摘要：变电站中随着GIS设备的大量应用，其故障诊断与检修水平将决定变电站的运行水平和质量。一旦某些设备出现了故障问题，那么就会影响到变电站的安全运行。因此，在电网建设推进的大背景下，做好变电站GIS设备的故障检修非常重要。为此，本文从实践出发总结了一些GIS设备的常见故障，探讨了这些故障产生的原因，并就此分享了一些故障检修方法，重点探讨了断路器和互感设备的检修问题，希望可以借此为从业者提供参考，促进变电检修工作水平不断提升。
关键词：GIS设备，故障，诊断检修
1 GIS设备故障检修的现状
GIS 设备是封闭组合型电器，包括母线、断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器等，将这些部分结合装置于一个金属封闭体内，罐体内填充六氟化硫气体。如果设备发生故障，因为罐体较长，设备内部会存在死角，空间太小，很难准确无误的找出故障原因，这需要浪费大量时间来进行设备的拆卸，同时还还需要注意六氟化硫气体很容易在室内范围造成人窒息，甚至还有可能产生部分气体出厂不合格，其中内含有有毒杂质，给检修人员的生命安全带来威胁。因此检修难度大。
2 GIS设备常见故障及原因
2.1 GIS设备故障检修难度较大
GIS设备是一种集成性的电器，在一座变电站之中，GIS设备将除变压器之外的所有以此设备包括断路器、母线、电流/电压互感器、隔离开关、避雷器等集成于一个内部充有一定压力的六氟化硫气体的金属封闭罐体之中。当GIS设备出现故障或者检测出缺陷时，由于罐体较长，空间较小，而且设备内部存在一些死角，无法准确有效的发现内部缺陷或者准确分析出原因，更是无法直接清理内部异物，一般情况下只能花费大量时间拆卸设备后才能进行检修维护，但是要注意六氟化硫是重气体，在室内环境下会导致人窒息，如果出厂试验不合格还有可能含有有毒杂质。所以GIS设备的检修难度较大。但是GIS设备是除变压器之外几乎所有一次设备集成在一起的电器，其安全稳定运行有着重要作用，所以又必须要做好GIS设备的故障诊断和检修工作，为此，按照现有的技术手段，通过总结GIS设备比较常见的故障类型，可能会有一定的帮助。
2.2 GIS设备常见故障
一般在实践当中比较常见的GIS故障，多发生在断路器和互感设备上。其中断路器方面多数情况下容易出现分合闸动作无法完成的故障。而互感设备方面则多在电流互感器上容易出现电流互感器存在一定偏差，导致结果不准确。
2.3 GIS设备常见故障成因
从实践当中的经验来看，断路器出现分合闸动作无法完成的情况，合闸动作无法完成主要有如下几个方面的原因。包括合闸时缺少必须的电能、控制回路影响合闸动作、断路器中的弹簧元件缺乏足够的能量来实现合闸以及六氟化硫压力下降至一定程度后也会出现合闸动作出错。而分闸动作方面包括电源中断分闸供电，控制回路故障，断路器存在接触不良或者转换不良的状况，六氟化硫的压力同样降至一定程度后也无法完成分闸动作。对于互感设备出现的故障，在实践当中发现，原本电流互感器在常规状态下，互感器的屏蔽罩在靠近开关一侧会与GIS设备外壳处于连接状态，而与线路另外一侧的外壳会由六氟化硫气体隔绝处于绝缘状态，这种工况下没有回路，但是实际运行过程若连接外壳一侧的某一段出现松动就可能导致两侧同时处于连接状态下，进而形成一个闭合回路，影响互感器的数值。具体而言当产生闭合回路之后，二次绕组会通过感应磁通产生一个反向电流，并与一次电流抵消，而互感器只能感受到方向电流与一次电流的差值，这种状态下会导致变比发生变化，一般是增大。一般出现这种问题是因为零件规格误差较大，或者是安装过程中有疏漏导致的。
3 变电站GIS设备运行维护关键点
在对GIS设备常见故障总结的基础上，需要有针对性的开展运行维护，将发生几率较大的故障暴露出来，防患于未然，减小因维护不到位发生事故的几率。首先，对断路器的防拒动检查。
断路器拒动虽然几率不高，但是拒动对系统影响巨大，因此该工作凸显重要性。维护中做好一系列检查测试：断路器储能机构启动次数检查，断路器触头接触电阻及分段时间测试，传动轴部位的衬套、及具备辅助作用的开关指示器功能检测，储能的时间实施检测。其次，对于隔离开关机械部位的传动元件实施检查工作，包括隔离开关传动机构，开展机械特性测试，检验隔离开关分合指示器精度，确保隔离开关分合到位。另外，对GIS就地控制柜内部的各类二次元器件，结合停电进行分合闸保护传动试验，同时对连锁回路、控制回路、储能回路、告警信号等检查。最后，加强对SF6气体压力检查。认真开展巡视，对抄录的SF6气压进行比对，尽早发现气体泄露。定期开展局放测试，同时利用SF6局放在线监控报警系统，第一时间掌握气室内部放电故障。
4 完善变电站GIS设备综合管理
4.1 完善GIS设备大修维护策略
GIS设备气体渗漏、微水超标、二次回路老化故障等问题，多数是因为运行年限过长导致的，这就需要制定合理的检修策略，定期进行全面大修。气体缓慢渗漏，更换密封胶圈就可以解决;微水超标，可以通过抽真空更换或过滤SF6气体解决，也可以同时放置防潮吸附剂延缓微水超标的周期;隔离开关分合不到位，同样可以结合设备大修进行检查维护。GIS设备停电解体维护通常是多间隔甚至整段母线停电，对电网运行方式影响较大，因此需要管理部门提前部署，结合系统运行及方式调整，做好停电规划。
4.2 做好新建GIS设备出厂试验及工程管控
SF6气体渗漏，密封胶圈安装工艺差是其原因之一。局部放电现象，同样是安装过程管控不到位导致的，在发生局放故障及投运前耐压试验击穿的案例中，一部分是粉尘及微小生物存留在气室内，另一部分是导体表面不够光滑，毛刺导致放电。施工队伍工人素质良莠不齐，部分厂家技术人员责任心不强，将会留下施工隐患。因此，做好GIS设备出厂试验，管控好设备安装现场环境及安装工艺，对GIS变电站设备稳定运行有着决定性的基础意义。
4.3 加强GIS气体压力在线监测及局放在线监测
GIS设备核心是气体绝缘，气体绝缘出现故障，将会导致断路器闭锁分合闸，造成事故范围扩大，更严重则甚至击穿爆炸，危及到人身生命安全。SF6压力在线监测，确保报警回路工作正常，可以在第一时间监测到压力微小异常变化，确保SF6气体压力正常。局放在线监测系统，可以监测到气室内部瞬时绝缘故障，由运行人员及时采取措施，对于防范重大事故具有重要意义。
4.4 加强对GIS设备制造工艺的控制
GIS设备重大事故背后，与部分厂家设备工艺欠缺有着必然的联系。同样的设备，不同厂家的运行状况差异巨大，引发我们对如何把控设备质量的深度思考。对于设备制造企业，面临如何提升产品制造工艺，对于电网企业，面临如何选购高可靠性的电气设备，GIS设备的可靠性成为双方的终极目标。
结语
GIS 设备在使用过程中，相關部门需要对设备产生的故障与检修加强重视，确保设备的正常运行，同时，故障诊断和检修也是电网系统的至关重要的环节，检修人员需要认真检查GIS设备故障产生的原因，然后需要根据出现的故障进行检修，相关部门需要加强培养检修人员的专业能力，提升其检修水平。
参考文献：
[1]苟伟，李长彬.500kV变电站GIS设备的故障诊断与维护[J].科技创新导报，2016，13（34）：12-13.
[2]佚名.500kV变电站GIS设备的故障诊断与维护[J].山东工业技术，2018，278（24）：170.