針對運維單位普遍關注的“GIS設備常見故障有哪些？如何選擇合規高效的診斷方法開展不停電排查”，以及監管機構關心的“GIS設備檢測需符合哪些規范，SF6氣體狀態管控、UHF法檢測的報告如何滿足合規要求”這兩類核心問題，本文結合行業標準和一線運維經驗展開梳理，為不同用戶的GIS設備運維管理提供參考。

目前110kV及以上電壓等級的變電站中，GIS設備的應用占比持續提升，得益于SF6氣體優異的絕緣和滅弧性能，GIS設備的結構更緊湊、運行可靠性更高，但長期運行過程中受安裝工藝、環境侵蝕、操作損耗等因素影響，仍會出現各類隱患。梳理過往運維數據可知，GIS設備常見故障主要分為三類：第一類是絕緣故障，占GIS設備常見故障的60%以上，多由盆式絕緣子開裂、內部金屬毛刺、絕緣子表面附著金屬顆粒等問題引發，*終可能導致絕緣擊穿、相間短路等嚴重事故【1】；第二類是SF6氣體相關故障，包括SF6氣體泄漏、濕度超標、分解物超標等，SF6氣體作為GIS設備的核心絕緣介質，一旦濕度超標會在電弧作用下分解出SO2、H2S等腐蝕性物質，加速絕緣部件老化，泄漏問題不僅會降低絕緣性能，還會造成溫室氣體排放，不符合環保管控要求【2】；第三類是機械故障，包括操作機構卡澀、觸頭接觸不良、密封件老化失效等，這類故障多伴隨操作振動異常、溫度異常等表現，長期發展可能引發分合閘失敗、SF6氣體泄漏等次生問題。

一、主流GIS設備故障診斷方法及應用規范

針對不同類型的GIS設備常見故障，現有診斷方法已經形成了成熟的技術體系，各項方法的應用也有明確的行業標準可依。

其中UHF法是目前應用*廣泛的帶電診斷方法之一，其原理是GIS設備內部發生局部放電時，會激發頻率范圍在300MHz~3GHz的特高頻電磁波，信號可以通過GIS設備的絕緣盆、法蘭間隙等位置向外傳播，通過外置或內置傳感器捕捉該類信號，不僅可以判斷是否存在局部放電故障，還可以通過多傳感器信號的時間差定位放電源的具體位置【3】。按照行業規范要求，UHF法檢測適用于日常巡檢、故障排查等多個場景，無需設備停電，對GIS設備內部的絕緣類故障識別靈敏度較高，抗外界電磁干擾能力優于超聲波等其他帶電檢測方法，適合大面積的GIS設備狀態普測。

針對SF6氣體相關的故障，常用的診斷方法包括SF6氣體濕度檢測、分解物檢測、泄漏檢測等，根據GB/T 8905的要求，運行中GIS設備的SF6氣體濕度不得超過200μL/L，SF6氣體分解物中SO2的體積分數不得超過2μL/L，一旦超出閾值*說明內部存在絕緣故障或過熱故障【2】。該類診斷方法可以和UHF法配合使用，當UHF法檢測到疑似局部放電信號時，同步檢測對應氣室的SF6氣體參數，可以進一步確認故障類型，排除外界信號干擾，提升診斷的準確率。

除此之外，常用的GIS設備故障診斷方法還包括超聲波局放檢測、頻域介損檢測、回路電阻檢測等，分別適配機械故障、絕緣老化、觸頭接觸不良等不同類型的GIS設備常見故障，各類診斷方法的組合使用可以覆蓋95%以上的GIS設備隱患排查需求。對于G端用戶關心的合規性問題，所有診斷方法的檢測流程、數據閾值、報告格式都需要符合DL/T、GB等相關標準的要求，檢測人員需持有對應的特種作業資質，檢測數據可溯源，才能作為運維管理、監管核查的有效依據。

二、適配不同場景的GIS設備檢測設備選型

結合一線運維的實際需求，不同場景下的GIS設備故障診斷需要選擇對應的檢測設備，兼顧檢測效率、精度和合規性要求。

日常巡檢場景下，運維人員需要對多間隔GIS設備開展快速普測，適合選擇EA UltraTEV Plus局放帶電檢測儀，該設備同時支持UHF法和暫態地電壓法檢測，特高頻采樣頻段覆蓋300MHz~1.5GHz，符合DL/T 1982對UHF法檢測的設備參數要求【3】，設備重量僅1.2kg，續航時長可達8小時，單人即可完成所有操作，現場檢測時可以實時顯示信號強度、頻率特征，初步判定局放故障的類型，無需設備停電，大幅降低了日常巡檢的成本，適合B端運維班組的常規排查工作。

當巡檢發現疑似局放信號，需要開展精準故障核查時，可選擇BAUR PD-SGS手持式局放檢測儀，該設備支持UHF法檢測和SF6氣體分解物檢測的同步聯動，可以將特高頻局放信號的特征和對應氣室的SF6氣體分解物數據做關聯分析，有效排除手機基站、雷達等外界信號的干擾，提升故障判定的準確率，設備內置標準報告模板，檢測完成后可以直接導出符合電力行業規范的檢測報告，數據可留存溯源，既滿足B端用戶故障排查的精度需求，也符合G端用戶對檢測報告的合規性要求。

針對GIS設備的年度預試、故障后的深度診斷場景，可選擇Megger IDAX300絕緣診斷分析儀，該設備支持頻域介損檢測、局部放電檢測、SF6氣體絕緣性能綜合分析，頻域介損測量范圍覆蓋0.001Hz~1kHz，能夠識別GIS設備內部絕緣受潮、老化等隱性故障，檢測精度符合*電網相關檢測規范的要求，出具的絕緣診斷報告可以作為設備大修、更換、狀態檢修策略制定的依據，既可以幫助B端用戶優化設備全生命周期管理方案，也能為G端用戶的電網安全管控、資產運維核查提供*數據支撐。

三、GIS設備故障運維管理的相關建議

對于B端用戶而言，建議建立“日常巡檢+專項檢測+深度診斷”的三級運維體系，日常巡檢每月開展一次，采用UHF法對所有GIS設備進行普測，重點排查SF6氣體泄漏、異常局放等問題；每半年開展一次專項檢測，對運行超過10年的老舊GIS設備、曾出現過故障的間隔做SF6氣體全組分檢測；每年開展一次深度診斷，結合介損檢測、回路電阻檢測等方法，排查隱性故障，通過帶電檢測技術的應用減少停電檢測的頻次，降低運維成本，提升供電可靠性。

對于G端用戶而言，建議進一步完善GIS設備運維的標準落地核查機制，要求運維單位留存所有檢測的原始數據和報告，定期報送GIS設備的運行狀態、SF6氣體排放情況，重點核查UHF法、SF6氣體檢測等關鍵檢測項目的合規性，對于老舊GIS設備集中的區域開展專項安全排查，落實環保政策對SF6氣體的管控要求，保障電網運行的安全性和合規性。

需要注意的是，所有檢測工作開展過程中，操作人員需要做好個人防護，若發現SF6氣體泄漏，需先開啟通風裝置，待環境中SF6氣體濃度降至安全閾值以下再開展后續處置，避免發生人員窒息、中毒等安全事故。

參考文獻

【1】 DL/T 1416-2015 超高壓氣體絕緣金屬封閉開關設備局部放電帶電測試技術導則

【2】 GB/T 8905-2012 六氟化硫電氣設備中氣體管理和檢測導則

【3】 DL/T 1982-2019 氣體絕緣金屬封閉開關設備特高頻局部放電檢測技術導則

【4】 GB 7674-2020 額定電壓72.5kV及以上氣體絕緣金屬封閉開關設備