GIS設(shè)備在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用及狀態(tài)檢修

王其成 李國(guó)萍 莊洪衛(wèi)

（國(guó)網(wǎng)山東省電力公司檢修公司，山東 濟(jì)南 250118）

隨著經(jīng)濟(jì)規(guī)模的持續(xù)增大，供電負(fù)荷也大幅度上長(zhǎng)，供電終端客戶對(duì)輸送電網(wǎng)絡(luò)的安全穩(wěn)定性及送電品質(zhì)產(chǎn)生了更為嚴(yán)格、更高水平的要求和期望。但是，因?yàn)檩旊娡ǖ兰敖ㄔO(shè)用地的限制，電源控制點(diǎn)的建設(shè)較為滯后，基于此，通過運(yùn)用GIS控制系統(tǒng)可以圓滿實(shí)現(xiàn)上述目的。新款GIS設(shè)備憑借它的特有功能，在現(xiàn)時(shí)的電網(wǎng)建設(shè)中已獲得了極為廣泛的運(yùn)用。這里就GIS系列電氣設(shè)備和普通電氣設(shè)備做了全面的功能比較。而且就GIS設(shè)備主接線方式確定、通風(fēng)設(shè)施選擇、設(shè)備控制室的建設(shè)方案以及其時(shí)常發(fā)生問題的處理方法做了系統(tǒng)的闡釋。另外介紹了該類型設(shè)備檢修的作用及便捷性以及實(shí)施系統(tǒng)檢修的慣用做法。

1 GIS設(shè)備具有的獨(dú)特優(yōu)越性及缺陷

GIS設(shè)備系利用氣體絕緣、完全封閉的組合型開關(guān)實(shí)現(xiàn)電氣控制的高壓電力組合設(shè)備，用SF6氣體作為電流絕緣媒介，把接地控制開關(guān)、隔離控制開關(guān)、短路控制器、電壓互感部件、母導(dǎo)線、避雷裝置、電纜終極接線端及導(dǎo)線套管，依托設(shè)計(jì)模式完整地組合成系列設(shè)備及裝置，依托液體導(dǎo)壓及氣體傳動(dòng)功能、彈簧壓力部件操控等方式來驅(qū)動(dòng)GIS設(shè)備斷路裝置的通、斷切換過程。與常規(guī)的電力控制部件比較，GIS系列設(shè)備擁有下述的性能表現(xiàn)。

1.1 GIS系列設(shè)備的優(yōu)越性

（1）GIS系列設(shè)備具有體積小，占用空間小等優(yōu)點(diǎn)。一般條件下，220kV電壓等級(jí)的GIS裝置占用空間范圍大致僅相當(dāng)于普通設(shè)備的40%，110kV或低于其電壓層次的GIS裝置占用空間僅相當(dāng)于常規(guī)裝置的50%。所以，與普通的電力裝備相比，采用GIS電力控制器件可大幅度減少電力工程建設(shè)用地，降低整體工程設(shè)備的采購費(fèi)用。

（2）GIS系列裝置的穩(wěn)定性強(qiáng)，受外界條件的干擾不大。因?yàn)镚IS裝置選用了SF6氣體充當(dāng)絕緣介質(zhì)，并且其裝置結(jié)構(gòu)中器件均為全封閉型的，而且可以和室外煙霧和潮濕空氣等介質(zhì)完全分割而存在，故這些外界因素對(duì)其的干擾幾乎是微乎其微。而且因?yàn)檫@類設(shè)備都設(shè)置了堅(jiān)固而專業(yè)性的外殼，可以有效屏蔽來自外界的電磁輻射以降低對(duì)其結(jié)構(gòu)部件的干擾作用。再有，GIS裝置在工作時(shí)發(fā)出的噪音亦被其外殼有效地屏蔽掉了，只有很低水平的噪音危害。

（3）GIS系列裝置有很強(qiáng)的阻火性，應(yīng)用安全系數(shù)大。SF6氣體有很強(qiáng)的電力絕緣性，而且其具有不燃燒的特性，阻火功能強(qiáng)。另外，SF6氣體擁有很強(qiáng)的熄滅電弧性質(zhì)，工作穩(wěn)定性強(qiáng)，運(yùn)行的壽命也長(zhǎng)。

（4）GIS系列裝置的建設(shè)工期很短，而且其結(jié)構(gòu)中所包含的各類器件適用范圍廣，能用在各類裝置的組成結(jié)構(gòu)中。設(shè)備的裝配過程在制作車間即可實(shí)施，并且整體器件的裝配都在一個(gè)操作單元中完成。所以，適宜在安裝現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝，安裝的勞動(dòng)強(qiáng)度較普通設(shè)備安裝過程有很大幅度的降低。

1.2 GIS系列裝置的缺點(diǎn)

（1）不容易準(zhǔn)確判斷出發(fā)生故障部位，由于GIS裝置組裝于絕緣封閉空間內(nèi)，倘若密閉氣室里的結(jié)構(gòu)部件發(fā)生了性能異常，是極不容易察覺到的，其使故障判斷工作變得很不容易。

（2）極易引發(fā)銜接部件發(fā)生異常。與常規(guī)電氣設(shè)備做比較，GIS裝置結(jié)構(gòu)中部件組合緊密，倘若其中一個(gè)部件發(fā)生了異常，那就極易引發(fā)相鄰部件也發(fā)生問題，增大事故的波及面，由此必然使其工作狀況受到嚴(yán)重?fù)p害。

（3）檢修耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)。GIS系列裝置基本上包括隔離控制開關(guān)、斷路控制器等幾種器件，它們均可在安裝現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行裝配，針對(duì)操作人員來說，該類新型設(shè)備構(gòu)置繁瑣，不易拆裝，萬一發(fā)生異常，判斷、確定工作相當(dāng)復(fù)雜，并且須投入很長(zhǎng)時(shí)間實(shí)施檢修工作。

2 GIS控制裝置在電力系統(tǒng)中的運(yùn)用

2.1 主接線方式確定

出于充分保障GIS控制裝置在電力網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)行可靠性及平穩(wěn)性的目的，即必須給配電機(jī)構(gòu)擬置出兩個(gè)主線路，將其中一個(gè)線路設(shè)置為肩負(fù)巡檢職能的通道，另一個(gè)線路配置在斷路控制器旁較為合適。在確定主接線的模式時(shí)，適合選用雙母分段接線模式或單目扥段連接方式，運(yùn)用此類設(shè)置方式可以降低其結(jié)構(gòu)部件發(fā)生異常情況時(shí)對(duì)于母線工作效果的損害。

2.2 GIS成套設(shè)備的常見故障分析

（1）SF6氣體設(shè)備漏氣。SF6氣體設(shè)備漏氣一般發(fā)生在GIS成套設(shè)備的密封面和閥門連接處。密封面的漏氣大多由于加工工藝或者加工質(zhì)量問題不合格引起。這種問題通常不是單一環(huán)節(jié)的故障引起，而是由于多個(gè)環(huán)節(jié)中的問題共同引起。

（2）GIS成套設(shè)備內(nèi)部放電。由于設(shè)備制造工藝和質(zhì)量等原因，在GIS成套設(shè)備內(nèi)部存在懸浮電位，引起設(shè)備內(nèi)部局部的電壓強(qiáng)度變高，進(jìn)而在設(shè)備內(nèi)部產(chǎn)生電暈放電。

3 GIS設(shè)備狀態(tài)檢修

前已述及，將GIS系統(tǒng)裝備和普通電氣裝備做比較，盡管其擁有設(shè)備外形尺寸小及工作穩(wěn)定性能強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，然而，因?yàn)槠錁?gòu)造比較復(fù)雜，制造過程的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)相當(dāng)高，倘若其內(nèi)部結(jié)構(gòu)中某一個(gè)部件發(fā)生了異常情況，就極容易導(dǎo)致其它相鄰部件亦出現(xiàn)異常情況，進(jìn)而有可能導(dǎo)致整體GIS裝備癱瘓而完全失去功能。所以，GIS系統(tǒng)裝備的狀態(tài)檢測(cè)及狀態(tài)檢修是一項(xiàng)具有充分必要性而且意義非常重大的工作環(huán)節(jié)。狀態(tài)檢修是采用傳感器和測(cè)量手段對(duì)反映GIS運(yùn)行狀態(tài)的物理量和化學(xué)量進(jìn)行檢測(cè)。根據(jù)這些監(jiān)測(cè)量判斷設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、健康狀態(tài)，并且初步判斷設(shè)備的可能故障。在此基礎(chǔ)上制定GIS成套設(shè)備的檢修計(jì)劃和檢修項(xiàng)目。

結(jié)語

當(dāng)今國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，使電力負(fù)荷在急劇增長(zhǎng)的同時(shí)，對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行可靠性和供電質(zhì)量的要求越來越高。然而由于線路通道和土地資源緊張，新建電源點(diǎn)一般比較滯后。值此，GIS設(shè)備以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)在電網(wǎng)中得到普遍的應(yīng)用。但我們應(yīng)在運(yùn)用它的同時(shí)逐漸將其推向完善。

[1]鄒彥艷，劉均.GIS技術(shù)在電力實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].科學(xué)技術(shù)與工程，2009（01）.

[2]張啟峰.陜西電網(wǎng)GIS管理系統(tǒng)研究[J].陜西電力，2009（02）.