摘要：GIS在高壓電器領域內 已廣泛應用于鐵路供電系統的牽引變電所及變配電室，其故障的處理比傳統開關設備要繁瑣得多。文章介紹了GIS的的常見故障，對故障的檢測主要有機械振動法、檢測管檢測法、超聲波檢測法等方法。文章針對GIS的的常見故障提出了相應的處理措施。
　　關鍵詞：GIS 常見故障 檢測方法 故障處理

　　2011年，京滬高速鐵路順利開通運營，GIS（SF6全封閉組合電器）也突顯出其在技術、安全及運行維護等方面的先進性， 現已廣泛應用于鐵路供電系統的牽引變電所及變配電室。目前，新建運輸線路尤其是高速客專供電系統的牽引變電所都以GIS取代了傳統的敞開式高壓開關設備，運行表明GIS具有結構緊湊占地少、不受外部環境影響及維護簡單、無需定期檢修的優勢。但是，GIS對制造及安裝過程中的技術和工藝要求很高， 由于制造和安裝存在一些問題加上環節又多， 往往使GIS在投運后發生故障， 而且這種故障的處理比傳統開關設備要繁瑣得多。現就京滬高速鐵路運營以來GIS運行中發生的典型故障作一簡要的介紹和分析。
　　1. GIS的常見故障
　　1.1.SF6氣體泄露
　　這類故障通常發生在組合電器的密封面、焊接點和管路接頭處。主要原因是由于密封墊老化，或者焊縫出現砂眼引起。每年因此需要對GIS補充大量的SF6氣體來保證正常工作壓力。這類故障比較普遍。
　　1.2.SF6氣體微水超標
　　GIS運行時斷路器氣室SF6氣體微水量要比其他氣室SF6氣體含水量太高引起的故障，易造成絕緣子或其他絕緣件閃絡。微水超標的主要原因是通過密封件泄露滲入的水份進入到SF6氣體中。
　　1.3.開關故障
　　斷路器、負荷開關、隔離開關或接地開關等元件的氣體擊穿。還有動、靜觸頭在合閘時偏移，引起接觸不良。
　　1.4.內部放電
　　由于制造工藝等原因，在GIS內部某些部件處于懸浮電位，導致電場強度局部升高，進而產生電暈放電，GIS中金屬雜質和絕緣子中氣泡的存在都會導致電暈放電或局部放電的產生。
　　1.5.液壓機構出現滲漏油或打壓頻繁等
　　出現這類故障大多是由于液壓機構密封圈老化，或安裝位置偏移、或儲壓筒漏氮等原因引起。這類故障在GIS中比較普遍。
　　2. GIS故障的傳統診斷方法
　　GIS故障的傳統的診斷方法一般是利用物理和化學的原理和手段，通過伴隨故障出現的各種物理和化學現象，直接檢測故障例如利用振動、聲、光、熱、電、磁、射線、化學等多種手段，觀測其變化規律和特征，用以直接檢測和診斷故障。
　　2.1.機械振動法
　　利用機械振動法檢測局部放電，是一種不停電的監測技術。其基本原理是一旦有局部放電發生，就會產生振動，在設備外壁安裝加速度測量儀很容易檢測出來。因此，檢測局部放電可以從探測外殼上的機械振動入手。
　　氣體局部放電會產生一定的振動波，經過傳遞后會在金屬外殼上引起輕微振動，采用敏感度高的加速度傳感器有可能探測出這種信號，但設備操動機構動作及運行中的噪聲會影響對局部放電的監測。區別局放信號與干擾信號的方法有用帶通濾波器除去設備自身的振動信號和周圍干擾信號的低頻成分，以及電氣干擾信號的高頻成分；進行輸入信號的基準值判斷，將某一定數值以上的信號作為干擾信號除去；進行與試驗電源同期的脈沖調制，對波形的絕對值進行平均化處理調整其周期性，局放信號具有明顯周期性，而干擾信號波形是無周期的，以此將二者區分開。
　　2.2.檢測管檢測法
　　SF6氣體經過長期運行或內部放電會分解出SF4、SOF2、HF、SO2等氣體，對這些成分的監測，可以診斷出設備是否有放電發生，或是監測原理類似于變壓器油的色譜分析對運行中氣體組分進行檢測，有助于了解運行中的運行狀態和可能潛伏的故障。
　　其工作原理是：通過檢測裝置從高壓電氣設備中提取一定體積的SF6氣體，分別通過SO2、HF檢測管，這些分解產物會在檢測管中發生化學反應改變顏色，可根據變色柱的長度，讀出SF6氣體中的SO2、HF的濃度。
　　2.3.超聲波檢測法
　　電氣設備內部發生局部放電時，在放電處產生超聲波向四周傳播，一直達到電氣設備容器的表面。在設備外壁裝上超聲波傳感器，可以檢測此電信號來判斷設備內部是否發生局放。超聲波探測器檢測的特點是抗干擾性較強，使用方便，可以在運行中和耐壓試驗時檢測絕緣內部的放電，傳感器與設備的電氣回路無任何聯系，而且便于故障定位。
　　3. GIS故障的處理方法
　　利用上述各種方法對GIS進行診斷，通過伴隨故障出現的各種物理和化學現象，直接檢測故障。判斷出GIS的故障后，可采用下列相應的處理措施。
　　3.1.對于SF6氣體泄漏，通常先用SF6檢漏儀對漏氣間隔進行檢測，找出漏氣點。若為焊縫漏氣，將SF6氣體回收后進行補焊；若為密封接觸面漏氣，通常在回收SF6氣體后更換密封圈。
　　3.2.對于SF6氣體微水超標，通常辦法為回收SF6氣體后，用氮氣反復沖洗、干燥、抽真空，再充入新SF6氣體。
　　3.3.對于動、靜觸頭接觸不良或母線筒放電等故障，則必須停電解體后查明原因，針對不同故障，更換相應的備件。
　　3.4.對于液壓機構滲漏油或打壓頻繁故障，在停電后需將液壓機構泄壓，查明原因，更換相應的油封。
　　4. 結語
　　GIS具有很多的先進性， 其應用日益廣泛。但這必須要以優異的制造和安裝質量為基礎， 否則勢必嚴重影響GIS的安全運行， 給用戶造成較大的經濟損失， 反過來也將使GIS的廣泛應用遇到困難。因此， 在GIS的研制、安裝及運行中仍有更深入的工作要做， 以減少乃至避免GIS運行中發生故障， 真正達到GIS投運后15～20年內無故障性臨修。

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