摘要：伴随着经济的快速发展和人口的快速增长，导致人们生活中对电力资源的需求持续增加，这要求我国要更加完善电力设施，深化电力改革。其中，GIS设备是电网建设中使用最多的设备，GIS设备的使用面积较小且方便，相对于其他设备来说可以减少安装的作业量，所以GIS设备在近年来已经逐渐普及。本文立足于GIS设备的特点，探讨了GIS设备运营和维护的策略，力求可以更好地运用GIS设备。

关键词： GIS 设备;运行;维护;方法

1GIS设备的概念阐述和设备优势

GIS 设备全称气体绝缘金属封闭组合电器 ， 它利用惰性气体作为一次设备的绝缘和灭弧介质 ， 并使用铝制金属外壳进行包裹密封 。所以 GIS 设备也叫封闭式组合电器，在当前的电力系统建设中，封闭式组合电器常常会用在 110kV 和 220kV 变电站。

GIS 设备的工作原理：GIS 设备的核心元件时由开断装置、导电回路、绝缘结构和操动机构等构成的断路器，断路器在开断过程中会有电弧出现，但是由于GIS设备内部充满了气体，因此电弧会马上熄灭，并产生对人体有害的气体。GIS 设备中的断路器类似于电力系统中的机电安全保护装置，负责发现设备的问题并及时切断电路，有效地防止因设备故障造成的爆炸事故。GIS设备中还有很多其他配件，如传动机构和避雷针等。

GIS 设备的优点：GIS 设备在每个变电站都是不一样的，但是主要都有以下三个优点。首先，节约占地面积。变电站有时候需要将原有场地的建筑清理后才可以重新搭建，所以小巧的 GIS 设备机型很大程度上减少了占地面积，减小了对土地资源和建设资金的浪费。第二，维护周期长。任何机械设备都需要进行维护才能一直工作， GIS 设备的维护周期相较于其他设备都长，减少了工作人员作业量，节省了人力成本。第三，不受外界环境影响。 GIS 设备是属于密封的电器组合，所以即使暴露在外面也不会受天气气候等因素影响，这在极其炎热和极其寒冷的天气里都能保证供电的稳定性。第四，绝缘性强。因为 GIS 设备都是采用绝缘材料制作的，可以有效地排除静电的干扰。所以 GIS 设备的广泛应用是必然趋势。

2 产生绝缘气体杂质条件分析

产生分解的诱因条件可分为两个。第一，需要构成电弧或高温条件。开关或刀闸操作构成电弧及高温条件。异常运行的情况构成市穿放电条件，包括：过电流、短路电流、过电压、高频谐波电流等。当电流、电压达到一定的临界值，气室会发生放电绝缘击穿。局部放电现象构成放电条件：第二、空气、水分等杂质气体混入。当形成杂质产物后，绝缘材料及导体进一步恶化，加重局部放电和闪络现象，形成一个恶性循环，加上设备安装投运先天带来的隐患，在一定的时间积累后，形成短路或接地故障引起跳闸等事故事件。SF.泄漏时，GIS气室与外界的水气压差，可导致水汽交流。泄漏是比较常见的缺陷，随着运行年限的增加，设计隐患，密封不完整，密封老化，密封件受潮腐蚀，机械振动，基础杆件下沉移位，昼夜温差变化导致金属胀缩等，这些原因都考验设备的密封能力。气体泄漏的同时也伴随着外部杂质气体的进入，例如水汽，透过泄漏点渗入的水分。在气室中气体的压力比外界高4到7倍，但外界的为0. 4MPa.气体水分体积分数为30x10，则水的压力为0. 4x30x106=0. 012x103MPa，外界的温度为20℃时，相对湿度70%，则水蒸汽的饱和压力为2. 38x103x0. 7=1. 666x10-MPa，所以外界水压力比内部水分高1. 666x10/0. 012x103=139倍。水分子的等效分子直径仅为SF，分子的0. 7倍，渗透力极强，在内外巨大压差作用下，大气中的水分会逐渐通过封件渗入断路器的气体中国，所以GIS设备检漏发现漏点的同时，也意味着存在水分渗入的风险。其中充气口、管路接头、法兰处渗漏、铝铸件砂孔等泄漏点，是水分渗入断路器内部的通道，空气中的水分逐渐渗透到设备的内部，因为该过程是一个持续的过程，漏点暴露时间越长，渗入的水分就越多。电网公司技术规范规定GIS中每个隔室气体年泄漏率不应超过0. 5%.已在泄漏，但年泄漏率不超5%，并几漏气缺陷长期存在的情况下，内外水气压差仍可导致水汽交流。

3 对气室的维护措施优化及监测

单从维护使用的角度出发，探究防范措施。操作拉弧和系统异常运行都属于客观情况，维护中很难避免。局部放电，可以通过局放测试仪（超高频电磁波测量仪（UHI））或在线检测手段测量，从而进行防范。主要可优化的地方，即对SF.泄漏检测、气体补充工艺优化、GIS设备漏点“冷焊”修补应用及气体分解物检测应用。

综合法检测漏点

气体检漏法有多种，肥皂水法、专用泡沫法、包扎法，便携式定性或定量检测仪法、SF.红外成像法等。将这几种方法综合使用有利于快速且低成本地检测出漏点。对于不能直接用定性检测仪检出的轻微渗漏，需采用包扎法，包扎时对重点嫌疑部位进行包扎，静置数小时，探测包扎点，再使用专用泡沫或者肥皂水涂抹锁定漏点。该方法技术成熟，应用简单，但其检漏效率较慢，随着温度的升高，由于金属的热胀冷缩漏点会自动密封，难以锁定漏点。

红外成像法能使气体以动态烟雾的形式呈现在背景环境下，操作方便，直观有效，使通常不可见的气体背景图像清晰呈现，为现场查找漏气部位提供了一种快速安全的方法。但红外成像仪购置成本较高。根据生产实际情况，综合选用不同的检漏方法组合应用，提高检测准确率和效率。

优化气体补气工艺。气体补充工艺，也是影响GIS气室运行状况的条件之一，对GIS气室的维护，补充气体是主要工作。若补气工艺存在问题，则会有空气、水汽混入。传统补气前，冲洗管路，排除管路内部的空气和水分，在连接充气日时缓慢地放出气体，保证管内微正压。用此法补完一个气室后，若需立即补充下一个气室，则建议更换不同的充气管道，或充分干燥管路后进行，因为充气过程瓶内高压SF.气体降压吸收热量，会造成管道温度下降出现凝露湿管现象，其至结霜，在拆除后，管道内部因低温会迅速凝露，附着大量水汽，若用于第二个气室，则将水汽带入气室内。

4设备出现问题的处理办法

虽然 GIS 设备的性能好运行稳定，不易发生故障问题，但是个别方面维护不好，极易发生问题，对设备的运行造成影响。比如 GIS设备的绝缘装置老化，有静电对其进行干扰，或者有水渗入电器内部，造成断电短路的问题。虽然密封性好时 GIS 设备的优点，但同时也会在维修时带来麻烦。密封的电器在打开困难，且零件遍布密集，维修麻烦，所以每当 GIS 设备进行维修时，断电时间也较长。所以要每天对 GIS 设备进行维护，防止老化问题产生。

5结语

GIS 设备的广泛应用给电力行业带来的很多方便，促进了电力系统的快速，也提高了电力运输的稳定性，贯彻了我国电力改革发展要求，做到了高效便捷且减少了对土地资源的浪费。所以，我们要加大 GIS 设备的普及率，并且对 GIS 设备进行技术更新，研发出更好的设备，提高电力系统稳定性。

参考文献

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