變電站GIS設備SF6在線監測系統分析及應用

陶銀正，張昭源，朱自強

（國網安徽省電力有限公司超高壓分公司，安徽合肥 230061）

隨著我國城市化進程的不斷加快，用電量也在劇增，這給變電站的運行帶來了一定的壓力。變電站要保證自身的穩定運行，就需要加大對各類先進性技術的運用，以此才能夠提高各項工作的整體效率，在滿足人們需求的同時，實現自身的全面性發展。GIS 設備SF6在線監測系統在實際應用過程中可以有效監視GIS 設備SF6壓力情況，及時反映設備的運行狀態，有效提升變電站運行水平，這給變電站日常運維帶來了很大的幫助。為此，提高變電站對GIS 設備SF6監測的水平，可以為電網的運行提供保障，提升電力用戶的滿意度。

1 變電站GIS設備SF6 在線監測系統的運作原理

目前，社會各界對于電網運行穩定的關注度逐漸加深，大部分變電站為了提高自身的運行穩定性，逐漸將在線監測系統加以應用，這很大程度上提升了在線監測系統的應用范圍，為變電站的安全運轉提供一定的保障。在我國變電站規模不斷擴大的背景下，各類先進技術的應用十分普遍，其中在線監測系統作為一種效能較高的系統，在國內及國外的應用率都比較高，現階段在線監測系統已經成為變電站運行過程中不可缺少的一個部分。

在以往的變電站發展過程中，由于變電站領導人以及工作人員對GIS 設備SF6的認識還較為片面，在實際的運行過程中并未重視GIS 設備SF6的應用，這在很大程度上限制了變電站運行效率的提升，同時也對變電站的未來發展造成了阻礙。針對這一情況，變電站逐漸開始重視GIS 設備SF6在變電站在線監測中的應用，其可以改變變電站以往的工作模式，實現了變電站在線監測新的跨越，為變電站后續的運行提供了良好的保障。與此同時，在變電站在線監測中應用GIS 設備SF6，其還可以在一定程度上提高變電站的生產效率，降低資源的消耗，不斷提高資源的使用率，從而提升變電站的經濟效益，這對變電站未來的發展有著很大的促進作用。根據現階段GIS 設備SF6的應用情況，變電站還需要掌握在線監測系統的運行模式，以此才可以在后續的工作中充分利用，從而發揮出其優勢作用。

智能化電網中所提到的GIS 設備狀態在線監測是通過遠傳式SF6氣體密度繼電器來對設備的狀態信息進行采集，后續通過組網通信來實現自動報警和在線監測，這可以實時掌握設備各方面狀況，從而降低安全事故的發生。為了進一步發揮在線監測系統的作用，則需要掌握在線監測系統的運作原理，在此基礎上采取合理、有效的措施來加強應用，將其效能發揮出來。現階段，在變電站運行過程中應用率較高的設備即GIS 設備SF6在線監測系統。在GIS 設備SF6在線監測系統的實際運行過程中，實現了控制單元的設置，在這個過程中主要是對接交換機收取管理系統，這一系統可以對所收集的信息數據等進行分析，后續采取合理的控制行為，進而實現在線監測系統的穩定運行。通過這一環節的工作，可以極大程度上改善設備的不良工作狀態，實現整體工作效率的提升，也為變電站整體的運行提供保障。為了更加了解GIS 設備SF6在線監測系統的運作原理，文章以圖1來做進一步展示。

圖1 系統網絡結構

SF6氣體在線監測系統實時監測SF6氣體的溫度、壓力、密度等物理量及其變化趨勢，實現SF6氣體密度等物理量的在線監測功能，并且可靈活設定報警界限，就地查詢歷史數據，準確分析判斷設備漏氣趨勢及漏氣率，提前發現設備出現異常情況。在線監測系統采用總線式分層分布式結構搭建，滿足智能變電站的三層體系結構要求：過程層（傳感器層）、間隔層（數據傳輸、采集處理層）、站控層（監測主機、數據庫服務器等）。整體系統能夠接入一體化智能變電站在線監測系統，在系統運行過程中，其中控制單元主要是通過交換機來收集相應的信息數據，其可以對管理系統中的各項信息進行合理化處理，同時還可以接受遠程指令并及時做出調整，這可以確保在線監測系統運行的穩定性和安全性。

文章變電站內原SF6繼電器設備狀態是依靠運維人員定期巡檢，這種方式往往會占用較大的人力成本，在線檢測系統的運用主要是依靠自動化的監測功能來實現全過程監測，這不僅可以降低人力成本，同時由于在線監測系統的準確度較高，可以保證監測工作的可靠性和安全性，這對電力行業未來的發展有著很大的推動性作用。同時，在線監測系統能夠實時監測斷路器、GIS 等電氣設備內部SF6氣體的溫度、壓力、密度等物理量及其變化趨勢，并具有通信接口，將數據上傳到后臺系統，實現SF6氣體密度等物理量的在線監測功能，并且可靈活設定報警界限，就地查詢歷史數據，準確分析判斷設備漏氣趨勢及漏氣率，提前發現設備出現異常情況，后續及時采取針對性措施予以應對，進而規避一系列風險性因素，從而保障電氣設備和變電站整套系統的安全運行。

在線監測系統設備主要分為三塊：傳感器、就地集電箱和室內控制分析處理單元，分別起到數據采集，數據匯集和數據轉化分析的作用。具體接線形式如圖2所示。

圖2 接線形式圖

2 變電站GIS設備SF6在線監測系統的實際應用

2.1 在線監測系統運行模式

近年來，隨著我國電力工業的快速發展，變電站GIS 設備SF6在線監測系統的建設也在高速推進，保證智能電網運行的安全性和穩定性，對我國的電能供應至關重要。智能變電站的運行維護安全和設備維護能夠將變電站運行中可能出現的各種安全事故有效預防，同時高壓和低壓的隔離使變電站電能運行故障的概率極大降低。同傳統的變電站相比，變電站GIS 設備SF6在線監測系統采用的是計算機控制模式。高端變電站GIS 設備SF6在線監測系統相對于傳統的變電站，成本較高，若不能對其進行科學高效的維護和設備管理，將直接影響變電站的正常運行，嚴重時甚至會造成設備出現損毀等情況，降低電力企業的經濟效益。變電站GIS 設備SF6在線監測系統的設備維護工作，主要是通過定期維護消除設備中可能存在的各種問題，并進行提前預防和解決，有效減少正常生產中的成本投入，對我國電力企業的正常發展具有重要意義。

現階段，我國各行業在發展過程中都開始運用各類先進技術，這不僅改變了一些行業的發展模式，同時也進一步促進了我國經濟水平的提升。而變電站在實際發展過程中也開始運用一系列先進性技術，GIS設備SF6氣體在線監測作為其中的一項重要技術，在實際的運用過程中發揮出了較大的作用，可以在很大程度上提升變電站的安全指數，提高生產效率，從而提升變電站的經濟效益，這對變電站未來的發展有著很大的促進作用。變電站GIS 設備SF6在線監測系統的優點就是把運行和維護的結合達到最好。熄燈巡視、特殊巡視、正常巡視、全面巡視和遠程巡視是《變電站GIS 設備SF6在線監測系統運行管理規范》中明確規定的變電站GIS 設備SF6在線監測系統設備的巡視，通過了解巡視的具體內容，將巡視工作與維護和運行這兩部分工作做到有機的融合，優化運行管理。有效結合運行和維護兩部分工作能夠提高變電站GIS 設備SF6在線監測系統技術的應用，通過變電站GIS 設備SF6在線監測系統優化運行管理制度能及時準確發現安全生產過程中存在問題，并留有充足的時間進行維護處理。

2.2 在線監測系統運行效果

在線監測運行設備的應用主要是對變電站設備進行日常的監督和管理。通過在線監測系統對驗收和維護等實時監測，通過設置監測設備的高壓值可確保整個變電站維護檢修工作的穩定性，更有效地對變電站進行管理。對于監測系統中的一次性設備，需要通過實際數據測量來評估設備的效果和準確度，并依據監控平臺輸出的數據曲線對設備起到管理和維護監測的作用。通過在線監測系統導出的數據進行縱向和橫向的對比分析，并結合變電站的實際環境來判斷設備整體的運行狀況，這樣即可完成最大程度的可視化管理。

變電站內的SF6密度繼電器當前只引出報警硬接點信號，只有在故障發生時才能發出報警信號，不能實現實時監測預警功能。相比于以往的人工抄表方式，將SF6數據實時上傳，實現智能巡檢，減少了運維人員現場工作量，提高了運維人員工作效率。通過加裝SF6變送器，將SF6氣體的溫度、壓力、密度等物理量上傳至監控后臺，實現變電站現場所有SF6表計數據上傳，準確分析判斷設備漏氣趨勢及漏氣率，提前發現設備出現異常情況，從而保障電氣設備和變電站整套系統的安全運行，實現變電站電氣設備的在線監測。提高了設備運行可靠性，降低了電網運行風險，從而確保電力持續有效供應。

3 結束語

變電站的穩定運行與我國經濟的發展、社會的穩定性有著很大的聯系，在互聯網技術不斷發展的背景下，相關變電站要實現自身的可持續性發展，就需要加大對先進技術的分析。在線監測系統的發展已經有了很大的變化，變電站要適應時代的發展，將GIS 設備SF6在線監測系統加以應用，并通過有效的控制策略來實現在線監測系統在不同運行模式下的穩定性和安全性，以此來為變電站的運行提供保障，同時也進一步促進電力行業的發展。