际运行过程中受到各种因素的影响，出现相关故障是难以完全避免的。本文就主要结合GIS设备的运行特点，对其常见故障及故障处理方式予以简单分析研究。
1、GIS设备概述
GIS是六氟化硫全密闭式组合电器的英文简称，该设备的所有带电部分都是由无磁铸铁、铝合金、不锈钢的金属外壳包围，并且其内部充满了具有良好的绝缘性能与灭弧性能的SF6气体。
GIS设备与传统的敞开式的配电装置相比具有诸多的优点，主要表现为：设备运输方便、
设备维护方便、占地面积小等特点，在110KV变电站中，其占地面積只有常规设备面积的三分之一左右；另一方面，GIS设备中的主要带电元件都处于密闭的外壳中，具有抗震性能强、不受外界环境影响的特点，并且其加上精密、技术先进、设备选材优良，具有故障率低、整体噪声小、能耗损失小、维修周期长的优点。随着GIS设备应用范围的扩大，国内外的GIS设备生产厂家的数量也在不断的增大。
2、110kV变电站GIS设备常见故障
2.1 110kV变电站GIS设备中的常见故障
由于运行过程中受到各种因素的影响，导致GIS设备运行过程中出现各种各样的故障是难以完全避免的。对其运行过程中的各种故障进行分类，主要划分为常见故障与特有故障两种类型有统计研究显示，GIS设备的故障率大致为常规设备的五分之一到五分之二左右，并且常出现于设备投产运行的第一年中，GIS设备的操作机构主要由电动弹簧操作机构、电动操作机构、断流器操作机构等共同组成，该部分常见的故障有：因电动合闸失灵或者是跳闸之后分闸不到位导致的大面积停电等。
2.2 110kV变电站GIS设备中的特有故障
GIS设备中含有SF6气体，对该气体的化学性质进行简单分析发现，其化学性质非常的稳定，并且具有不燃、无色无味的特点，一旦压力值达到0.29Mpa，其灭弧性能与绝缘性能非常的强，能够达到空气的一百倍但是该气体也具有自身的缺点，就是在受到电弧、火花及局部放电的影响时，其会分解成为对人体有毒害作用的气体，如氟化氢、二氧化硫、四氟化碳等，这些气体，对于人体健康具有较大的影响，对于人体的粘膜、皮肤及眼睛都很容易产生刺激作用，甚至会导致出现头晕、室息甚至是死亡等严重症状。
另一方面，SF6泄露之后，气体中的水分含量会上升明显，容易出现由于气体水分含量过大导致绝缘件或者是绝缘子的闪络故障由于内部粉尘、绝缘件的质量较差或者是运输碰撞等也会导致GIS内出现局部放电故障，出现这种故障容易引起内部电场的变化，最终引发绝缘故障；还有一种故障为接地/隔离开关、母线、互感器、断路器等内部元件出现故障损封、，调查统计数据表明，GIS设备中最容易出现故障的元件是隔离开关与盆型绝缘子，该类故障占到了所有内部元件故障发生率的一半以上，所以在日常的设备检查及维护上作中，应该重视这两个元件的检测。
闪络与破裂是盆型绝缘子中常见的故障，在隔离开关中最常见的故障就是机械结构的失灵，如分闸不到位、锈蚀等，另一方面，由于开关触头弹簧接触不良等原因很容易导致导电回路中出现开裂、发热异常或者是松动互感器的故障主要表现为电流互感器故障与电压互感器故障，绝缘烧坏、去磁作用消失等一次开路等问题是电流互感器中常见的故障；熔断器熔断、辅助接点接触不良、二次接线松动等是电压互感器中的常见故障。
3故障原因分析
对110KV变电站GIS设备常见故障的产生原因进行简单分析，依据其出现的顺序，主要表现为这样几全方面：设计、制造、安装及运行。在其设计阶段中，导致故障产生的最主要的原因是元件的绝缘裕度选择及结构设计的不合理，例如：如果一项容易出现故障的绝缘子的使用场强参数的控制不合理，就很容易导致出现相应的故障。相关的实践表明，应该将环氧树脂浇注绝缘子的场强控制在6kV/mm以内，如果其设计参数超出该值，在使用初期可能不会出现闪络及局部放电现象，但是对着使用时间的增大，就很容易出现击穿故障其次，GIS设备的生产制造阶段属于故障控制及产生的关键阶段，在实际的设备制造过程中，一定要选择能够满足质量要求的原材料，并要严格按照相关的工艺流程实施操作，在设备的装配过程中，如果进行违规操作就很有可能导致出现零件的漏装、错装以及配合不到位的现象，这就会直接影响到设备的运行质量，容易导致各种故障的出现，另一方面，在设备的装配过程中，一定要注意保持车间的清洁以及出厂之前的内部清理上作，防止有金属微粒、粉末以及其他的杂物遗留于GIS设备中，引发设备故障；最后，在设备的运行过程中，导致设备出现故障的重要因素是需击或者是违规操作，这很有可能导致接地开关的损坏及外壳的闪络。
4故障处理方式
一旦在GIS设备中出现SF6气体泄露，首要上作是通过设在室内底部的通风口开展气体的排泄，还应该在室内设置气体泄露报警装置及氧气量测量仪，并要采取有效的措施防止气体进入到主控室中，对工作人员的生命安全造成威胁，并要严禁工作人员随意进入到GIS室中，所有上作人员在进入GIS工作室之前，需要穿戴好防护用品，并要先排风20分钟，
在含氧量低于百分之十八的情况下，不能进入到GIS室中开展相关工作，尤其是不能在设置有防爆膜的附近停留，一旦SF6气体的含水量超出一定值，需要应用气体处理车实施过滤与干燥处理，当气体含水量或者是吸附剂的含水量过多时，应该应用抽真空氮气置换工艺，并要进行吸附剂的更换，在处理其内部的放电故障时，应该对原材料的质量予以严格控制，并要积极做好零部件的清洁与清理工作。
对于电压互感器回路中出现的断线故障，首先应该依据相关规定退出继电保护或者是自动装置，防止其出现误动作，如果发现熔断器熔断，应该立即进行更换，并查明其熔断原因，并要检查切换回路中是否存在接触不良及所有接头是否存在松动、断头现象。
有研究表明，盆型绝缘子的故障率与其耐压时间长短有密切的联系，长时间的耐压试验能够及时发现盆型绝缘子中是否存在缺陷或者是故障，所以制造厂在设备出厂前，应该对每个盆型绝缘子实施额定电压下的局部放电试验，并且试验时长应该保持在一万小时以上，
在其安装的过程中，应该注意保证其垂直；对于设备中的隔离开关，首先应该保证其结构设计的合理性，并要做好其温度检测及定期检修上作。
GIS设备出现故障最为频繁的时期为投入运行的第一年，做好这段时间的检测、日常护理及维修管理工作非常的必要，要对设备中关键元件的位置指示灯、触头接触、闭锁位置等予以严密监测，保证其能够正常上作，这对于相关故障的预防具有积极的作用。
5结语
在110kV变电站中，GIS设备是一种十分普及应用的设备。在日常使用过程中，一旦GIS设备出现故障，将会造成较大影响，作为GIS设备的维护人员，必须意识到其出现故障所带来的危害，并能够及时解决故障，保证GIS设备正常运行，从而保证110kV变电站的正常运行。
参考文献：
[1]陶礼志.110 kV GIS设备电动控制电路存在的问题及改进措施[J].电世界，2015（02）14-15
[2]庄玉芝，张霞，陈宋民.预防110kV GIS设备SF6气体压力降低的措施[J].电子制作，2015（01）：48
[3]曾伟东.变电站GIS设备耐压局放问题处理与预防[J].中国高新技术企业，2013（01）：116-118
关键词：110kV变电站；GIS设备；故障处理方式
变电站是电力网络中的重要组成部分，保证其安全、稳定运行对于整全电力网络的正常运行具有较大的影响。在变电站中要应用到各种高压配电装置，其中应用比较广泛的就是GIS设备，其不仅具有灭弧性能良好、绝缘性能好的性能，还具有占地面积小的优点，除此之外，室外GIS设备还具有防雨、防尘装置，这使得其在实际应用中具有非常好的应用性能。但是GIS设备在实际运行过程中受到各种因素的影响，出现相关故障是难以完全避免的。本文就主要结合GIS设备的运行特点，对其常见故障及故障处理方式予以简单分析研究。
1、GIS设备概述
GIS是六氟化硫全密闭式组合电器的英文简称，该设备的所有带电部分都是由无磁铸铁、铝合金、不锈钢的金属外壳包围，并且其内部充满了具有良好的绝缘性能与灭弧性能的SF6气体。
GIS设备与传统的敞开式的配电装置相比具有诸多的优点，主要表现为：设备运输方便、
设备维护方便、占地面积小等特点，在110KV变电站中，其占地面積只有常规设备面积的三分之一左右；另一方面，GIS设备中的主要带电元件都处于密闭的外壳中，具有抗震性能强、不受外界环境影响的特点，并且其加上精密、技术先进、设备选材优良，具有故障率低、整体噪声小、能耗损失小、维修周期长的优点。随着GIS设备应用范围的扩大，国内外的GIS设备生产厂家的数量也在不断的增大。
2、110kV变电站GIS设备常见故障
2.1 110kV变电站GIS设备中的常见故障
由于运行过程中受到各种因素的影响，导致GIS设备运行过程中出现各种各样的故障是难以完全避免的。对其运行过程中的各种故障进行分类，主要划分为常见故障与特有故障两种类型有统计研究显示，GIS设备的故障率大致为常规设备的五分之一到五分之二左右，并且常出现于设备投产运行的第一年中，GIS设备的操作机构主要由电动弹簧操作机构、电动操作机构、断流器操作机构等共同组成，该部分常见的故障有：因电动合闸失灵或者是跳闸之后分闸不到位导致的大面积停电等。
2.2 110kV变电站GIS设备中的特有故障
GIS设备中含有SF6气体，对该气体的化学性质进行简单分析发现，其化学性质非常的稳定，并且具有不燃、无色无味的特点，一旦压力值达到0.29Mpa，其灭弧性能与绝缘性能非常的强，能够达到空气的一百倍但是该气体也具有自身的缺点，就是在受到电弧、火花及局部放电的影响时，其会分解成为对人体有毒害作用的气体，如氟化氢、二氧化硫、四氟化碳等，这些气体，对于人体健康具有较大的影响，对于人体的粘膜、皮肤及眼睛都很容易产生刺激作用，甚至会导致出现头晕、室息甚至是死亡等严重症状。
另一方面，SF6泄露之后，气体中的水分含量会上升明显，容易出现由于气体水分含量过大导致绝缘件或者是绝缘子的闪络故障由于内部粉尘、绝缘件的质量较差或者是运输碰撞等也会导致GIS内出现局部放电故障，出现这种故障容易引起内部电场的变化，最终引发绝缘故障；还有一种故障为接地/隔离开关、母线、互感器、断路器等内部元件出现故障损封、，调查统计数据表明，GIS设备中最容易出现故障的元件是隔离开关与盆型绝缘子，该类故障占到了所有内部元件故障发生率的一半以上，所以在日常的设备检查及维护上作中，应该重视这两个元件的检测。
闪络与破裂是盆型绝缘子中常见的故障，在隔离开关中最常见的故障就是机械结构的失灵，如分闸不到位、锈蚀等，另一方面，由于开关触头弹簧接触不良等原因很容易导致导电回路中出现开裂、发热异常或者是松动互感器的故障主要表现为电流互感器故障与电压互感器故障，绝缘烧坏、去磁作用消失等一次开路等问题是电流互感器中常见的故障；熔断器熔断、辅助接点接触不良、二次接线松动等是电压互感器中的常见故障。
3故障原因分析
对110KV变电站GIS设备常见故障的产生原因进行简单分析，依据其出现的顺序，主要表现为这样几全方面：设计、制造、安装及运行。在其设计阶段中，导致故障产生的最主要的原因是元件的绝缘裕度选择及结构设计的不合理，例如：如果一项容易出现故障的绝缘子的使用场强参数的控制不合理，就很容易导致出现相应的故障。相关的实践表明，应该将环氧树脂浇注绝缘子的场强控制在6kV/mm以内，如果其设计参数超出该值，在使用初期可能不会出现闪络及局部放电现象，但是对着使用时间的增大，就很容易出现击穿故障其次，GIS设备的生产制造阶段属于故障控制及产生的关键阶段，在实际的设备制造过程中，一定要选择能够满足质量要求的原材料，并要严格按照相关的工艺流程实施操作，在设备的装配过程中，如果进行违规操作就很有可能导致出现零件的漏装、错装以及配合不到位的现象，这就会直接影响到设备的运行质量，容易导致各种故障的出现，另一方面，在设备的装配过程中，一定要注意保持车间的清洁以及出厂之前的内部清理上作，防止有金属微粒、粉末以及其他的杂物遗留于GIS设备中，引发设备故障；最后，在设备的运行过程中，导致设备出现故障的重要因素是需击或者是违规操作，这很有可能导致接地开关的损坏及外壳的闪络。
4故障处理方式
一旦在GIS设备中出现SF6气体泄露，首要上作是通过设在室内底部的通风口开展气体的排泄，还应该在室内设置气体泄露报警装置及氧气量测量仪，并要采取有效的措施防止气体进入到主控室中，对工作人员的生命安全造成威胁，并要严禁工作人员随意进入到GIS室中，所有上作人员在进入GIS工作室之前，需要穿戴好防护用品，并要先排风20分钟，
在含氧量低于百分之十八的情况下，不能进入到GIS室中开展相关工作，尤其是不能在设置有防爆膜的附近停留，一旦SF6气体的含水量超出一定值，需要应用气体处理车实施过滤与干燥处理，当气体含水量或者是吸附剂的含水量过多时，应该应用抽真空氮气置换工艺，并要进行吸附剂的更换，在处理其内部的放电故障时，应该对原材料的质量予以严格控制，并要积极做好零部件的清洁与清理工作。
对于电压互感器回路中出现的断线故障，首先应该依据相关规定退出继电保护或者是自动装置，防止其出现误动作，如果发现熔断器熔断，应该立即进行更换，并查明其熔断原因，并要检查切换回路中是否存在接触不良及所有接头是否存在松动、断头现象。
有研究表明，盆型绝缘子的故障率与其耐压时间长短有密切的联系，长时间的耐压试验能够及时发现盆型绝缘子中是否存在缺陷或者是故障，所以制造厂在设备出厂前，应该对每个盆型绝缘子实施额定电压下的局部放电试验，并且试验时长应该保持在一万小时以上，
在其安装的过程中，应该注意保证其垂直；对于设备中的隔离开关，首先应该保证其结构设计的合理性，并要做好其温度检测及定期检修上作。
GIS设备出现故障最为频繁的时期为投入运行的第一年，做好这段时间的检测、日常护理及维修管理工作非常的必要，要对设备中关键元件的位置指示灯、触头接触、闭锁位置等予以严密监测，保证其能够正常上作，这对于相关故障的预防具有积极的作用。
5结语
在110kV变电站中，GIS设备是一种十分普及应用的设备。在日常使用过程中，一旦GIS设备出现故障，将会造成较大影响，作为GIS设备的维护人员，必须意识到其出现故障所带来的危害，并能够及时解决故障，保证GIS设备正常运行，从而保证110kV变电站的正常运行。
参考文献：
[1]陶礼志.110 kV GIS设备电动控制电路存在的问题及改进措施[J].电世界，2015（02）14-15
[2]庄玉芝，张霞，陈宋民.预防110kV GIS设备SF6气体压力降低的措施[J].电子制作，2015（01）：48
[3]曾伟东.变电站GIS设备耐压局放问题处理与预防[J].中国高新技术企业，2013（01）：116-118