探究水电站室内GIS的故障处理

摘要：本文主要对水电站室内gis概述、常见故障以及出现这些故障的原因进行分析，然后对检测和处理这些故障的方式进行归纳总结。

关键字：水电站；室内GIS；故障

中图分类号：TV738

1 水电站室内GIS概述

GIS也叫气体绝缘全封闭组合电器，它是由断路器、互感器、避雷器、母线、连接件和出线终端等构成，在其内部灌入一定含量的绝缘气体，并用接地的金属外壳封闭的管理电力的小型硬件系统。因为它的内部充有一定压力的SF6绝缘气体，因此GIS也被称为SF6全封闭组合电器。GIS设备在20世纪60年代便已诞生，并快速发展，在经历五十年发展的今天，GIS技术已被广泛应用于全世界范围内的众多水电站系统。

GIS是相对比较稳定的系统，一般都不会发生故障，也正是它的这个特点而在电力行业得到了快速的普及。同时，GIS也是一项结构比较复杂、技术含量很高的系统，因此一旦发生了故障，带来的影响就非常巨大，对它的维修是一项非常麻烦的工作。在GIS出现的故障主要是断路器操动机构的故障，还有GIS绝缘系统的故障等，但是这种故障出现的几率很小，可能好几年或者十年二十年才会发生一次，但是如果一旦发生了这种故障，其带来的损失则不可估量，因GIS事故后的平均停电检修时间则比常规变电所长很多。还有一些比如水电站室内GIS是内部放电，内部元件发生故障等等。因此，要加强水电站室内GIS的日常维护与检查，提高故障检测技术水平，减少并尽量避免故障发生。

2水电站室内GIS的故障原因分析

一般情况下，造成水电站室内GIS发生故障主要是由于制造厂生产工艺、制造技术，安装单位安装工艺不规范、没有按照相关技术标准进行或者安装水平不够高等等。如果GIS内部存在杂质不清洁就会使GIS设备在运行过程中产生更大的热量，最终导致热、磁效应，埋下安全隐患。造成水电站室内GIS发生故障的另一个重要原因是水电站室内GIS设备本身存在的缺陷。比如很多GIS设备的固体绝缘材料存在空穴等内部缺陷；在GIS设备生产的时候由于施工不当或者工艺选择不当等致使在GIS设备遗落了很多金属导电碎屑或颗粒；还有很GIS设备内部导体表面存在毛刺、尖角等突出物，这些突出物容易引起GIS设备发生电晕放电问题，还可能会在冲击电压下造成绝缘穿击；最后是对GIS气室气体压力进行检查，以免出现泄漏，或者应压力不足导致绝缘等级不够，从而出现绝缘击穿等现象。

3水电站室内GIS的故障检测技术

随着我国水电站GIS的应用越来越广，其故障检测技术也得到了较大的发展。目前主要故障检测技术有几下几种。

1）超高频检测法。这是目前世界上最常用的水电站室内GIS故障检测方式之一，其原理是利用局部放电检测GIS设备发生的故障类型和故障部位。通常情况下，GIS设备都具有一个共同的特性，即它具有良好的波导体性，利用这一特性可以很方便的在导体中传播超高频信号，在GIS设备正常运行的情况下，其电信号的衰减就很微弱。而GIS设备一旦发生了故障，则电信号在传输过程中就会遇到阻碍，电信号变弱，其衰减度变大，以此就可以确定GIS设备发生了故障并可以检测发生故障的部位。用超高频检测法有一个优势就是可以避开现场存在的电晕干扰，能够降低故障检测的误差，因此，这一检测系统成为很多水电站室内GIS必备设备。

2）SF6气体组分分析技术。这种检测方式主要是应用于GIS设备发生了气体泄漏，当GIS内部由于温度升高或者发生放电时，就会导致绝缘气体分解并在水的催化下发生化学反应，生成亚硫酰氟、二氧化硫、氟化氢以及硫酰氟等气体，通过检测设备的气体类型和含量就可以判断GIS设备内部是否存在故障。这种检测方式比较简单，也具有很大的局限性，比如它只能检测设备是否发生了故障，而对发生故障的部位却无从判别。

3）红外测温技术。有一些室内GIS设备由于工作年限久，或者室内GIS设备在运行过程中有导体接触不良、绝缘件绝缘性能下降时就可能导致GIS设备温度升高，温度升高后其热量自然也就增多，而红外线正是依靠热量的感应来实现检测。因此，这一技术也广泛应用于GIS设备内。利用红外测温技术可以很容易的检测出水电站室内GIS是否发生故障和发生故障的部位，但这一方式存在着一定的不可靠性，比如有的设备在正常运作的时候也可能会出现温度升高，这时候利用红外测温技术反而会误导管理人员。

4）超声波检测技术。超声波检测技术的原理是GIS设备内部因绝缘故障而出现局部放电现象时会伴随有声波信号，通过对这些声波信号的检测来判断GIS设备是否发生故障以及发生故障的部位。并且超声波检测技术还有灵敏度高、抗干扰能力强的优势，因而这也是水电站管理人员检测GIS故障的常用手段。

4水电站室内GIS的故障处理

如果水电站室内GIS发生故障，则相关管理人员或检修人员要立即对故障进行处理，尽最大限度减少或避免因故障带来的经济损失。而故障的处理一般分为故障检测和故障处理。故障的检测就是对故障现象进行分析，确定发生故障的类型和部位，检测技术在上文已进行介绍，通常情况下故障检测不是依靠单一的技术，而是几种检测技术结合起来对故障现象进行检测。在确定了故障类型和部位后立即对发生该故障的原因进行分析，然后利用相关工具和技术对故障进行排除。排除之后还要检查是否完全排除故障，避免故障的清除不彻底。

5结束语

GIS设备在很早前就已被运用于水电站中了，其故障处理的技术也愈加完善。然而，在水电站的管理中，不仅要提高故障检测和处理技术，更重要的是加强日常维护和检查，预防故障的发生，这才是确保水电站室内GIS设备高效稳定运行的根本之道。

参考文献：

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