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摘要：特高压输电以其大容量、低损耗、占地面积小等优势在国内得到快速发展。 特高压变电站作为特高压电网的心脏，其安全稳定运行与国民经济和人民生活息息相关。随着特高压输电技术的深入研究， 其工程经济性亟待合理优化。 将进线段和变电站视为一体模型，在保证变电站各设备均受到合理保护、有效抑制过电压、保证足够的绝缘裕度的前提下降低工程费用显得尤为重要。基于此，本文就特高压GIS变电站中的应用进行详细探究，以期为有关方面的研究提供参考借鉴。
关键词：特高压变电站；变电站；GIS应用
1引言
GIS 安装技术近年来发展很好，主要依靠其后期维护简单、运行过程稳定、结构紧凑这些优势，是现在变电站的重要设备。GIS 技术依靠这两年快速发展的特高压电网，其输电容量较之前更大，电压等级较之前更高，GIS 技术在设备安装时，其安装质量非常重要。在安装GIS 时，应该严格要求安装质量，提升安装环境，把握好GIS 设备使用稳定这一关才能进一步对安装过程的质量进行控制。
2 概述
所谓的GIS设备是气体绝缘金属封闭组合电器的简称,它使用惰性气体SF6作为一次设备的绝缘和灭弧介质,并使用铝金属外壳进行封装和密封。GIS设备主要由以下几个组成部分:第一,母线结构。这里所指的母线结构在设备中是以组合的方式分布的,是设备应用时重要的连接线路结构。第二,断路设备。就是起到切断电路运行状态的设备,通常应用在电力系统运行出现紧急情况时。第三,避雷装置。主要起到抗击天气等外部因素的干扰,实现对雷电天气的抵御。第四,封闭开关结构。但是,由于设备厂商问题,运维工作量不足,部分设备制造商没有足够的材料和工艺控制手段,使GIS设备的质量参差不齐。对电网的安全运行造成了较大的影响。虽然变电站GIS设备的投入使用为变电站的运行带来了诸多优势,这主要源于GIS设备自身的各项优点。但GIS设备虽然具备检修周期较长,检修工作量小等优点,但工作人员也不能对此轻松大意,因为日常的检查和保养还是必不可少的,定期的检修保养一是为了对其运行稳定性提供双重保障,二是延长其使用寿命。
3 GIS变电站所具备的特点
GIS变电站能实现信息的采集、传输、处理完全数字化。其具备如下的特点：
（1）数字化的一次电气设备
其采用了光学互感器以及智能开关等一些一次性的智能设备，并且电气一次设备具有相关的数字接口，能通过光纤数字编码信息与二次设备进行采样值、控制命令等信息的的交换。
（2）二次装置的全部数字化
网络通信方式存在于二次装置相互之间、二次装置和站控层设备两者之间以及二次装置和电信一次设备两者之间，其良好的代替了二次电缆的信息传递功能。所以二次装置已经实现了全面进行数字化的信息传输。
（3）全站设置了统一的标准平台
这里所采用的数据通信平台和数据建模是相互统一的，能使运行管理系统实现基本的自动化。并且这里还包括自动故障分析系统、设备健康状态监测系统和程序化控制系统等自动化系统。
4 特高压GIS变电站中的应用
4.1 变电站设备的优化改造
GIS 设备的运用可以提高变电站运行的稳定性和安全性，但是也可以对其进行优化改造。在变电站安装完毕之后，如果回路电阻没有处于最佳的状态，可以采取的方法处理回路电阻。1）需要拆开吊起地刀动触座，从而对静触头座处插入的导电杆进行检查，以判断其是否处于正中的位置，对梅花触头和动触杆进行有效的处理，以保证位置的正确性，并正确的安装。2）需要检查开关和 CT 接头处是否有黑点，如果有，就需要重新处理接头位置，保证电阻在正常的范围之内。
4.2高压变电站的电磁环境是由变电站内由各种电气主设备的综合效应所决定，主要涵盖工频电磁场、无线电干扰和可听噪声等三方面的影响因素。工频电磁场会产生辐射，其在一定程度上会对站内部分设备可能造成影响。在特高压GIS 变电站，除了对二次设备影响较大的工频电磁场外，由于隔离开关或断路器的开合所产生的特快速瞬变过电压对二次设备影响更大。因为该瞬态电磁波的频带相对较宽( 频域范围1 MHz ～470 MHz) ，因而由 GIS 金属壳体内部产生的 VFTO将会按照行波的方式进行传播，当到达套管时，架空线上将会耦合一部分瞬态电磁波并进行传播，进而直接损害与GIS 相连的变压器、架空线路等电气设备的绝缘状况；另外，外壳与地之间也会耦合一部分瞬态电磁波，成为 GIS 外壳暂态地电位升高( TGPR-Transient Ground Potential Rise) 或壳体暂态电位升高( TEV-Transient Enclosure Voltage) 的主要原因，进而对GIS 相连的保护、控制、信号等二次设备造成影响，同时，其从壳体和架空线向四周的辐射会对变电站的二次设备造成影响。
4.3 避雷器(MOA)配置方案与优化原则可靠性分析
因变压器在输变电系统中的重要性，主变侧必须安装电站型避雷器；对于进线侧避雷器可以起到深度抑制过电压的作用从而保护高抗和互感器等设备的安全稳定运行；对于母线侧避雷器可以起到限制母线过电压和临近设备过电压的作用。借鉴500kV气体绝缘变电站母线不装设避雷器的运行经验，文中对特高压GIS变电站母线不装设避雷器的配置方案进行重点分析。经济性分析。显而易见，数量最少的避雷器配置方案可以显著降低工程经济费用。另外，因GIS变电站的特殊性，母线避雷器的安装总体费用要高于进线侧以及变压器侧的避雷器，所以当避雷器总体数量相同时，优先避免母线侧加装避雷器。兼顾经济性与可靠性分析，研究给出以下几种避雷器配置方案，其工程费用依次增加：方案1为仅在主变侧安装1组MOA；方案2为主变侧安装1组MOA，线路高抗与电容式电压互感器共用1组MOA；方案3为主变侧安装1组MOA，高抗和电压互感器各装设1组MOA；方案4为主变侧安装1组MOA，线路高抗与电容式电压互感器共用1组MOA，母线侧根据雷电侵入波计算结果在过电压幅值较大的一侧加装1组MOA。
4.4 抗震设防原则的应用
根据变电站电气设备分级抗震设防原则研究概况，可以得知国内外电气设备抗震水平有差距，相关的抗震标准和规范也不同，那么就需要结合实际情况来应用变电站电气设备分级抗震设防原则。基对变电站电气设备分级抗震设防原则研究的了解，尝试从变电站电气设备抗震设防分级的设计与应用，变电站电气设备抗震可靠度，分级抗震原理与技术等方面进行分析是切实可行的，总结出有用的经验和教训，才能发挥分级抗震设防的重要作用，提高变电站电气设备的抗震能力与水平，逐步完成电力系统安全运行的任务。
5 结束语
特高压GIS 技术在运行变电站的过程中，有着非常重要的作用，是特高压变电站的核心组成部分。设备后期转入正常使用之后的长期稳定运行能否保障，主要取决于GIS 的安装质量，在安装过程中，把质量控制做到每个安装工序中，才能为设备以后的使用打好坚实的基础。安装过程按照规定来进行，严格控制每道环节是非常重要的。
参考文献
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