隨著光伏市場(chǎng)的高速發(fā)展，我國(guó)光伏應(yīng)用技術(shù)逐漸達(dá)到世界先進(jìn)水平，新建的光伏電站大多采用GIS設(shè)備取代了傳統(tǒng)的AIS。本文主要對(duì)GIS設(shè)備及其調(diào)試、維護(hù)進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。希望能給予光伏電站運(yùn)維人員些許幫助。
GIS簡(jiǎn)介
GIS是氣體絕緣全封閉組合電器的英文縮寫，全稱是：Gas?Insulated?Switchgear。GIS由斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、互感器、避雷器、母線、套管、連接件和出線終端等組合而成的高壓配電裝置，這些設(shè)備部分或全部封閉在金屬接地的外殼中，在其內(nèi)部充有一定壓力的六氟化硫絕緣氣體，故也稱SF6全封閉組合電器。
GIS的分類
根據(jù)安裝環(huán)境可分為室內(nèi)GIS和戶外GIS
根據(jù)結(jié)構(gòu)可分為
1）?分相式：主回路分別裝在獨(dú)立的金屬圓筒外殼內(nèi)，有環(huán)氧樹脂澆注絕緣子支撐，內(nèi)充SF6 氣體
2）?主母線三相共筒：僅三相主母線共用一個(gè)外殼，利用絕緣子將三相母線均勻支撐在圓筒內(nèi)，其他元件均為分相結(jié)構(gòu)
3）?全三相共筒：每個(gè)元件的三相集中安裝于一個(gè)園筒外殼內(nèi)，用環(huán)氧澆注件支撐和隔離
4）?復(fù)合式或稱混合式H-GIS：三相空氣絕緣且不帶母線的單相GIS
三相共筒式相比于單相單筒式，具有結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、抗震性能好、渦流耗能小、故障率低的優(yōu)點(diǎn)?
GIS的三工位
三工位是指三個(gè)工作位置：
1）?隔離開關(guān)主斷口接通的合閘位置
2）?主斷口分開的隔離位置
3）?接地側(cè)的接地位置
三工位開關(guān)其實(shí)就是整合了隔離開關(guān)和接地開關(guān)兩者的功能，并由一把刀來(lái)完成，這樣就可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械閉鎖，防止主回路帶電合地刀
GIS的結(jié)構(gòu)和主要部件
GIS由斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、互感器、避雷器、母線、套管、連接件和匯控柜等組成。?
1）斷路器：通過(guò)操作機(jī)構(gòu)使絕緣桿、氣缸、動(dòng)主觸頭、動(dòng)弧觸頭及噴口的向上、下運(yùn)動(dòng)，與靜觸頭的接觸、分離來(lái)實(shí)現(xiàn)合、分閘。
2）氣室：GIS根據(jù)各個(gè)元件不同的作用，分成若干氣室，原因如下：
①因SF6氣體的壓力不同，要求分為若干個(gè)氣室。斷路器在開斷電流時(shí)，要求電弧迅速熄滅，因此要求SF6氣體的壓力要高。隔離開關(guān)切斷的僅是電容電流，所以壓力要低些。
②因GIS設(shè)備檢修的需要，要分為若干個(gè)氣室。由于元件與母線要連接起來(lái)，當(dāng)某一元件發(fā)生故障時(shí)，要將該元件的SF6氣體抽出來(lái)才能進(jìn)行檢修，分成若干氣室能減小故障范圍。
③可以防止事故范圍擴(kuò)大，也便于更換設(shè)備。
3）SF6密度繼電器：為了監(jiān)視GIS設(shè)備各氣室SF6氣體是否泄漏,根據(jù)各廠家設(shè)計(jì)不同裝有壓力表或密度計(jì),密度計(jì)裝有溫度補(bǔ)償裝置,一般不受環(huán)境溫度的影響。為防止SF6壓力過(guò)高，超出正常壓力，又裝有防爆裝置。?
4）防爆膜：當(dāng)內(nèi)部發(fā)生故障，故障未能及時(shí)切斷時(shí)，電弧使SF6氣體壓力升高，防爆膜提供一個(gè)壓力釋放的窗口，防止外殼爆炸。?
GIS設(shè)備的調(diào)試
1）檢查接線
??通過(guò)直流電壓降法檢測(cè)接線是否正確。將測(cè)量結(jié)果與規(guī)定的數(shù)值進(jìn)行比較，確保誤差制在合理的范圍以內(nèi)。如果出現(xiàn)的誤差較大，則需要重新選擇接線的方式，最大限度的降低誤差的范圍。
2）SF6氣體檢測(cè)
??六氟化硫氣體是GIS設(shè)備的主要絕緣介質(zhì)，直接關(guān)系到設(shè)備的安全運(yùn)行，因此投運(yùn)前需要對(duì)SF6氣體的進(jìn)行檢測(cè)。通常需要進(jìn)行氣體密度檢測(cè)、氣密性檢測(cè)、水含量檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果需符合《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》DL/T 596-1996要求。測(cè)試報(bào)告模板如下：
?3）接地和阻值檢測(cè)
接地檢測(cè)的主要目的是為了能夠在GIS設(shè)備漏電的情況下有效的對(duì)地面的電流進(jìn)行引導(dǎo)，進(jìn)而防止出現(xiàn)安全事故。電阻絕緣測(cè)試確認(rèn)設(shè)備是否能夠安全投運(yùn)，下表是試驗(yàn)報(bào)告模板
GIS的日常維護(hù)
巡檢前先對(duì)GIS室進(jìn)行通風(fēng)，對(duì)運(yùn)行、維修人員經(jīng)常出入的場(chǎng)所，每班至少通風(fēng)1次(15min)；對(duì)不經(jīng)常出入的場(chǎng)所，在進(jìn)入前應(yīng)先通風(fēng)15分鐘
GIS的巡視項(xiàng)目
1）?斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、快速接地開關(guān)的位置指示器是否正常，閉鎖位置是否正常。
2）?各種指示燈、信號(hào)燈的指示是否正常，加熱器是否按規(guī)定投入或切除。
3）?對(duì)隔離開關(guān)、接地開關(guān)，可以窺視孔中檢查其觸頭接觸是否正常。
4）?密度計(jì)、壓力表的指示值是否正常。
5）?斷路器、避雷器的指示動(dòng)作次數(shù)是否正常。
6）?裸露在外面的母線溫度是否正常。
7）?二次端子有沒有發(fā)熱現(xiàn)象，熔斷器是否正常。
8）?在GIS設(shè)備附近有無(wú)異味、異聲、漏氣漏油現(xiàn)象。
9）?所有閥門的開、閉位置是否正常，金屬支架、接地支架有無(wú)銹蝕；有無(wú)發(fā)熱現(xiàn)象。
10）?可見的絕緣件，有無(wú)老化、剝落，有無(wú)裂紋現(xiàn)象。
11）?所有金屬支架和保護(hù)罩，外殼有無(wú)油漆剝落的現(xiàn)象。
12） SF6氣體的分解物有無(wú)泄漏現(xiàn)象。
13）?接地端子有無(wú)發(fā)熱現(xiàn)象，金屬外殼的溫度是否超過(guò)規(guī)定。
14）?所有照明、通風(fēng)設(shè)備、防火器具是否完好。
15）?表面是否清潔、齊整、標(biāo)志完善。
16）?瓷套有無(wú)開裂、破壞情況。
17）?定期進(jìn)行設(shè)備主體基礎(chǔ)沉降觀測(cè)（建議春秋各一次）
18）?紅外成像測(cè)溫（建議每季度1次紅外成像常規(guī)檢查）。出現(xiàn)異常情況，及時(shí)處理。
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GIS的常見問(wèn)題
《國(guó)家電網(wǎng)公司電業(yè)安全工作規(guī)程》(發(fā)電站和變電所電氣部分)規(guī)定：在SF6配電裝置室低位區(qū)應(yīng)安裝能報(bào)警的氧量?jī)x和SF6氣體泄漏警報(bào)儀。日常應(yīng)加強(qiáng)SF6氣體壓力檢查。同時(shí)需注意SF6氣體分解物的變化，有此特征氣體（SO2+SOF2）并有增長(zhǎng)趨勢(shì)，則GIS可能存在放電缺陷。但是若GIS裝有良好的吸附劑，則檢測(cè)不到SF6氣體分解物。
1） SF6氣體泄漏：這類故障一般發(fā)生在組合電器的密封面、焊接點(diǎn)和管路接頭處。主要是由于密封圈老化，或者焊縫有沙眼等。
2） SF6氣體微水超標(biāo)：SF6氣體在運(yùn)行是標(biāo)準(zhǔn)是300ppm，SF6氣體含水量超標(biāo)會(huì)引起絕緣子及其他元件閃絡(luò)。主要原因是通過(guò)密封件泄漏滲入
3） SF6內(nèi)部放電：由于制造工藝等原因，絕緣件損壞，絕緣澆注有雜質(zhì)，環(huán)氧樹脂有氣泡，內(nèi)部有氣孔，GIS內(nèi)部出現(xiàn)懸浮電位，進(jìn)而產(chǎn)生放電。
4）?液壓機(jī)構(gòu)漏油：這類故障主要由于液壓機(jī)構(gòu)密封圈老化，或安裝位置偏移等原因。
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GIS的異常處理
1） GIS異常聲響：根據(jù)聲音的變化判斷是屏蔽罩松動(dòng)、本體其他部分松動(dòng)，還是內(nèi)部有放電聲，當(dāng)有異常放電時(shí)應(yīng)采取停電措施
2） GIS發(fā)生嚴(yán)重漏氣：室外GIS漏氣時(shí)，靠近時(shí)應(yīng)從上風(fēng)側(cè)接近設(shè)備，穿戴防護(hù)服、防毒面具；室內(nèi)GIS漏氣時(shí)，應(yīng)打開通風(fēng)機(jī)通風(fēng)15分鐘以上，測(cè)試合格并采取充分措施后才能進(jìn)入室內(nèi)檢查。
3） GIS氣室壓力降低或報(bào)警處理：①檢查氣體密度繼電器，確定壓力降低的氣室，判斷漏氣位置，如確認(rèn)漏氣，則立即停電處理；②如斷路器氣室漏氣，運(yùn)行中無(wú)法處理，在其壓力降至閉鎖壓力前，聯(lián)系對(duì)側(cè)變電站進(jìn)行停電；③如斷路器氣室漏氣并已降至閉鎖值，則應(yīng)立即拉開斷路器的操作電源，并匯報(bào)調(diào)度；④如發(fā)現(xiàn)大量漏氣，人員應(yīng)立即撤離現(xiàn)場(chǎng)，并設(shè)置警示標(biāo)示，防止無(wú)關(guān)人員誤入現(xiàn)場(chǎng)；⑤在發(fā)生大量泄漏的15分鐘內(nèi)，除搶修人員外，其他人員嚴(yán)禁靠近設(shè)備。靠近GIS設(shè)備人員必須穿戴防護(hù)衣、穿戴防毒面具和防護(hù)手套。
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