变电站GIS设备的故障诊断及检修分析

变电站GIS设备的故障诊断及检修分析

摘要：GIS设备是一种集成电子设备，即气体绝缘开关柜，或SF6全集成电

子设备，广泛应用于终端。 GIS设备的实际设计包括断路器、汇控柜、开端设备、互感器等，常见故障也经常发生于此。虽然，GIS发生故障的几率很小，维护工

量也很小，但由于工作寿命长，也会出现较多故障都的发生。由于其共同的缺点，不能允许随意、马虎，相应的服务单位一定给予重视，在检修中遵照相关操作严

格进行。鉴于此，本文对变电站GIS设备的故障诊断及检修进行了探索。

关键词：变电站；GIS设备；故障诊断及检修

1GIS设备的特点

1.1小型化

GIS设备是运用SF6作为绝缘和灭弧的介质的。其最大的特点是占地面积小，可以促使变电站的体积得到大大的缩小。因此，GIS设备最为明显的特点就是有

小型化特点。

1.2可靠性高

GIS设备是使用的绝缘性良好的SF6气体来对带电部分进行隐藏的，这就致

使GIS中带电部分不与外界接触，不会受到复杂外界因素的影响，从而大大的提

高了设备的可靠性。

1.3安全性高

GIS设备的带电部分隐藏在SF6这种惰性气体之外，还被密封在了接地的金

属壳体内，具有既不可燃、导电能力又差的特点。因此，也不太容易会出现触电

或者电能泄漏事故。而且在正常条件下，这种双重保护措施，还使GIS设备不会

和其他物质发生强烈的氧化反应以及还原反应。因此，GIS设备的安全性极高。

1.4隔绝性强

GIS设备的带电部分隐藏在SF6这种惰性气体之外，还被密封在了接地的金

属壳体内，的这一特点，还可以屏蔽掉出现静电干扰的可能性，可以保护其免受

电磁干扰损坏，还能有效降低噪音。因此，GIS设备还具有良好的设备的隔绝性。

1.5维护简便

GIS装置设计合理，灭弧系统先进。产品质量高，使用寿命长。因此，其轮

换周期长，维护功能简单。此外，该设备占用空间小，体积不大，且靠近地面，

维修时无需维修人员进行复杂的工作。因此，GIS设备还具有维修简便的特点。

2GIS设备常见的故障与原因

2.1GIS设备常见的故障

根据相关实际的情况可以清楚地了解，断路器以及互感设备这两部分极为容

易出现故障。断路器直接就会导致分闸动作不能顺利进行，从而引起大量的故障

产生。而互感设备则极为有可能出现一定的电流偏差，从而导致数据结果不准确。

2.2GIS设备故障的原因

断路器分闸动作不能完成的主要原因是:合闸没有进行必要的电能、控制回路，使得弹簧部件不能合闸，并在六氟化硫的压力中下降，从而不能正常地进行

合闸动作。互感设备故障则是由于其屏蔽罩与外壳连接，外壳是通过六氟化硫绝

缘处理，并未形成回路，连接松动就会出现两侧同时连接，导致互感器的数值出

现变化。根据实际的一些状况可知，此问题的存在大多数都是因为零件规格偏差

所引起的，也极为有可能是安装环节不符合相关规范所造成的。

2.3GIS设备故障的检修难度

GIS设备是除了变压器以外，其他设备都集中安装到有压力的六氟化硫气体

的金属密闭罐内。一旦出现故障就会出现严重的后果，但其由于空间有限，罐体

长度长，所以不能很好地进行检测，也不能及时找出故障，清理工作的难度也较大，以至于设备故障问题不能及时完善。严重的故障还会造成工作人员窒息，直

接影响工作人员的人身安全。此外，地基是变电站建设的基础。但是，现阶段在

地基建设阶段存在着一系列有待解决的问题，使得其稳定性得不到保障。首先就

是选址问题，选址问题直接关系着地基的整体质量。其次就是气候因素的影响问题，在地基建设阶段经常会碰到恶劣的天气情况，也直接关系着地基建设的质量。

3变电站GIS设备的故障诊断与检修分析

3.1断路器故障检修

一旦出现故障，就需要开展电源处理工作。需保证设备电量的稳定性，从而

有效地推动分闸合闸等一系列动作的正常开展。相关操作人员需严格检查好断路

器电源，保障其处于一个断开状态。并检测熔丝的实际情况，开展试合空开工作

或者更换部件工作。一旦回路出现了故障或者问题，则需要派遣专业的操作人员

开展排查以及检修工作。此外，经过检测后SF6压低于警戒值，就会导致分合闸

工作不能正常地开展，这时候相关操作人员就需要及时中断电源，并停止相关的

一系列操作，还需要进行合理的记录，并进行及时的检修处理工作。

3.2SF6气体检验

SF6气体的密度是空气的五倍。一旦泄漏，就会形成沉积现象。如果它的深

度超过一定限度，人就会窒息而死。因此，要防止这种气体的泄漏，各个仪器装

置也必须符合要求和标准，并且必须谨慎材料选择，适当的室内通风，安装良好

性能的浓度仪以及氧量仪，并在室外安装控制开关，确保GIS变电站的质量和安全。此外，还需要定时检验SF6气体，相关工作人员可以使用红外、电离法定性

以及激光检漏法。对于红外检漏法来说，是依靠其较强的吸收能力进行检测，还

可以使用波长为10.6μm的红外线，可以让检测工作更为高效合理。SF6在红外

波段(中心波长10.55 μm)具有非常强的吸收性，SF6红外传感器就是在该波段内，通过检测SF6气体对红外光的吸收，来实现SF6气体的定量检测。SF6气体红外传

感器的检测原理，传感器内部由发送端发射一定波长(10.55 μm)的红外光，照射

到传感器末端的镜面上发生反射，最后被接收端所收集，根据该波长红外光强度

的变化与SF6气体浓度的关系，经过电子测量系统处理后，就可得到SF6气体的

浓度。

3.3互感设备故障处理