前言

目前，随着GIS设备使用年限的增加，其失效频率也在不断增加，维修周期长、成本高，严重时会对电网造成危害。GIS设备是现代高科技的典型，它在现代化电力系统中的成功运用，能够有效地保障现代化电力系统的运行能力，并与人们的日常生活密切相关；因此，对 GIS设备及其相应的检修技术和状态评估进行讨论，期望能起到抛砖引玉的作用，有助于相关技术的发展。

1  GIS设备概述

GIS全称气体绝缘组合电器设备（Gas Insulated Switchgear）简称GIS，它将一座变电站中除变压器以外的一次设备，包括断路器、隔离开关、接地开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、母线、电缆终端、进出线套管等，经优化设计有机地组合成一个整体。

GIS的优点在于占地面积小，可靠性高，安全性强，维护工作量很小，其主要部件的维修间隔一般不小于20年。

2  GIS设备的状态评估

2.1 磨合期

在 GIS设备的安装和调试中，因为有关部件不属于同一厂家，有些部件是一体化的，所以称其为现场设备监造；它的失效风险未必能被充分地发现。在整个装置装配完毕并投入使用之后，就出现了诸如气室漏气等问题；存在着断路器不能正常工作等安全隐患。当设备维护工作量增加，暴露出来的安全隐患得到消除后，维修人员才能更好地认识 GIS装备的各种性能。

2.2 有用寿命期

在 GIS设备投入使用之后，适当的周期维护，在设备运行过程中无差错和文明作业，并根据使用电状况，对设备进行合理的使用，可以大大提高设备的使用寿命，例如，30多年前日本三菱公司生产的设备，从安装至今仍能正常运行（一般 GIS设备使用年限30年）。然而，若缺少维修保养，安装技术不规范，设备原材料次品，操作失误或粗暴操作，超出设备使用限值等，都会极大地降低 GIS设备的有效寿命。

2.3 损耗期

随着 GIS设备使用年限的增加，用电负荷的增加，这就导致了 GIS装置内部发生了触头磨损、碳化、物理和化学作用改变、外表和内部绝缘老化，以及开关灭弧室局部放电增加等问题。因此，如果没有针对性地进行专门的设备维修，就有可能造成设备的损坏，甚至完全报废。

通过以上三个方面的分析，在 GIS设备的磨合期、有效寿命和损耗期内，进行一对一的专门的设备维修，可以把设备的安全隐患扼杀在摇篮之中，保证设备的安全性和可靠性。

3  GIS设备的检修

3.1 GIS设备检修内容

在对新一代 GIS设备进行检修时，通常可以划分为三个时段，即巡视检查、定期检修和临时检修。巡视检查简单易懂，也就是在GIS设备使用期间，由专人对整个过程进行监测和检查；在此基础上，对生产过程中出现的各种问题进行分析，并对其进行维修和预防。在 GIS设备的运行过程中，经常会出现一些问题，例如：GIS装置的局部放电、执行机构故障等。但不管是对 GIS设备中的哪一种内容进行维修，都要采取合理的维修技术手段，并根据相应的规范要求，准确、有序地进行；特别是对于 GIS设备的各种故障类型，要有依据、有科学性和合理性；对于比较复杂、比较困难的大修问题，要在设备厂商的指导要求下组织专业检修队伍进行施工，并有专项定制的施工方案。

3.2 GIS设备状态检修

前面已经提到过， GIS系统装置与一般的电力装置相比，虽然它具有装置的体积小、工作稳定性能好等优势，但是由于它的结构非常复杂，对生产工艺的要求也非常高，如果内部的某个零件出现了问题，很有可能会引起其他零件的异常，这样就会造成 GIS设备的整体瘫痪和失效。因此，对GIS设备进行状态检查和状态维修，是一个十分必要和重要的工作。  

状态检修是指利用各种传感设备及测试方法，对与 GIS相关的各种物理、化学参数进行监测。基于监测结果，对该装置的工作状况、健康状况进行判定，并对该装置的潜在故障进行初步判定。据此，编制 GIS设备维修计划及维修方案，以便进行相应的维修维修。

4  GIS设备的状态检修策略

在设备的状态维修中，主要有运行监控和运行巡检两部分。

状态监测工作主要包括停电预试、在线监测和带电试验三个方面，通过在线监测和带电试验，实现了对设备状态的持续或定期监测，而不会影响到GIS设备的正常工作。状态监控是一种综合性的、技术性很强的检测技术，特别是带电检测与在线监控，是一种非常困难的技术。带电检测与在线监控技术的普及，不仅要克服现有的传感器灵敏度低、抗干扰能力差等问题，而且还需有较多的数据诊断经验。

状态巡检是指以日常巡检为主、专项巡检相结合的巡检方式。在日常的巡视工作中，根据设置的巡视周期，对全部GIS设备进行全面的正常巡视，并结合设备的健康状况、设备的运行状态、气候情况、设备状态评价和风险评价的结果，进行专项巡视。通过状态巡视，可以真正地对某个或某些设备的某个部位进行巡视，即专门巡视，对设备的运行状态进行独立监控，从而改变原有的设备巡视只注重普通巡视，而忽视设备健康状况和设备运行工况的巡视方式，最终实现巡视有周期、有重点的全方位动态巡视组合，确保巡视科学性、巡视到位率和高质量。

5  GIS设备的大修现状及策略

    目前，国内电力系统中已投入使用的GIS品牌主要为6家，根据对各GIS厂家的调研，阶段性维护、检修的要求如下表：

通过调研发现，虽然很多GIS设备运行年限已经达到厂家建议维护大修的时间，但是很多单位均未对GIS断路器等核心部件开展维护性大修工作。一方面国家电网公司主要从断路器分合次数角度来考虑是否打开开关气室大修；而另一方面，发电企业则从检修费用考虑，因为GIS大修的费用非常高昂，大部分发电厂未决定开展大修维保工作。

从技术原理上来说，GIS开关核心部件动、静触头的状态直接取决于带载分合闸次数或故障状态下分合次数。实际上，发电厂侧的GIS开关分合闸均远远低于各GIS厂家规定的分合次数。部分开展过GIS大修的发电厂在检修过程中发现开关动、静触头表面只存在一些轻微的烧蚀痕迹，触头无变形，实际可继续使用。故电网公司针对开关分合闸次数来决定大修的判断思路是可以借鉴。

综上所述，笔者认为发电企业有条件时可依据GIS厂家要求开展相应的大修维保工作，包括打开开关气室检查，至于是否更换动、静触头等核心部件，应根据现场检查状况决定。若费用受限，且GIS开关带载分合次数未达到厂家产品说明书要求时，建议可不打开开关气室，仅对开关气室外部进行检查和修理保养，以及必要的密封件更换，这样可大大降低检修费用。

结语

总之，随着我国经济的快速发展，用电负荷迅速增加，对电网的安全稳定、供电品质提出了更高的要求。所以，这就要求有关的工作人员在日常工作中主动地总结出 GIS设备出现的问题，并且要充分认识到它的优点和缺点，并掌握相应的维修技术，从而使GIS设备真正成为现代化电力供应的主力军。

参考文献

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[2] 王宇，冷丽霞，张福涛，郁彩云，刘汀，张强.论GIS在电力系统中的应用[J].电力信息化，2017（4）：31-33.