2023.21科学技术创新GIS典型故障案例原因分析及可靠性提升赵平，李金狮（河南平高电气股份有限公司，河南平顶山）引言气体绝缘金属封闭开关（GIS）是将断路器、隔离开关、接地开关、电流互感器、电压互感器、避雷以及母线等多种元件组合在一起的开关设备[1]，承担着电力系统负荷控制、安全保护的重任，其可靠性关系到电网的安全和供电的质量[2]。随着电网运行管理水平的提升，对GIS的可靠性要求日益提高，少维护和无维护的呼声与日俱增[3]。本研究对GIS设备在研发、制造和运行中出现的几起故障进行分析，总结了故障原因和设计经验，希望能够为初学者提供帮助。1典型故障原因分析及结构改进1.1屏蔽罩设计不良引发的绝缘支撑筒放电闪络1.1.1故障情况2021年某型号GIS出厂试验中，共发生三次断路器绝缘支撑筒内壁沿面放电，放电通道贯穿整个绝缘筒，见图1。1.1.2原因分析绝缘支撑筒两端设有金属嵌件，一端与外屏蔽和内屏蔽连接，运行时承受高电压，另一端固定在安装板上，运行时接地，外屏蔽、内屏蔽、绝缘筒高压嵌件、绝缘拉杆嵌件以及绝缘件沿面的电场强度互相影响[4]，设计结构见图2。图2产品结构对放电的断路器进行解体检查，断路器内部洁净，无灰尘、金属屑等异物。绝缘筒表面光滑，无明显制造缺陷，X射线探伤无异常，绝缘筒端部内、外金属屏蔽无毛刺。内屏蔽固定螺栓表面有轻微放电痕迹，放电原因可能是屏蔽罩处螺栓表面场强较大引起的放电。建立放电部位的电场仿真模型，内外屏蔽、高压侧金属嵌件和螺栓施加1050kV电压，安装板和低压摘要：气体绝缘金属封闭开关（GIS）是高压输变电系统的重要组成部分，进一步提高其可靠性是提升电网运行质量的迫切需求。文章列举了GIS设备试验、制造、运行过程中出现的绝缘击穿、开断失败、悬浮电位三起典型故障，分析了引起故障的原因及对应的有效改进措施，并提出了设计环节、验证环节和制造环节的质量控制措施，提升GIS运行阶段的可靠性。关键词：GIS故障案例；原因分析；可靠性中图分类号院TM564文献标识码院A文章编号院2096-4390渊2023冤21-0043-04图1绝缘支撑筒沿面放电作者简介：赵平（1983-），女，本科，中级工程师，从事高压封闭组合电器设计开发工作。43--科学技术创新2023.21侧金属嵌件施加0电位[4]。计算结果显示螺栓电场强度为2.7kV/mm，但螺栓处在高压屏蔽、环氧树脂和SF6气体形成的三交区内，对表面光洁度要求较为苛刻[5]，用扳手紧固时很容易受挤压局部凸起，造成电场的畸变，导致放电的发生...
