探討GIS設備在電力系統中的應用及狀態檢修

徐躍東，吳文兵，李樂萍，蘇志然

國網聊城供電公司

探討GIS設備在電力系統中的應用及狀態檢修

徐躍東，吳文兵，李樂萍，蘇志然

國網聊城供電公司

文章介紹了GIS設備，分析了GIS設備在電力系統中的應用，探析了GIS設備狀態檢修的常見方法，以供參考。

GIS設備；電力系統；應用；狀態檢修

1.前言

電能資源是我國重要的能源資源，在經濟快速發展的時代，人們對電能的需求量不斷的增加，這對于電網運行的安全性以及供電能力提出了更高的要求。通過將GIS設備應用在電力系統中，能夠有效的提高整個電力系統的運行安全性與可靠性。因此，文章針對GIS設備在電力系統中應用以及狀態檢修的研究具有非常重要的現實意義。

2.GIS設備的概述

GIS設備是氣體絕緣全封閉組合開關電器的高電壓器集合設備，通過SF6氣體，通過一定的方式能夠快速的把僅進出線套管、電纜終端、避雷器、母線、電壓和電流互感器、斷路器、隔離開關、接地開關等組成一套系統，通過操作彈簧機構或者液壓，能夠實現對GIS設備斷路器的閉合和開關。GIS設備在電力系統中的應用優勢主要包括以下幾個方面：其一，GIS設備的施工周期相對較短，GIS設備各個組建可以在組裝生產車間完成，運輸到施工現場之后即可以進行直接安裝，其施工量也相對較小，因此施工速度相對較快；其二，具有較高的防火性能，SF6是一種絕緣性氣體，具有非常好的防火性能，保證GIS設備能夠安全、穩定的運行；其三，可靠性、安全性高，受環境的影響相對較小，GIS設備通常都是全封閉的，設備不與室外潮濕、煙霧等環境相接觸，同時GIS設備還有成套的外殼，能夠有效的防止電場干擾、外輻射對內部元件造成損害，同時外殼還具有隔絕噪音的效果，噪聲污染也相對較小；其四，體積小，相對于傳統的電氣設備，GIS設備的體積為普通電氣設備的50%，占地面積非常小，有效的節約用地，降低土地方面的資金成本。

3.GIS設備在電力系統中的應用分析

3.1 GIS設備室土建設計。GIS設備室土建的設計主要包括以下要點：（1）槽鋼水平誤差不能超過2mm；和設備母線螺栓連接的春之不差不能超過0.5mm，這樣才能夠有效的防止GIS設備在運行的過程中出現泄漏現象，同時還應該根據GIS設備的實際施工要求，在GIS設備室中安裝地錨鉤，進行GIS設備的固定；（2）在進行GIS設備安裝的過程中，應該將室內空氣相對濕度控制在70%左右，室內空氣含塵量不能超過0.1mg/m3，為了防止對GIS設備造成影響，GIS設備室應該盡可能的避免采用石灰墻面，同時降低門窗的使用量，這樣能夠有效的控制室內的濕度和含塵量，同時還能夠防止灰塵落在GIS設備上影響設備的正常運行。

3.2 選擇主接線方式。GIS設備在電力系統中的應用，通常需要設置兩個通道，一通道設置在斷路器一側，另一個通道負責設備的運行監測，以此保證GIS設備在電力系統中能夠安全、穩定的運行。在選擇主接線方式時，應該采用單母線分段接線模式+雙目分段接線方式相結合的方式，這樣能夠有效的降低故障對母線造成的影響。目前，220kV變電站和110kV變電站中通常采用單母線分段接線方式，該種方式不僅設置方式簡單，還具有非常好的經濟性；當220kV變電站和110kV變電站存在6回或者以上饋線時，則應該采用單母線分段接線模式+雙目分段接線方式，這種接線方式在實踐應用的過程中具有調度方便、實驗方便以及檢修方便等眾多優勢。

3.3 GIS設備的通風設計。根據我國的相關規范與標準，對于GIS設備室內SF6氣體含量的控制具有明確的標準，需要將空氣中的含量量保持在18%以上，SF6的體積分數不能超過1000 L/m33，以此保證系統能夠安全穩定的運行。因此，這就需要對GIS設備室進行通風設計，安裝規格合適的通風設備，通常狀況下，通風設備的體積為GIS設備體積的3倍-5倍。對于室內熱通風標準國家具有明確的規定，因此在設計GIS設備的通風出口時，應該將其設計在GIS設備室的頂部，然而，由于GIS設備存在密度相對較大的絕緣氣體，并且一般分布在GIS設備的底層，為了保證GIS設備以及其他設備的正常運行，應該把封口設計在GIS設備室的底部，以此保證GIS設備室具有良好的通風換氣效果。同時，采用該種設計方式，還能夠及時、有效的將GIS設備故障產生的SF6氣體快速的排除，保證設備運行的安全性與穩定性。

4.GIS設備狀態檢修的常見方式分析

4.1 GIS設備狀態的常見方式。GIS設備狀態檢修常見的方式主要包括以下幾個方面：其一，基于計算機技術的在線狀態檢修方法，例如，地理信息系統、Intranet等；其二，多狀態信息綜合分析檢修方式，該種檢修方式的原理表現為：對GIS設備的狀態量信息、多種物理量信息等進行檢測，然后通過利用證據理論等方法進行GIS設備多種狀態信息的分析與處理，以此判斷GIS設備是否處于正常運行狀態；其三，單一分析檢修方式，該種狀態檢修壓主要是針對GIS設備的某一狀態進行檢修，主要包括基于模糊理論、神經網絡理論、油色譜分析等的狀態檢修方式。

4.2 應用實例。某地區的電力系統推廣和使用了GIS設備，2011年供電局對懷疑存在問題的GIS進行了狀態檢測，通過局部放電檢測發現220kV M站-110kV N站Ⅰ線間隔GIS設備存在隱患，通過監測發現導致故障的原因包括兩個方面：一方面，內部存在雜質，通過換氣處理之后恢復正常；另一方面，內部中心部件振動與雜質共同造成，通過停電檢修之后恢復正常。

5.結束語

總而言之，由于GIS設備具有施工周期相對較短、防火性能高、安全性與可靠性高、體積小等眾多優點，致使其被廣泛的推廣和應用在電力系統中。同時，GIS設備在電力系統應用的過程中，受到各種因素的影響會出現一些故障，通過采用多種狀態檢修方法進行維修，能夠有效的提高GIS設備的運行安全性，進而保證整個電力系統的運行安全性和穩定性。

[1]代文章,陳海東,王松波.GIS設備在電力系統中的應用及狀態檢修[J].電氣技術，2013，（5）：115.

[2]陳曉暉.探討GIS設備在電力系統中的應用及狀態檢修[J].中國新技術新產品，2014，（9）：73-74.

[3]譚子琦.電力系統設備狀態檢修探索[J].鄂鋼科技，2013，（2）：12-13.