GIS高压断路器常见故障原因的分析与处理

变电站GIS设备运行中出现的常见故障与诊断维护措施

摘要：GIS设备是变电站核心设备，其运行状态会影响变电站运行安全稳定性。在变电站运行中，由于各种因素的影响，GIS设备出现了一些常见故障，严重影响了设备功能有效发挥。本文重点论述了变电站GIS设备运行中常见故障与维护措施。

关键词：变电站；GIS设备；故障；维护

为保证变电站正常运行，需对GIS设备给予重视，加强对其故障诊断和检修的思考，确保GIS设备能在变电站内顺利运行，为电网供电系统提供相应的辅助，并将其与实际分析的角度相结合，确保各项工作的完整性，减少外部因素对变电站的影响，从而突出变电站GIS设备的实际应用价值，促进电网工程的顺利开展。

一、GIS设备运行常见故障及其原因

1、故障

①断路器故障。其是由于断路器、接地、隔离刀闸，被SF6这类气体击穿后，造成GIS设备发生短路问题。另外，动静触头在合闸操作期间出现故障，也会导致断路器接触不良。因此，在GIS设备内部，其属于一类普遍的故障问题。

②SF6气体泄漏。在高压电力领域，随着电压的升高，生产企业对空气作为绝缘介质的绝缘性能要求越来越高。因此，变电站应不断投入研究和引进更高性能的绝缘介质。目前，SF6气体是最好的绝缘介质。正如GIS设备的全称是“气体绝缘开关设备”，SF6气体是GIS设备最重要的组成部分，也是保证GIS设备稳定运行的基础。与其他气体相比，SF6气体具有更稳定的化学性质、较强的电绝缘和灭弧功能，这也是SF6气体能应用于GIS设备的主要原因。尽管SF6的化学性质稳定，但在GIS设备实际运行中，若断路器出现异常情况，SF6会在电弧作用下产生化学反应，释放有害物质，对变电站工作人员的身体健康构成极大威胁；另外，若GIS设备在运行中出现外部因素，导致其气密室出现裂缝，SF6的这些有害物质会大量汇入空气中，影响工人人身安全。此外，正常无毒SF6气体的泄漏也会导致GIS设备的内部气压和气体量降低，降低其绝缘性能。SF6也是一种温室效应气体，会对大气环境产生不利影响。

第３２卷第６期　２０１０牟６月　华电技术　Ｈｕａｄｉａｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｖｏ１．３２　Ｎｏ．６　Ｊｕｎ．２０１０　

５００　ｋＶ　ＧＩＳ断路器控制回路故障分析及处理　

徐智，杨增杰　（华能景洪水电厂，云南景洪６６６１Ｏ０）　

摘要：华能景洪水电厂５００ｋＶ　ＧＩＳ断路器投产前进行传动试验时，发现断路器合闸回路存在问题。简要分析了具有防　跳装置的断路器操作机构与保护装置配合时产生的寄生回路及其危害性，比较了保护装置的防跳与机构内防跳作用的　差异，提出了一种较为合理的改进方案，指出了二次回路中“防跳”功能的重要性。　关键词：断路器；控制回路；保护；防跳回路；寄生回路　中图分类号：ＴＭ　５６１　文献标志码：Ｂ　文章编号：１６７４—１９５１（２０１０）０６—００４４—０３　

Ｏ　引言　在整个电力系统中，５００　ｋＶ系统承载着重要的　潮流和负荷，承担着改变系统运行方式和大范围调　节电能供需平衡的重任。高压断路器不仅负责将电　气设备投入或退出运行，更需要在电力系统发生故　障时，与保护设备或自动装置配合切除故障，防止事　故扩大。因此，断路器是否稳定可靠，关系着整个电　网系统的安全稳定。华能景洪水电厂５００　ｋＶ　ＧＩＳ　开关站采用ＡＢＢ公司生产的断路器，５００　ｋＶ　ＧＩＳ开　关站采用３／２接线。这些断路器的操动机构都具有　防跳电路，比较安全可靠。但ＡＢＢ生产的断路器与　保护装置配合时会产生寄生回路。　１控制回路概述　防跳回路在电厂断路器控制回路中的应用是相　当广泛的，它使断路器不会出现反复跳合现象，即当　故障设备投入运行，保护装置立即切除故障后，防跳　继电器闭锁合闸回路，保证故障设备不会再次投入　运行，避免故障影响正常运行设备，从而提高设备的　可靠性，延长使用寿命。因断路器的操作机构、保护　装置的不同，防跳试验的方法也有所不同。试验的　目的是证明在保持合闸脉冲的情况下，断路器由手　动或保护跳开后，不会再次合闸。防跳回路的作用　主要有以下２点：　（１）防止因控制开关或自动装置的合闸接点未　能及时返回（如操作人员未松开手柄，自动装置的　合闸接点粘连），而正好合闸在故障线路和设备上，　造成断路器连续合切现象。　（２）对于电流启动、电压保持式的电气防跳回　路还有一项重要功能，就是防止因跳闸回路的断路　

２０２１年第１期２０２１Ｎｕｍｂｅｒ１水电与新能源ＨＹＤＲＯＰＯＷＥＲＡＮＤＮＥＷＥＮＥＲＧＹ第３５卷Ｖｏｌ．３５

ＤＯＩ：１０．１３６２２／ｊ．ｃｎｋｉ．ｃｎ４２－１８００／ｔｖ．１６７１－３３５４．２０２１．０１．０１１

收稿日期：２０２０－０７－３０作者简介：姜德政，男，高级工程师，从事水电站生产管理方面的工作。５００ｋＶＧＩＳ断路器单相接地故障分析和处理

姜德政，任　波，付　鹏，熊　舟

（中国长江电力股份有限公司三峡水力发电厂，湖北宜昌　４４３０００）

摘要：基于某大型水电站５００ｋＶＧＩＳ开关站１台发变组出口断路器在分闸状态发生单相接地故障，造成该断路器所在联合单元进线串短线差动保护动作，１台运行机组从系统解列。通过对保护故障录波、故障范围ＳＦ６隔室气体成分分析和故障断路器解体检查，明确了故障原因，通过更换断路器解决了故障。经对故障原因进行深入探讨，提出了有针对性的设备运行维护策略。关键词：断路器；灭弧室；单相接地；电弧放电；短线差动保护中图分类号：ＴＭ５９５ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１６７１－３３５４（２０２１）０１－００４１－０３

ＡｎａｌｙｓｉｓａｎｄＴｒｅａｔｍｅｎｔｏｆａＳｉｎｇｌｅｐｈａｓｅＧｒｏｕｎｄｉｎｇＦａｕｌｔ

ｉｎ５００ｋＶＧＩＳＣｉｒｃｕｉｔＢｒｅａｋｅｒ

ＪＩＡＮＧＤｅｚｈｅｎｇ，ＲＥＮＢｏ，ＦＵＰｅｎｇ，ＸＩＯＮＧＺｈｏｕ

（ＴｈｒｅｅＧｏｒｇｅｓＨｙｄｒｏｐｏｗｅｒＰｌａｎｔ，ＣｈｉｎａＹａｎｇｔｚｅＰｏｗｅｒＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｙｉｃｈａｎｇ４４３０００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｓｉｎｇｌｅｐｈａｓｅｇｒｏｕｎｄｉｎｇｆａｕｌｔｏｆａｃｉｒｃｕｉｔｂｒｅａｋｅｒｉｎｉｔｓｏｐｅｎｉｎｇｓｔａｔｅｏｃｃｕｒｒｅｄｉｎａ５００ｋＶＧＩＳｓｗｉｔｃｈｓｔａｔｉｏｎ

ｉｎａｌａｒｇｅｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒｓｔａｔｉｏｎ，ｗｈｉｃｈｌｅｄｔｏｔｈｅｓｈｏｒｔｌｉｎｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｃｔｉｏｎｏｎｔｈｅｊｏｉｎｔｉｎｃｏｍｉｎｇｌｉｎｅｏｆｔｈｅｕ

GIS高压断路器常见故障原因的分析与处理

GIS高压断路器是电力系统中最常见的高压设备之一，负责对电力系统进行控制和保护。由于多种原因，GIS高压断路器可能会发生故障。本文将对常见的故障原因进行分析，并提出相应的处理方法。

第一种常见的故障原因是机械故障。机械故障是由于GIS高压断路器的机械部件损坏或操作失效引起的。断路器的弹簧机构损坏，导致断路器无法正常闭合或难以开启。处理机械故障的方法是对损坏的部件进行修复或更换。

第二种常见的故障原因是电气故障。电气故障主要包括击穿、闪络和电弧。这些故障可能是由于内部缺陷、污秽、绝缘老化或负荷电流过大引起的。处理电气故障的方法是首先进行绝缘测试，确定故障点所在，然后对故障点进行修复或更换。

第三种常见的故障原因是操作错误。操作错误可能是由于操作人员对GIS高压断路器的操作不熟悉或操作不当引起的。操作人员错误地关闭了断路器，在负荷电流仍在流动的情况下进行操作，导致断路器的触头磨损或烧蚀。处理操作错误的方法是提高操作人员的技能水平，确保操作人员了解正确的操作步骤，并进行实际操作演练。

第四种常见的故障原因是环境因素。环境因素主要包括温度、湿度和污染物等。高温和低温可能会导致GIS高压断路器的绝缘材料老化或者密封不良，从而引起故障。湿度和污染物可能会导致绝缘材料的闪络和击穿。处理环境因素引起的故障的方法是在安装和维护过程中注意环境因素的影响，并采取措施加以防护，例如使用合适的绝缘材料和密封件，定期清洁和维护设备。

第五种常见的故障原因是设备老化。GIS高压断路器经过长时间运行，设备的绝缘材料和机械部件会出现老化现象，从而引起故障。处理设备老化的方法是定期进行检修和维护，及时更换老化部件，保持设备的良好状态。

GIS高压断路器的常见故障原因主要包括机械故障、电气故障、操作错误、环境因素和设备老化。针对不同的故障原因，可以采取相应的处理方法，包括修复、更换、提高操作人员的技能水平、注意环境因素的影响，并定期进行检修和维护。通过有效的故障处理和维护，可以保证GIS高压断路器的正常运行和电力系统的安全稳定运行。