引言：SF6全封闭组合电器是一种具有高度可靠性和绝缘性能的新型电器，广泛应用于电力系统，具有开关设备少、占地面积小、结构紧凑、维护工作量少等优点。但是SF6气体本身形态特殊，如果在运行中出现某些异常现象，那么其性能就会受到影响，这在SF6全封闭组合电器中是比较容易发生的，因此对其进行检测就显得非常重要。对此，相关人员需要收集经验和理论知识，合理规划技术内容，通过实时的检测数据准确判断SF6气体泄漏是否发生，及时发现设备故障，确保设备稳定运行。

一、SF6全封闭组合电器的优势

（一）占地面积小

由于SF6全封闭组合电器采用模块化组合方式，所以体积小、重量轻，可装于柜中或装置中，可以安装在各种不同的场所，如变电站、发电厂、高层建筑等。对于用户来说，SF6全封闭组合电器的占地面积仅为同容量传统开关的1/2~1/3，甚至更小。随着科学技术的不断发展，SF6全封闭组合电器不仅在设计上有了很大的改进，而且在结构上也进行了大量的创新。新一代SF6全封闭组合电器不但能满足高压配电装置大容量、小型化和轻型化的需要，同时以220kV和550kV的GIS设备为例，其占地面积再次得以优化，仅占常规设备的37%～46%左右，可以合理利用有效的空间，发挥更大的作用^[1]。

（二）运行可靠性强

SF6组合电器中采用绝缘材料，具有较好的耐电弧和耐老化性能，一般正常使用寿命可达三十年。由于SF6惰性气体的特殊性，所以在正常使用过程中不会产生任何有害物质，故而即使在使用过程中由于设备本体或开关操作机构受到轻微损伤或锈蚀，也不会影响使用性能。带电部分密封于接地的金属壳体内，降低触电风险，也实现了电磁屏蔽，抗干扰能力强；SF6气体为不燃烧气体，也无着火风险。另外，结合其本身特点，全封闭式是一大亮点，其能够维持工作的稳定性，不会受外界因素影响，设备运行的稳定性和安全性更强，所以可靠性也会随之提高。

（三）安装难度适中

SF6全封闭组合电器的结构与传统的断路器相比，有着更加优良的安装性能。其一，SF6绝缘封闭式组合电器，其本体采用了整块运输的方法，这种结构可以使得安装过程更加简便，不需要零散的零件安装，准确度更高，不需要频繁的调试。其二，SF6气体绝缘封闭式组合电器在出厂前都经过严格的绝缘试验和压力试验，这种试验可以保证产品出厂前已经完全具备了额定条件下的各种性能，使其具备了产品出厂后即能正常运行的能力。其三，SF6气体绝缘封闭式组合电器的电气设备都是整体设计、整体制造，因此安装时不需要对设备进行二次拆装，从而降低了安装成本，大幅缩短安装周期；同时安装后的检查更加直观，符合当前快节奏的行业发展模式。

（四）维护难度低

SF6全封闭组合电器的开断操作不需要使用外用工具，操作者可以直接进行开断操作，具有高度的自动化和智能化。考虑检修维护因素，SF6全封闭组合电器内部的各部件之间以及各部件与外部之间均有标准的密封结构，使SF6全封闭组合电器分割为合理的气室间隔，检修时可对独立间隔进行解体检修，所以维护难度较低。因其结构布局合理，灭弧功能先进，具有优良的抗污染能力和防水性，非特殊情况几乎不会出现严重的质量问题，大大提升产品的使用寿命。另外，随着科学技术的不断发展，现阶段的组合电器内部加装有SF6气体监测、报警装置、局放检测装置，可防止事故问题的发生和恶化，还能够将设备阶段时间的运行数据进行整合与分析，得出客观结论，快速完成检修维护处理，便捷度更高。

二、SF6全封闭组合电器的故障类型

    SF6全封闭组合电器是指用SF6气体作为绝缘和灭弧介质的设备，具有体积小、重量轻、结构紧凑、安装方便等优点^[2]。目前，SF6全封闭组合电器已成为我国电力系统的主流产品。SF6全封闭组合电器的故障一般分为电气故障和机械故障。另外，SF6全封闭组合电器的绝缘介质为SF6气体，这种介质在运行中会因水分等产生不同程度的化学变质和分解反应，从而造成设备绝缘性能下降或引起设备发热等，具体情况如下：

（一）气室压力降低

气压乃是衡量SF6全封闭组合电器运行稳定性的关键要素之一，同样因为这类组合电器中本就充斥着气体，所以气室也是整体框架的核心设施，若管理不当，导致内部气压降低，会产生严重的内部应力影响，同时还会产生连带性的事故问题。如设备在运行半年左右的时间时，设备可能存在一定的老化问题，在日常巡检过程中，可能出现部分气室压力有所下降的情况，一旦低于正常指标，便可能产生异常压力，导致设备运行稳定性不足，甚至滋生不必要的安全隐患。另外，从结构上来分析SF6全封闭组合电器母联间隔MDJ2是隔离刀闸与接地刀闸气室，其运行过程中内部气压是相对好稳定的，一般会维持在0.45Mpa左右，此时相关人员会设置报警系统，一旦其数值达到0.4Mpa便会发出信号；严重还会对外部环境造成影响。而室外气室铝结合面渗水氧化腐蚀，是造成漏气主要原因，严重气体泄漏，会威胁工作人员的人身安全和设备的安全。

（二）绝缘故障

绝缘故障主要是指由于绝缘材料的老化或绝缘强度不足等原因造成的故障。例如，绝缘材料在使用过程中受到物理、化学和生物等因素的影响，导致其表面或内部发生劣化、污染，当出现这些问题时，就会导致绝缘材料发生绝缘故障^[3]。详细来说，导致绝缘故障的原因主要有：绝缘层老化，主要是由于受过电压或局部放电等因素影响而导致的；内部污染或污秽，主要是由粉尘或污秽物附着在电介质表面上而引起的；局部过热，主要是由于电能运输过程中释放热能导致局部过热引起的，在工作中应注意防止局部过热，以免加速绝缘材料的老化，从而加重绝缘故障的强度。

（三）控制柜加热器故障

加热器是SF6全封闭组合电器控制柜的主要零部件之一，其工作性能的好坏直接影响到SF6全封闭组合电器操作机构的正常运行。在某厂操作柜防凝露加热器的控制回路之中，断路器加热器接线于温度控制器的电源一侧，在运行过程中工作人员只要加热器控制开关投入使用，断路器的加热器即可带电加热，这类设计方式不够科学，无论环境温度如何变化，断路器加热器投退不受温控器控制的情况，尤其是在自然气温较高的环境。对此，一般在设备检修时，必须进行仔细检查，查看加热器是否有发热现象、加热器的连接部位是否完好，如发现异常情况应及时处理，保证加热器的功能得以实现。

（四）监测装置误报警

监测装置误报警，主要表现为测量数据异常，如气室压力、温度以及开关测量电流异常、电压测量异常等。原因可能有：其一，安装工艺不良，有可能造成传感器的绝缘不良，使监测装置误报警，或者传感器本身质量不佳，存在误差，导致传感器测量数据不准确；如压力表指针机械卡涩造成压力不变。其二，传感器安装位置不合理，使信号线连接位置不符合要求，后续在测量过程中，可能出现信息传递不及时或准确度无法保障的情况^[4]。其三，测量回路的电源电压太低，接地不良，或安装环境有干扰源，如电磁干扰、电晕等。其四，运行环境温度过高或过低等。一般情况下，发现监测装置误报警后，应查明原因进行处理，如故障不能及时排除应查明原因并进行处理，但由于其故障类型相对丰富，所以容易出现管理不当的情况，甚至会因此导致设备损坏等。

三、SF6全封闭组合电器的故障检测手段与对策

SF6全封闭组合电器既具有开关电器的功能，又具有保护、控制和测量等多种功能，能对高压配电装置起到隔离和操作控制作用。SF6全封闭组合电器的内部灭弧结构与常规开关设备不同，管理侧重点自然也需要有所调整，须知其故障检测主要是通过SF6气体中的特征性气体成分、含量及与正常运行状态下的比较而进行的，所以需要结合不同情况制定对应的检测体系，提高检测精度，进而减少不必要的损失，具体情况如下：

（一）漏气处理

SF6全封闭组合电器中的SF6气体，是以气态形式存在，若出现密封不严密、绝缘件损坏等情况，会造成SF6气体泄漏。SF6气体在泄漏时，由于扩散速度很快，且扩散面积很大，很快就能使周围的SF6气体浓度达到或超过规定值。再加之泄漏点处的SF6浓度增加速度远大于气体补充增加速度，因此其周围会产生比较明显的放电现象。对此，在检查和处理的过程中，相关人员需要了解密度继电器的变化，首先分析密度继电器是否存在误差或误发信号的情况，对其予以及时调整和更换，找出错点后改正接线，针对漏气原因进行针对性处理。而后，当工作人员发现SF6气体的压力迅速下降或出现零表压时，需要退出运行状态，并分析造成漏气的具体原因，并了解焊接件的质量问题，探查密封圈老化的具体原因，及时进行更换和保养。另外，当气室结合面存在密封胶灌注不均匀等情况时，会导致系统密封性能下降，造成一系列连锁反应，此时相关人员需要找出漏气的具体原因，在厂家的帮助下完成维修或换新。此外，若存在严重的断路器泄漏故障时，工作人员需要了解其危害性，并且要求工作时必须严格佩戴防护设施，如防毒面具、防护衣等，并把控好和设备的间隔，以免产生其他触电等问题。

（二）绝缘性能检查

绝缘性能检查主要针对SF6全封闭组合电器内部的绝缘电阻和泄漏电流进行测量。对此，因为内部的绝缘介质是惰性气体，所以如果介质中有杂质或气体压力下降时，会引起绝缘电阻的降低。当检测到绝缘电阻低于某一标准时，可能表明内部的绝缘状况存在问题，应立即对其进行检查和处理。另外，绝缘检查关乎设备性能的发挥，所以工作人员需要利用规格合适的电阻表或绝缘电阻测试仪来对SF6全封闭组合电器进行测量和检查，同时在获取数据后需要参考对照标准指标，若发现绝缘电阻低于标准需求，便需要及时采取措施进行修复，若无法修复需要更换零部件，进而提高设备的运行稳定性。

（三）做好设备清洁

SF6全封闭组合电器由于采用了全封闭式结构，生产运行后会有较多的粉尘进入设备内部，造成设备污染，而这些污染在短时间内又不易发现，因此必须做好设备的清洁工作。具体措施如下：相关人员应定期检查SF6气体的气室压力是否保持在规定的范围内，同时定期检查SF6气体的温度、压力，当温度、压力接近或超过额定值时应思考是否存在杂物进入设备中的情况，及时予以清理和检测，判断设备是否回归正常状态。另外，需要设置科学的清洁步骤，合理使用吸尘器和无毛纸等，对设备进行深层清洁，同时还需要重视周围环境和操作规范性的管理，避免在清洁过程中有新的杂质进入其中，以免对设备造成二次损坏。

（四）开展外观检查

SF6全封闭组合电器在投入运行前，应根据安装位置、安装环境以及设备自身的结构特点，对SF6全封闭组合电器进行外观检查。所谓外观检查主要是核对设备铭牌、铭牌标识和出厂说明书、铭牌标识以及设备附件等，查看其是否符合设计要求，产品是否有质量证明书或生产许可证号。同时，外观检查还要对其运行情况、参数进行记录，发现的异常情况应进行详细记录并及时上报相关部门，如发现缺陷较多的设备，应做好详细记录并及时上报。另外，对于简单缺陷，应按照相关规定进行立即处理，对不能处理的缺陷，应做好详细记录，并将缺陷处理过程形成文字报告报相关部门批准后设计处理方案，降低设备的损失。

结束语：综上所述，SF6全封闭组合电器故障检测具有一定的技术性，会集成很多现代化手段，同时还需要建立规范的工作机制，约束工作行为，确定准确信息。对此，须知SF6全封闭组合电器故障检测主要是通过各种气体的泄漏量、局放量、进行检测，从而判断出其是否存在着故障。同时，其还可以对设备进行数字化在线监测，对SF6气体压力、微水、温度、成分在线监测，对触头、隔离刀闸、接地刀闸位置及状态可视化图像识别，对开关行程曲线、分合闸特性在线监测，实时掌握设备运行状态，从而为设备的检修提供数据支撑，进而减少不必要的损失，同时也能保障电力的合理利用。

参考文献

[1]杨芮，赵建勇，石磊等.全封闭组合电器室SF6气体泄漏分布规律与气体检测布置策略[J].科学技术与工程,2019,19(09):99-107.

[2]花婷婷.气体绝缘全封闭组合电器GIS在电厂的应用[J].冶金与材料,2020,40(06):109-110.

[3]周亮，张佳栋，孙进，等.一起110kVGIS设备SF6气体泄漏故障的分析与处理[J].电力与能源,2021,42(05):608-611.

[4]余屹林.GIS全封闭组合电器设备的安装及注意事项[J].上海节能,2021,(05):508-511.