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摘要：本文主要对某变电站的GIS设备开关单相拒合闸所出现的故障问题进行了有效的分析，并对其故障发生的主要原因进行了深入的剖析，结合现场实际环境与条件提出了行之有效的处理方法，有效地解决了设备故障问题。希望能够为同类设备缺陷问题的有效处理提供良好的理论依据支持，从而避免今后的作业过程中出现类似的问题。
关键词：GIS设备开关；单相拒合闸故障分析；故障处理
由于GIS开关设备的结构十分紧凑，具有较强的可靠性，并且其运行维护也有着极大的优势，因此在超高压电力系统中得到了广泛的应用。当前在燕墩变电站出现了220kV玉墩线232线路C相故障，232开关三跳不重合的故障，对于变电站的正常运行造成了影响。本文则主要对其产生故障的主要原因进行有效的分析，并采取针对性的措施进行而了处理，促使变电站供电可靠性的有效提升。
1 CIS设备开关单相拒合闸的检测
在出现该问题之后，变电中心立刻组织有关人员前往变电站对220kV玉墩线232开关开展了现场检查工作，其主要对以下内容进行了检查：机构检查、试验测试和本体检查，共发现缺陷18项，这里主要对机构检查情况进行较为细致的分析。
检修人员在现场对开关检查之后发现，232开关的A、B相机构没有出现异常，但开关C相机构存在一定的异常情况。首先，开关机构中的凸轮与拐臂滚轮紧密相连，导致开关呈现出半分半合的状态。其次，主轴中的某一螺栓出现了松动的现象，细致检查后发现是固定棘轮螺栓松动。再者，使开关机构恢复正常以后，在储能分闸的状态之下，对C相的凸轮间隙进行观察后发现其间隙较小。
2 GIS设备开关单相据合闸故障的主要原因
2.1开关C相半分半合的原因
首先，没有足够的合闸弹簧压缩量，导致其引起出力力值不足，就会使凸轮不能产生足够的撞击力，拐臂无法被撞击到位。其次，由于固定棘轮的螺栓出现松动现象，使主轴的支撑力减少，致使主轴与棘轮虽然不会出现垂直的晃动，但会导致其产生水平的移动。而合闸弹簧储能拉杆主要在棘轮上进行固定的，也就是的拉杆出现倾斜的现象，促使合闸储能弹簧在运动的过程中和筒壁的内侧产生摩擦现象。并且，筒壁的表面与合闸弹簧若没有使用滑脂涂抹，会导致合闸储能弹簧的阻力增加，输出能量就会降低，其凸轮自然就无法将拐臂撞开，从而导致合闸不到位。再者则为凸轮的间隙较小，合闸弹簧出力的利用比例就比较低，合闸的力量也就缩小，从而致使开关呈现出半分半合的情况。
2.2 电机打压超时的原因
通常，如果开关合闸的操作能够到位，其进行储能的棘爪是在储能盘齿上出现的。而在棘爪运行的情况下，储能盘就能够带动合闸弹簧实现储能。但当前开关C相机构呈现出半分半合的情况下，导致储能的棘爪不能处合理的位置上，只能在储能盘光面上进行空打。另外，储能盘的转动一旦停止就会导致储能轴上限位片无法到达限定的开关位置，电机储能回路不能正常切断，电机会超出常规的储能时间。
2.3 螺栓松动的原因
导致螺栓出现松动的主要因素为，首先在进行设备安装的过程中，螺栓就没有得到良好的固定，也就是说其没有使用标准力矩与厌氧胶，导致其开关的振动影响下，螺栓出现松动的情况。其次，则是由于此次故障中C相机构的半分半合情况，导致分闸弹簧不能实现有效的储能，合闸弹簧所剩余的多数力量就会存在于传动系统中，一旦产生强烈的撞击与振动，螺栓就会松动。
2.4 控制回路不通的原因
由于当前C相开关正处于半分半合的情况，就导致C相辅助的开关的常开闭的触点就长期处于打开状态，所以C相的控制回路中的合闸、分闸回路及三相不一致的回路都不通畅，C相的故障不能被其他两相分闸处理。
2.5 分解产物超标的原因
SF6受到高温电弧的影响，并且会产生分解的反应，从而使低氟硫化物生产。及时开关的微水测试比较合格，而实际的情况下SF6设备中总会存在一些空气与水分。低氟硫化物会和SF6气体中所具有的微量水分与氧气产生直接的反应，从而生成SO2，H2S，CO等。
而在進行现场检查时，燕墩变220kV玉墩线232开关实现合闸操作的过程中，线路对侧的核电厂开关还没有进行相关的合闸操作，因此开关也仅仅是合闸空载线路，并且线路带电装置中也表明三相都存在电，也就是说，即使C相机构当前是半分半合的情况，但C相的动、静触头已经实现了接触。所以，本次所进行的合闸操作不会出现高温电弧现象。
2.6 粉尘产生的原因
导致粉尘出现的原因为：首先，因为动、静的触头和动、静弧的触头有频繁性的摩擦，就导致触头材质没有良好的耐磨强度，从而产生了粉尘。其次，则是由于在出现开断短路电流的情况下，开关会有高温电弧出现，从而造成氟化物粉尘的出现。
3 GIS设备开关单相据合闸故障的处理方法
3.1开关C相半分半合的处理方法
在进行现场处理的过程中，要将棘轮螺栓进行紧固，并涂抹厌氧胶，同时要使用160N·M的力矩，而在进行紧固的过程中，则要对闸弹簧螺杆进行更有效的调整，使其达到垂直的情况，确保压缩盘与合闸弹簧不会接触到筒壁。之后利用外力把机构合闸回归到其原本的位置上。
3.2 电机打压超时的处理方法
电击打压超时的主要原因是由于C相开关机构长期处于半分半合的情况，使其开关进行恢复以后，电击的打压时间也能够恢复正常水平。
3.3 控制回路不通的处理方法
与电击打压超时的故障原因一样，导致控制回路不通的主要原因是由于开关机构位于半分半合的位置上，改善这种半和半分的情况，控制回路就能够正常的运行。
3.4 分解产物超标的处理方法
要对其本体的气体进行回收，并充氮进行3次以上的清洗，并且要将吸附剂的盖板打开，有效的处理罐体中的粉尘，并进行烧损处理。之后将密封圈与吸附剂进行更换，将与之相邻的气室压力降半之后，使用真空处理本体，并利用六氟化硫气体进行处理。静置24h，只有通过气体测试则证明处理效果良好。
3.5 粉尘产生的处理方法
要将吸附剂盖板与本体传动气室上的盖板打开，使用吸尘器进行有效的清理，对于吸尘器无法清理的角落，要使用无毛纸蘸酒精后有效的清理罐体中的粉尘杂物。
总结：
综上所述，在对本次故障进行现场检查、原因分析与故障处理的过程中能够发现，在GIS设备的运行操作过程中，若其频繁快速的进行开关合闸，其所引起的强烈震动，会导致其机构内部的控制元件的可靠性降低。因此在对GIS设备进行设计生产与安装使用的过程中，必须要对此问题进行充分的重视，并及时的对设备进行维护处理，避免有同类问题的出现，对设备的运行安全性产生影响，造成严重的损失。
参考文献：
[1]王波，王亚东，高威，毛金福，王略. 220kV GIS快速接地开关单相拒合闸故障的分析与处理[J]. 电工技术，2015，（10）：58-59+61.
[2]祁迎宾，高海洋，史磊. 三相电流不平衡对GIS设备的影响及故障原因分析[J]. 电器工业，2015，（12）：73-78.
[3]陈芬. 浅析快速接地开关HSGS的功能作用[J]. 机电信息，2012，（12）：130-131.
关键词：GIS设备开关；单相拒合闸故障分析；故障处理
由于GIS开关设备的结构十分紧凑，具有较强的可靠性，并且其运行维护也有着极大的优势，因此在超高压电力系统中得到了广泛的应用。当前在燕墩变电站出现了220kV玉墩线232线路C相故障，232开关三跳不重合的故障，对于变电站的正常运行造成了影响。本文则主要对其产生故障的主要原因进行有效的分析，并采取针对性的措施进行而了处理，促使变电站供电可靠性的有效提升。
1 CIS设备开关单相拒合闸的检测
在出现该问题之后，变电中心立刻组织有关人员前往变电站对220kV玉墩线232开关开展了现场检查工作，其主要对以下内容进行了检查：机构检查、试验测试和本体检查，共发现缺陷18项，这里主要对机构检查情况进行较为细致的分析。
检修人员在现场对开关检查之后发现，232开关的A、B相机构没有出现异常，但开关C相机构存在一定的异常情况。首先，开关机构中的凸轮与拐臂滚轮紧密相连，导致开关呈现出半分半合的状态。其次，主轴中的某一螺栓出现了松动的现象，细致检查后发现是固定棘轮螺栓松动。再者，使开关机构恢复正常以后，在储能分闸的状态之下，对C相的凸轮间隙进行观察后发现其间隙较小。
2 GIS设备开关单相据合闸故障的主要原因
2.1开关C相半分半合的原因
首先，没有足够的合闸弹簧压缩量，导致其引起出力力值不足，就会使凸轮不能产生足够的撞击力，拐臂无法被撞击到位。其次，由于固定棘轮的螺栓出现松动现象，使主轴的支撑力减少，致使主轴与棘轮虽然不会出现垂直的晃动，但会导致其产生水平的移动。而合闸弹簧储能拉杆主要在棘轮上进行固定的，也就是的拉杆出现倾斜的现象，促使合闸储能弹簧在运动的过程中和筒壁的内侧产生摩擦现象。并且，筒壁的表面与合闸弹簧若没有使用滑脂涂抹，会导致合闸储能弹簧的阻力增加，输出能量就会降低，其凸轮自然就无法将拐臂撞开，从而导致合闸不到位。再者则为凸轮的间隙较小，合闸弹簧出力的利用比例就比较低，合闸的力量也就缩小，从而致使开关呈现出半分半合的情况。
2.2 电机打压超时的原因
通常，如果开关合闸的操作能够到位，其进行储能的棘爪是在储能盘齿上出现的。而在棘爪运行的情况下，储能盘就能够带动合闸弹簧实现储能。但当前开关C相机构呈现出半分半合的情况下，导致储能的棘爪不能处合理的位置上，只能在储能盘光面上进行空打。另外，储能盘的转动一旦停止就会导致储能轴上限位片无法到达限定的开关位置，电机储能回路不能正常切断，电机会超出常规的储能时间。
2.3 螺栓松动的原因
导致螺栓出现松动的主要因素为，首先在进行设备安装的过程中，螺栓就没有得到良好的固定，也就是说其没有使用标准力矩与厌氧胶，导致其开关的振动影响下，螺栓出现松动的情况。其次，则是由于此次故障中C相机构的半分半合情况，导致分闸弹簧不能实现有效的储能，合闸弹簧所剩余的多数力量就会存在于传动系统中，一旦产生强烈的撞击与振动，螺栓就会松动。
2.4 控制回路不通的原因
由于当前C相开关正处于半分半合的情况，就导致C相辅助的开关的常开闭的触点就长期处于打开状态，所以C相的控制回路中的合闸、分闸回路及三相不一致的回路都不通畅，C相的故障不能被其他两相分闸处理。
2.5 分解产物超标的原因
SF6受到高温电弧的影响，并且会产生分解的反应，从而使低氟硫化物生产。及时开关的微水测试比较合格，而实际的情况下SF6设备中总会存在一些空气与水分。低氟硫化物会和SF6气体中所具有的微量水分与氧气产生直接的反应，从而生成SO2，H2S，CO等。
而在進行现场检查时，燕墩变220kV玉墩线232开关实现合闸操作的过程中，线路对侧的核电厂开关还没有进行相关的合闸操作，因此开关也仅仅是合闸空载线路，并且线路带电装置中也表明三相都存在电，也就是说，即使C相机构当前是半分半合的情况，但C相的动、静触头已经实现了接触。所以，本次所进行的合闸操作不会出现高温电弧现象。
2.6 粉尘产生的原因
导致粉尘出现的原因为：首先，因为动、静的触头和动、静弧的触头有频繁性的摩擦，就导致触头材质没有良好的耐磨强度，从而产生了粉尘。其次，则是由于在出现开断短路电流的情况下，开关会有高温电弧出现，从而造成氟化物粉尘的出现。
3 GIS设备开关单相据合闸故障的处理方法
3.1开关C相半分半合的处理方法
在进行现场处理的过程中，要将棘轮螺栓进行紧固，并涂抹厌氧胶，同时要使用160N·M的力矩，而在进行紧固的过程中，则要对闸弹簧螺杆进行更有效的调整，使其达到垂直的情况，确保压缩盘与合闸弹簧不会接触到筒壁。之后利用外力把机构合闸回归到其原本的位置上。
3.2 电机打压超时的处理方法
电击打压超时的主要原因是由于C相开关机构长期处于半分半合的情况，使其开关进行恢复以后，电击的打压时间也能够恢复正常水平。
3.3 控制回路不通的处理方法
与电击打压超时的故障原因一样，导致控制回路不通的主要原因是由于开关机构位于半分半合的位置上，改善这种半和半分的情况，控制回路就能够正常的运行。
3.4 分解产物超标的处理方法
要对其本体的气体进行回收，并充氮进行3次以上的清洗，并且要将吸附剂的盖板打开，有效的处理罐体中的粉尘，并进行烧损处理。之后将密封圈与吸附剂进行更换，将与之相邻的气室压力降半之后，使用真空处理本体，并利用六氟化硫气体进行处理。静置24h，只有通过气体测试则证明处理效果良好。
3.5 粉尘产生的处理方法
要将吸附剂盖板与本体传动气室上的盖板打开，使用吸尘器进行有效的清理，对于吸尘器无法清理的角落，要使用无毛纸蘸酒精后有效的清理罐体中的粉尘杂物。
总结：
综上所述，在对本次故障进行现场检查、原因分析与故障处理的过程中能够发现，在GIS设备的运行操作过程中，若其频繁快速的进行开关合闸，其所引起的强烈震动，会导致其机构内部的控制元件的可靠性降低。因此在对GIS设备进行设计生产与安装使用的过程中，必须要对此问题进行充分的重视，并及时的对设备进行维护处理，避免有同类问题的出现，对设备的运行安全性产生影响，造成严重的损失。
参考文献：
[1]王波，王亚东，高威，毛金福，王略. 220kV GIS快速接地开关单相拒合闸故障的分析与处理[J]. 电工技术，2015，（10）：58-59+61.
[2]祁迎宾，高海洋，史磊. 三相电流不平衡对GIS设备的影响及故障原因分析[J]. 电器工业，2015，（12）：73-78.
[3]陈芬. 浅析快速接地开关HSGS的功能作用[J]. 机电信息，2012，（12）：130-131.