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GIS设备在电力系统中的应用及状态检修成军蒲

发表时间：2020/6/30 来源：《电力设备》2020年第5期作者：成军蒲

[导读] 摘要：在经济水平的发展之下，电力负荷也越来越大，广泛用户对于供电质量与电网运行可靠性也提出了比之以往更高的要求，因此，本文分析了GIS设备具有的独特优越性及缺陷，并对变电系统中GIS设备安装调试以及检修方法进行分析。

        （国网晋城供电公司山西晋城 048000）
        摘要：在经济水平的发展之下，电力负荷也越来越大，广泛用户对于供电质量与电网运行可靠性也提出了比之以往更高的要求，因此，本文分析了GIS设备具有的独特优越性及缺陷，并对变电系统中GIS设备安装调试以及检修方法进行分析。
        关键词：GIS设备；电力系统；应用；状态检修
        1 GIS设备具有的独特优越性及缺陷
        GIS设备系利用气体绝缘、完全封闭的组合型开关实现电气控制的高压电力组合设备，用SF6气体作为电流绝缘媒介，把接地控制开关、隔离控制开关、短路控制器、电压互感部件、母导线、避雷装置、电缆终极接线端及导线套管，依托设计模式完整地组合成系列设备及装置，依托液体导压及气体传动功能、弹簧压力部件操控等方式来驱动GIS设备断路装置的通、断切换过程。与常规的电力控制部件比较，GIS系列设备拥有下述的性能表现。
        1.1GIS系列设备的优越性
        （1）GIS系列设备具有体积小，占用空间小等优点。一般条件下，220kV电压等级的GIS装置占用空间范围大致仅相当于普通设备的40%，110kV或低于其电压层次的GIS装置占用空间仅相当于常规装置的50%。所以，与普通的电力装备相比，采用GIS电力控制器件可大幅度减少电力工程建设用地，降低整体工程设备的采购费用。
        （2）GIS系列装置的稳定性强，受外界条件的干扰不大。因为GIS装置选用了SF6气体充当绝缘介质，并且其装置结构中器件均为全封闭型的，而且可以和室外烟雾和潮湿空气等介质完全分割而存在，故这些外界因素对其的干扰几乎是微乎其微。而且因为这类设备都设置了坚固而专业性的外壳，可以有效屏蔽来自外界的电磁辐射以降低对其结构部件的干扰作用。再有，GIS装置在工作时发出的噪音亦被其外壳有效地屏蔽掉了，只有很低水平的噪音危害。
        （3）GIS系列装置有很强的阻火性，应用安全系数大。SF6气体有很强的电力绝缘性，而且其具有不燃烧的特性，阻火功能强。另外，SF6气体拥有很强的熄灭电弧性质，工作稳定性强，运行的寿命也长。
        （4）GIS系列装置的建设工期很短，而且其结构中所包含的各类器件适用范围广，能用在各类装置的组成结构中。设备的装配过程在制作车间即可实施，并且整体器件的装配都在一个操作单元中完成。所以，适宜在安装现场进行组装，安装的劳动强度较普通设备安装过程有很大幅度的降低。
        1.2 GIS系列装置的缺点
        （1）不容易准确判断出发生故障部位，由于GIS装置组装于绝缘封闭空间内，倘若密闭气室里的结构部件发生了性能异常，是极不容易察觉到的，其使故障判断工作变得很不容易。
        （2）极易引发衔接部件发生异常。与常规电气设备做比较，GIS装置结构中部件组合紧密，倘若其中一个部件发生了异常，那就极易引发相邻部件也发生问题，增大事故的波及面，由此必然使其工作状况受到严重损害。
        （3）检修耗费时间长。GIS系列装置基本上包括隔离控制开关、断路控制器等几种器件，它们均可在安装现场进行装配，针对操作人员来说，该类新型设备构置繁琐，不易拆装，万一发生异常，判断、确定工作相当复杂，并且须投入很长时间实施检修工作。
        2变电系统中GIS设备安装调试以及检修方法
        2.1不断更新维护方法
        GIS设备在管理和维护方式上，与传统设备有所不同，不能利用传统的方法。应用GIS设备时，在运行中可以通过物理上的隔绝方法，减少外部的影响因素对设备产生的不利影响。在维护和管理过程中，要有的放矢，重点维护设备中的接线头、压力表等设备。维护方式不仅要做到实处，更应体现在细节上，避免小问题发展成大隐患。此外，还应该更新技术，利用先进的智能化和自动化技术完成设备维护，充分利用设备的智能化优势，利用大数据和云计算技术，分析和整合设备运行情况，利用网络将汇总后的信息进行收集、传输，从而提高维护工作的智能化水平，确保设备运行安全。

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        2.2更新运行管理系统
        GIS设备智能化性能的发挥，得益于管理系统的支持，运行系统的更新换代，对于数字化变电站的运行与维护至关重要。当前，虽然我国的电力建设发展迅速，但是起步较晚，特别是数字化变电站一些技术还不成熟，缺乏实践经验，严重制约着变电站的数字化发展之路。因而，必须要加大力度，及时更新变电设备的运行管理系统，这样才能真实地反映出数字化变电站的特征，更好地指导实践工作，大幅度提高维护管理工作的质量与效率。
        2.3设备巡视方式的完善
        GIS设备是近年来应用最广的设备，并且也是在传统变电站设备的基础上进行的优化与升级，与传统设备相比在很多方面都是优越的，但是在设备的管理方面有很大的不同，维护的方法也不一样，GIS设备要求的精度较高，对相关的维护人员的专业素质要求也较高，必须立足于传统设备的基础上，改进传统设备的弊端与维护方式，以满足现代电力系统的需求。此外，GIS设备在维护与管理的过程中，一定要确保外部因素对设备的侵蚀与损坏，并且根据设备的实际情况进行相应的调整，避免因为水分的影响对GIS设备造成一定的损害。
        为了保证GIS设备的正常运行，除了要检查GIS设备的内部因素之外，还要检查设备的外部因素，例如：设备的螺丝松动问题、设备的表面破坏等问题。其次，GIS设备的一次设备和二次设备，在维护二次设备时要借鉴一次设备的相关数据结果，考虑GIS设备的运行情况，并且整合相关的数据，并将整合的数据仔细整理输送至服务器中，以便在今后的工作中查到相关的数据情况，不至于影响正常的工作，并在数据维护的基础上完善相关的工作，提升维护的水平，完善相关的制度，以及智能终端的运行情况。
        2.4强化日常管理
        人们常说“细节决定成败”，任何事情如果你仔细、认真一点就会比别人进步一点，离成功也会越来越近，在GIS设备电力系统中日常运行管理非常重要，虽然它显得最不起眼，但是一旦发生问题将是最严重的。第一，日常监管到位。在电力系统运行过程中，设备管理尤为重要，数据可以反映出设备的故障出现在哪里，并且通过相关的监测数据可以避免一些问题的发生，所以，有效的数据管理是非常重要的，需要相关的人员详细观察、并记录，及时的将相关的数据提交到相关的部门，一旦发现设备的参数指标不正常，及时的进行调整，如果出现更严重的问题及时进行检修，采取相关的措施。第二，加强GIS设备的管理。由于GIS设备属于特殊且复杂的设备，在管理过程中要谨慎、小心、仔细，及时观察设备的运行情况，在设备的运行过程中以及设备停止使用时都要对设备进行检查，掌握设备具体的情况，以免因其他的干扰因素造成设备的运行问题，并且，尽量营造一个良好的设备运行环境。
        2.5红外检测诊断GIS运行状态
        GIS内部过热缺陷以导体接触不良为主。虽然内部导体接触不良属于电流制热型缺陷，但是由于其内部产生的红外线无法直接传出，只能通过内部发热传导到壳体、引起壳体温度分布改变来进行红外检测。一般情况下，当GIS内部存有因接触不良引起的发热缺陷时，由于在GIS内部充有SF6气体，在发热状态下，受到加热的气体会在缺陷部位的内部筒壁上端集中，这样在红外检测时，通过精确检测可以发现相对应的GIS外壳温度的变化。
        3结语
        在我国经济水平的发展之下，电力负荷越来越大，人们对于供电质量与电网运行质量也提出了更高的要求，在这一背景下，GIS设备在电力系统中开始得到了广泛的使用。与传统设备相比而言，GIS设备有着体积小、运行周期长、安全性高、施工周期短的优势，但是元器件类型也较为复杂，为了保障系统运行的安全性，必须要做好GIS设备的状态检修工作。
        参考文献：
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        [3]王其成.GIS设备在电力系统中的应用及状态检修[J].中国新技术新产品,No.310(24).
        [4]兰光宇,武颖巍,李博文.GIS设备在电力系统中的应用及状态检修概述[J].科学与信息化,2017,000(030):4-5.