GIS組合電器運行與維護(hù)措施探討

王鵬 齊丹丹

摘 要：隨著電力行業(yè)的快速發(fā)展，大量新技術(shù)和新設(shè)備開始在電力系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用，GIS組合電器作為高壓配電裝置，在當(dāng)前國內(nèi)變電站中應(yīng)用較為廣泛，對電網(wǎng)的安全運行起到了極為關(guān)鍵的作用。文章從GIS組合電器的應(yīng)用及優(yōu)點入手，對GIS運行中存在的問題進(jìn)行了分析，并進(jìn)一步對SF6氣體中水分的來源及應(yīng)采取的措施、GIS設(shè)備的維護(hù)措施進(jìn)行了具體的闡述，這對于GIS組合電器性能的發(fā)揮及供電可靠性的提升都具有極為重要的意義。

關(guān)鍵詞：GIS；SF6；巡視檢查；運行維護(hù)

近年來，在電力系統(tǒng)中SF6氣體高壓電器的應(yīng)用越來越廣泛，由于封閉式組合電器GIS作為SF6氣體絕緣的金屬封閉式開關(guān)設(shè)備，所以隨著SF6氣體高壓電器的應(yīng)用，GIS組合電器在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用也日益普及，由于其具有良好的性能，先進(jìn)的技術(shù)，所以在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著非常重要的作用，有效的確保了電網(wǎng)運行的安全性和可靠性。

1 GIS組合電器的應(yīng)用及優(yōu)點

SF6氣體絕緣全密封組合電器在國際上稱之為Gas Insulated Switchgear，簡稱GIS。其作為一種先進(jìn)的高壓配電裝置，在七十年代開始發(fā)展起來，由于GIS組合電器自身具有較多的優(yōu)點，所以在電力系統(tǒng)中開始得以不斷的普及。GIS組合電器體積較小，而且易于安裝，具有較長的使用壽命，性能較為優(yōu)異，在安裝時不需要較長的施工周期，在使用過程中不會受到外界氣象條件的影響，無論是其滅弧性能還是防火性能都具有較強的優(yōu)勢，而且不燃燒，維護(hù)工作量較少，可以在較長時間進(jìn)行一次檢修，與常規(guī)設(shè)備安裝工作量相比，施工工期特別短，在當(dāng)前無人值班變電站內(nèi)進(jìn)行應(yīng)用具有特別好的適用性。

2 GIS運行中存在的問題

長期以來，我國電力系統(tǒng)內(nèi)所應(yīng)用的高壓設(shè)備都為敞開式設(shè)備，而GIS作為全密封式組合高壓裝置，其優(yōu)勢是十分明顯的，這就需要運行人員在對GIS組合電器應(yīng)用過程中在確保其運行的安全性和可靠性。SF6氣體不僅具有物理性質(zhì)，而且還具有化學(xué)性質(zhì)，這就使其在運行過程中的絕緣性質(zhì)會受到外界因素的影響，如水分、雜質(zhì)、電極表面狀態(tài)等的變化都會對SF6氣體的絕緣性帶來不同程度的影響。

在常溫條件下SF6氣體特別穩(wěn)定，而且其具有非常好的惰性，不會與堿液、氧化亞銅、銅或是銀發(fā)生作用。但當(dāng)SF6氣體處于高溫或是電弧作用下時無法避免的會發(fā)生分解的現(xiàn)象，分解物以硫或是氟的單原子為主，而當(dāng)溫度降下來后，分解的產(chǎn)物又會還會為SF6分子，但在這個過程中會有部分單原子硫或是氟與游離的金屬原子或是水分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成金屬氟化物或是硫的低價氟化物，所產(chǎn)生的化合物不僅具有較強的毒性，而且還具有一定的刺激性，對人體的健康產(chǎn)生不利影響，同時還會腐蝕到部分絕緣材料和金屬材料。

3 SF6氣體中水分的來源分析

由于SF6氣體中的水分會與高溫狀態(tài)下分解成的硫和氟的單原子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，所以需要對SF6氣體中的水分來源進(jìn)行分析。SF6氣體中水分的產(chǎn)生來自于多個方面。如制造廠家在組合裝置裝配過程中可能會吸附過量的水分，在對密封件制造和安裝調(diào)整過程中存在著不合格的操作，從而導(dǎo)致密封件出現(xiàn)老化的情況，從而引發(fā)滲漏。同時法蘭面密封不嚴(yán)或是吸附劑飽和等情況下，也會導(dǎo)致水分滲入。另外在對SF6氣體壓力進(jìn)行測試、測量微水及補氣等情況下時，都可能導(dǎo)致水分被帶入到SF6氣體中。

4 針對SF6氣體中水分的不同來源，應(yīng)采取的有效措施

4.1 安裝人員在裝配過程中，嚴(yán)格按照抽真空的順序及技術(shù)要求，充氣前，還要檢查充氣設(shè)備和管路是否清潔，無水分和油污，管路連接處是否有漏氣現(xiàn)象。

4.2 制造廠家需不斷提高密封元件的制造工藝，增加密封度和抗老化能力；安裝時注意密封件的位置調(diào)整是否合適，調(diào)整后必須經(jīng)過漏氣檢驗。

4.3 仔細(xì)檢查法蘭面接觸有無縫隙和生銹現(xiàn)象，除銹后，使用專用工具緊固法蘭螺絲，法蘭螺絲必須沿圓周方向緊固。

4.4 隨時根據(jù)空氣濕度變化，密切關(guān)注吸附劑的變色情況，發(fā)現(xiàn)飽和已無吸附作用，必須及時通知檢修人員更換。

4.5 在微水測量采樣試驗時，應(yīng)選擇天氣晴好，且環(huán)境溫度接近20℃的條件下進(jìn)行。

在GIS運行過程中，由于SF6氣體發(fā)生泄漏，從而導(dǎo)致GIS氣室中SF6氣體壓力降低，同時其絕緣強度和滅弧能力也會降低，使設(shè)備的安全運行受到較大的影響。因此需要在日常工作中加強對各氣室的巡查，仔細(xì)觀察壓力表的變化情況，并與額定壓力值進(jìn)行對比，及時發(fā)現(xiàn)氣室內(nèi)壓力下降的情況，及時進(jìn)行檢修，確保SF6氣體處于規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，做好堵漏工作。

5 GIS設(shè)備維護(hù)應(yīng)采取的措施

5.1 GIS運行維護(hù)的基本技術(shù)要求

5.1.1 GIS室的安全要求。GIS室內(nèi)空氣中的氧氣含量應(yīng)大于18%或SF6氣體的最大允許含量不應(yīng)超過1000μL/L；室內(nèi)應(yīng)安裝氧量儀、SF6氣體泄漏報警裝置、足夠的通風(fēng)排氣裝置；應(yīng)該備有防毒面具、防護(hù)服、塑料手套等防護(hù)用具；GIS設(shè)備室應(yīng)該配備專用的消防設(shè)施。

5.1.2 接地。在正常情況下，對運行、維護(hù)人員易觸及的部位上的感應(yīng)電壓不應(yīng)超過36V。

5.1.3 溫升。GIS組合設(shè)備的外殼需要根據(jù)運行人員與其接觸距離的遠(yuǎn)近來對溫升進(jìn)行控制。

5.1.4 通風(fēng)。對運行、維護(hù)人員經(jīng)常出入的場所，每班至少通風(fēng)1次（15min）；對運行、維護(hù)人員不經(jīng)常出人的場所，在進(jìn)入前應(yīng)先通風(fēng)15min。

5.2 設(shè)備維護(hù)可采取的有效措施

5.2.1 對于配電裝置室內(nèi)裝有SF6設(shè)備時，則需要設(shè)置強力通風(fēng)裝置，而且需要在室內(nèi)底部設(shè)置風(fēng)口，由于SF6氣體分解物具有較強的毒性，如果不能做好必要的防護(hù)則會對人體帶來一定的損害，所以配電裝置室內(nèi)的排風(fēng)口要盡量遠(yuǎn)量住宅和行人。

5.2.2 進(jìn)行氣體采樣和處理一般滲漏時，要戴防毒面具或正壓式空氣呼吸器，穿防護(hù)服并進(jìn)行通風(fēng)。

5.2.3 運用準(zhǔn)確的監(jiān)測數(shù)據(jù)可以更好地監(jiān)視GIS運行的情況，快速發(fā)現(xiàn)缺陷，有必要安裝GIS在線監(jiān)測裝置。

5.2.4 一旦配電室內(nèi)SF6氣體出現(xiàn)大量泄漏時，則需要緊急撤離現(xiàn)場人員，而且打開所有排風(fēng)機，及時進(jìn)行排風(fēng)，對于沒有采取必要的防護(hù)措施的人員嚴(yán)禁入內(nèi)。

5.2.5 在對GIS設(shè)備進(jìn)行操作時，嚴(yán)禁觸磁該設(shè)備的外殼，盡量保持一定的距離，對于需要對隔離開關(guān)和接地開關(guān)進(jìn)行手動操作時，則需要戴上絕緣手套進(jìn)行操作，這可以有效的防止接觸到電勢所給人體帶來一定的傷害。

5.2.6 SF6備用氣瓶應(yīng)儲存在陰涼、通風(fēng)良好的庫房中，直立放置。氣瓶嚴(yán)禁靠近易燃、油污地點。

5.2.7 新氣使用前應(yīng)進(jìn)行檢查，符合標(biāo)準(zhǔn)后方可使用。

5.2.8 氣瓶、閥凍結(jié)時嚴(yán)禁用火烤。

5.2.9 SF6新氣應(yīng)具有廠家名稱、裝灌日期、批號及質(zhì)量檢驗單。

6 結(jié)束語

由于GIS組合電器相對于常規(guī)的高壓設(shè)備具有較強的優(yōu)越性，而且隨著其應(yīng)用的不斷普及，更需要在GIS設(shè)備運行過程中對其存在的各種問題進(jìn)行深入的分析，從而在日常工作中進(jìn)行有效的防范，及時發(fā)現(xiàn)GIS組合設(shè)備運行過程中存在的安全隱患，并進(jìn)行有效的處理，確保GIS組合設(shè)備的性能能夠更好的發(fā)揮出來，使其能夠安全、穩(wěn)定的運行。

參考文獻(xiàn)

[1]羅學(xué)琛.SF6氣體絕緣全封閉組合電器（GIS）[M].北京：中國電力出版社.

[2]國家電網(wǎng)公司國家電網(wǎng)公司電力安全工作規(guī)程（變電部分）[M].北京：中國電力出版社.

[3]張金亮.封閉式組合電器GIS應(yīng)用及維護(hù)管理[J].中小企業(yè)管理與科技.