一、故障分类

GIS的常见故障可分为以下两大类。

(1)与常规设备性质相同的故障，如断路器操动机构的故障等。

(2) GIS的特有故障，如GIS绝缘系统的故障等。这类故障的重大故障率为0.1-0.2次/(所·年)。一般认为，GIS的故障率比常规变电所低一个数量级，但GIS事故后的平均停电检修时间则比常规变电所长。

运行经验表明，GIS设备的故障多发生在新设备投入运行的一年之内，以后趋于平稳。

二、常见特有故障

GIS的常见特有故障如下。

1、气体泄漏

气体泄漏是较为常见的故障，使GIS需要经常补气，严重者将造成GIS被迫停运。

2、水分含量高

SF6气体水分含量增高通常与SF6气体泄漏相联系。因为泄漏的同时，外部的水汽也向GIS其室内渗透，致使SF6气体的含水量增高。SF6气体水分含量高是引起绝缘子或其他绝缘件闪络的主要原因。

3、内部放电

运行经验表明，GIS内部不清洁、运输中的意外碰撞和绝缘件质量低劣等都可能引起GIS内部发生放电现象。

4、内部元件故障

GIS内部元件包括断路器、隔离开关、负荷开关、接地开关、避雷器、互感器、套管、母线等。运行经验表明，其内部元件故障时有发生。根据运行经验，各种元件的故障率如表所示。

注开关包括隔离开关和接地开关。

三、产生故障原因分析

1、源于制造厂

(1)车间清洁度差。GIS制造厂的制造车间清洁度差，特别是总装配车间，将属金属微粒、粉末和而其他杂物残留在GIS内部，留下隐患，导致故障。

(2)装配误差大。在装配过程中，使一可动元件与固定元件发生摩擦，从而产生金属粉末和残屑并遗留在零件的隐蔽地方，在出厂前没有清理干净。

(3)不遵守工艺规程。在GIS零件的装配过程中，不遵守工艺规程，存在把零件装错、漏装及装不到位的现象。

(4)制造厂选用的材料质量不合格。

当GIS存在上述缺陷时，在投入运行后，都可能导致GIS内部闪络、绝缘击穿、内部接地短路和导体过热等故障。

2、源于安装

(1)不遵守工艺规程。安装人员在安装过程中不遵守工艺规程，金属件有划痕、凸凹不平之处未得到处理。

(2)现场清洁度差。安装现场清洁度差，导致绝缘件受潮，被腐蚀;外部的尘埃、杂物等侵入GIS内部。

(3)装错、漏装。安装人员在安装过程中有时会出现装错、漏装的现象。例如屏蔽罩内部与导体之间的间隙不均匀;或没有装上去，及漏装;螺栓、垫圈没有装或紧固不紧。

(4)异物没有处理。安装工作有时与其他工程交叉进行。例如上建工程、照明工程、通风工程没有结束，为了赶工期，强行进行GIS设备的安装工作，可能造成异物存在于GIS中而没有处理。有时甚至将工具遗留在GIS内部，留下隐患。

上述缺陷都可能导致GIS内部闪络、绝缘击穿、导体过热等故障。

3、源于设计

设计不合理或绝缘裕度较小，也是造成故障的原因之一。例如，GIS中支撑绝缘子的使用场强是一个重要的设计参数。目前，环氧树脂浇注绝缘子的使用场强可高达6kV/mm而不致发生问题。如果使用场强高达10kV/mm , 起初可能没有局部放电现象，但运行几年后就可能会击穿。

4、源于运行

在GIS运行中，由于操作不当也会引起故障。例如将接地开关合到带电相上，如果故障电流很大，即使快速接地开关也会损坏。

5、源于过电压

在运行中，GIS可能受到雷电过电压、操作过电压等的作用。雷电过电压往往使绝缘水平较低的元件内部发生闪络或放电。隔离开关切合小电容电流引起的高频暂态过电压可能导致GIS对地(外壳)闪络。据报道，加拿人安大略水电站的500KV GIS有4次闪络与隔离开关操作有关。

四、处理对策

1、选择质量好的产品

由上述，即使是国外产品也会发生事故或故障。因此，应当选用质量好的制造长的产品，并进行严格检测。

2、选择素质好的施工单位

由上述，由于安装工艺不良引起的故障率也是较高的。所以为减少故障率，应当选用管理水平高、工艺优秀的施工单位进行安装。

3、改进设计

在设计盆型绝缘子时，应尽量垂直安装;若平放时凸面应向上。这样可以避免GIS元件里的金属微粒、粉末聚集在盆型绝缘子底部。

4、严格进行出厂试验

包括试验时间和试验项目。例如，盆型绝缘子的故障率高，制造厂应对其进行长时问耐压试验，在额定电压下持续加压1000h以上。另外，对每个盆型绝缘子都要进行局部放电试验。

5、严格进行现场试验

现场试验包括交接试验和预防性试验。

根据国家标准GB501560-1991, GIS交接试验项目及要求如下。

(1)测量主回路的导电电阻。测量值不应超过产品技术条件规定值的1.2倍。

(2)主回路的耐压试验。主回路的耐压试验程序和方法，应按产品技术条件的规定进行，试验电压值为出厂试验电压的80%。

(3)密封性试验。

① 采用灵敏度不低于lх10-6 (体积比)的检漏仪对各气压室密封部位、管道接头等处进行检测时，检漏仪不应报警。

② 采用收集法进行气体泄漏测量时，以24h的漏量换算，每一个气室年漏气率不

应大于1%。

值得注意的是测量应在GIS充气24h后进行。

(4)测量SF6气体微量水含量。微量水含量的测量也应在GIS充气24h后进行，测量结果应符合如下规定：

① 有电弧分解的隔室应小于150ppm (µL/L) ;

② 无电弧分解的隔室应小于250ppm(µL/L) ;

(5)GIS内部各元件的试验。对能分开的元件，应按《标准》进行相应试验，试验结果应符合规定的要求。

(6)GIS的操动试验。当进行GIS的操动试验时，连锁与闭锁装置动作应准确可靠。电动、气动或液压装置的操动试验，应按产品技术条件的规定进行。

(7)气体密度继电器、压力表和压力动作阀的校验。气体密度继电器及压力动作阀的动作值，应符合产品技术条件的规定。压力表指示值的误差及其变差，均应在产品相应等级的允许误差范围内。

6、认真进行日常巡视

GIS日常巡视的主要项目如下。

(1)断路器、隔离开关、接地开关、快速接地开关的位置指示器是否正常;闭锁位置是否正常。

(2)各种指示灯、信号灯的指示是否正常，加热器是否按规定投入或切除。

(3)对隔离开关、接地开关，可以以窥视孔中检查其触头接触是否正常。

(4)密度计、压力表的指示值是否正常。

(5)断路器、避雷器的指示动作次数是否正常。

(6)裸露在外面的母线，其温度计的指示是否正常。

(7)二次端子有没有发热现象，熔断器是否正常。

(8)在GIS设备附近有无异味、异声。

(9)设备有无漏气、漏油现象。

(10)所以阀门的开、闭位置是否正常，金属支架有无锈蚀;有无发热现象。

(11)可见的绝缘件，有无老化、剥落，有无裂纹现象。

(12)所有金属支架和保护罩，外壳有无油漆剥落的现象。

(13)SF6气体的分解物有无泄漏现象。

(14)接地端子有无发热现象，金属外壳的温度是否超过规定。

(15)所有设备的防护门是否关严、密封。

(16)所有照明、通风设备、防火器具是否完好。

(17)所有设备是否清洁、齐整、标志完善。