GIS隔离开关绝缘放电故障分析

GIS隔离开关绝缘放电故障分析

连春霖

中国电建集团福建工程有限公司 福建福州 350018 【摘 要】：近年来，随着 GIS制造技术的不断进步和发展， GIS设备不仅在高压、超高压领域被广泛应用，特高压领域也有涉及。 GIS设备的结构紧凑，占地面积小，配置安装灵活方便，拥有较强的环境适应能力。与此同时， GIS设备也有一定的缺点， GIS设备是一个封闭性较高的电组合设备，通过感官是无法有效的推测出故障原因，内部损坏的零部件也会影响其他的正常的零部件功能，加重事态扩散，导致整体设备严重损坏，其次，受到 SF6气体的泄漏、外部水分的渗入、导电杂质的存在、绝缘子老化等因素影响， GIS内部很容易出现闪络故障，无法确保 GIS设备安全可靠的运行。 GIS设备的安全性和可靠性对电网的稳定运行有直接影响。因此，我们需要对 GIS隔离开关绝缘放电故障进行有效的分析，针对原因采取有效的控制措施，提高 GIS设备的安全性和可靠性，为电网的稳定运行提供强有力的保障。本文主要详细分析了 GIS隔离开关绝缘放电故障产生的原因，同时提出来解决绝缘放电故障问题的有效对策。希望能为相关从业人员提供借鉴参考。

【关键词】：GIS设备；隔离开关；绝缘放电；故障分析；

引言

随着经济的高速发展和人们生活水平的日益提高，各种工农业生产越来越依赖于电能，电力需求量呈现逐年递增趋势，电力系统在人类社会进步和国民经济发展过程中发挥着重要作用。电力系统中GIS设备被越来越多的引用到各个变电站中去。GIS 设备有着耐用性高、使用寿命长、维护工作量小的较强优势，但是GIS设备也有一个致命缺陷，如果GIS设备出现故障，相比其他的常规设备，它的故障定位与检修难度比较大，检修工作繁琐复杂，修复时间长，会导致大面积的停电，给工农业生产带来严重的影响。近年来，随着电力作业环境的不断恶化，频繁发生GIS设备故障问题，其中隔离开关导致的绝缘放电故障，给电力系统的稳定运行带来了不利影响。因此，在GIS设备运行中，相关运行人员需要加强日常的检查巡视工作，加强设备的维护力度，同时加强设备的质量监督工作，也可以采用合理有效的放电检测方法提早预测预防GIS设备故障问题，确保GIS设备能够以最佳的状态安全运行，维护电力系统的稳定性。

1. GIS隔离开关绝缘放电故障分析

GIS设备在投入运行的一年内，很容易出现故障问题，由于GIS设备的封闭性较高，如果出现故障，故障定位难度大，检修工作繁琐复杂，涉及的非故障元件比较多，维修成本很高。设备运行故障率较高的就是内部放电故障。内部放电会使GIS设备的绝缘损坏，导致绝缘性能低，绝缘损坏的规模越大，带来的危害就越大，严重程度下会把绝缘击穿，发生设备短路情况，给人们的生命安全和电网设备的安全稳定运行带来严重影响。内部放电故障原因有很多，以下我们就针对原因进行详细分析。

2.1隔离开关设备材料不合格

没有对设备材料质量进行严格把关，采购回来的绝缘配件质量不合格，隔离开关的清洁度不符合标准要求，隔离开关的屏蔽罩在生产、转运以及安装过程中可能存在引起突起金属，产生尖锐的毛刺，这样GIS设备在高速的工作频率下，容易产生自由导电微粒，导致内部过热、放电等故障。

2.2隔离开关装配标准不符合规定

隔离开关在装配时，没有按照标准程序进行，没有彻底清理连接电极表面位置，导致隔离开关内部存在异物。装配过程中，如果操作不当就会存在隔离开关表面划伤痕迹。

2.3隔离开关内部存在灰尘异物

在隔离开关装配过程中，由于清理人员的疏忽，存在没有彻底清除干净的可能性， GIS 隔离开关内部仍旧存在一些灰尘和异物，灰尘和异物会影响隔离开关的绝缘性能，导致绝缘放电故障产生。其次，隔离开关的屏蔽罩外表面需要进行喷漆处理，在屏蔽罩内很有可能出现屏蔽罩漆层或异物。

2.4绝缘子缺陷

一般情况下，GIS设备在运输和安装过程中很容易损伤绝缘子，相反，GIS设备在出厂时出现绝缘子缺陷问题的概率比较低。部分绝缘子缺陷并没有太大的影响，只是潜在隐患比较大，因为GIS设备一旦出现机械振动，那么绝缘子就会出现轻微移动。其次，在长时间的运行以及操作过程中电弧的作用下，绝缘子组成的成分分子析出，因为这种绝缘子表面的缺陷会增加电荷数，加剧表面放电的危害，腐蚀绝缘材料，降低了绝缘子的绝缘性能，最终击穿绝缘。其次，环氧树脂和金属电极因为收缩系数的原因，很有可能在 GIS 设备中产生局部放电，导致绝缘放电故障产生。

3. GIS隔离开关绝缘放电故障的对策研究

3.1严格把关设备质量

首先，GIS设备在出厂前，需要严格检查它的质量，如果存在质量不合格的现象，生产部门需要立即查找原因，采取有效的措施解决问题，提高GIS设备的质量，确保设备的安全性能和稳定性能。一些特殊用处的元件需要进行特殊加工，比如绝缘件的制作加工。同时，生产车间需要做好环境卫生工作，严格遵循6S管理原则，保持生产车间干净整洁卫生，做到无尘净化生产车间。其次，GIS设备生产部门需要建立健全质量管理体系，生产过程中需要多次逐级检查，每次检查都需要记录好检查结果，检查过程中如果发现工序未达标，此类设备不能进入到下一个生产环节。已经出售的GIS设备，需要做好售后服务和定期回访工作，如果用户在使用过程中出现质量问题，需要查明原因，及时解决问题，减少故障问题给企业带来的经济损失。最后，生产企业需要重视产品研发和技术创新，制定完善的管理标准和相关的标准操作规程，加大管理力度，提升工作效能。定期给员工进行培训，加强员工的责任意识和质量安全意识。让员工在工作岗位上各司其职、各尽其责，提高GIS设备的质量，降低设备不良率。技术人员需要加强交流沟通，在处理相关重大故障时，需要集思广益，共同探讨分析，从多个角度考虑问题，共同商量出科学合理的解决对策，必要情况下技术人员还需要深造学习，了解学习更多的GIS设备制造工艺、组合形式和元件结构，学习新的检测技术，根据实际情况选择合适的检查方法，提高GIS设备的安全性和稳定性。

3.2 对装配过程进行严格的监督控制

装配GIS设备时，需要安排专人对隔离开关进行清理工作，清理人员需要提高责任意识和质量意识，每一步分装就需要彻底清理，避免隔离开关中存在灰尘异物，在清理过程中，针对产品特殊部位可以采用吸尘器清理的方式，并采用GIS设备无尘化安装措施。设备安装时尽可能留置出多余的活动空间，这样可以方便后期的检测维修维护工作。在连接罐体时，需要使用导套对螺栓等进行加固处理，对接过程中需要注意金属微粒和灰尘异物，避免落入罐中引起局部放电问题。调查研究表明，GIS设备投入运行的一年内故障率比较高，第二年的设备故障率就有所降低，之后趋于平稳。所以GIS设备安装的第一年时间内，需要定期巡视检查，加大检查频率。尤其是隔离开关的巡视检查，把隔离开关作为重点检查设备。在巡视检查中，也需要留意SF6气体压力的变化，确保气室拥有良好的封闭性。

　结语

综上所述，GIS设备的安全稳定性对提高电力系统的稳定运行有重要作用，但是GIS设备频繁发生的绝缘放电故障也给人们的生命安全和财产安全带来严重危害。因此，我们需要详细分析GIS隔离开关绝缘放电故障问题，找准根源问题，采取有效的对策解决问题，降低故障问题带来的不利影响。同时需要加强研究开发GIS设备的制造工艺、组合形式、使用维护方法，创新GIS设备的检测方法，提高GIS设备的可靠性和经济性。

参考文献

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