（國網(wǎng)湖南省電力公司邵陽供電分公司，湖南 邵陽 422000）

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

陳曉暉

（國網(wǎng)湖南省電力公司邵陽供電分公司，湖南 邵陽 422000）

GIS設(shè)備是一種氣體絕緣全封閉組合開關(guān)高壓電氣集合設(shè)備，該種設(shè)備的絕緣介質(zhì)是SF6氣體，在我國經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展之下，電力負(fù)荷越來越大，人們對于供電質(zhì)量與電網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量也提出了更高的要求，與傳統(tǒng)設(shè)備相比而言，GIS設(shè)備有著體積小、運(yùn)行周期長、安全性高、施工周期短的優(yōu)勢，本文主要分析GIS設(shè)備在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用及狀態(tài)檢修方式。

GIS設(shè)備；電力系統(tǒng)；應(yīng)用；狀態(tài)檢修

在經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展之下，電力負(fù)荷也越來越大，廣泛用戶對于供電質(zhì)量與電網(wǎng)運(yùn)行可靠性也提出了比之以往更高的要求，但是，在各種因素的影響下，新建電源點(diǎn)是十分困難的，而將GIS設(shè)備應(yīng)用在電力系統(tǒng)中對于提升整個系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性有著十分積極的意義。

1 GIS設(shè)備的特點(diǎn)分析

1.1 GIS設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)

GIS設(shè)備是一種氣體絕緣全封閉組合開關(guān)高壓電氣集合設(shè)備，該種設(shè)備的絕緣介質(zhì)是SF6氣體，該種設(shè)備可以集齊斷路器、快速接地開關(guān)、電壓互感器、隔離開關(guān)、電纜終端、避雷器、母線、線套管于一體，能夠形成一種成套性的系統(tǒng)，與傳統(tǒng)電氣設(shè)備相比而言，GIS設(shè)備有著如下的優(yōu)勢：

1.1.1 體積小

一般情況下，220kV GIS成套設(shè)備僅僅只有常規(guī)設(shè)備體積的40%，而110kV GIS設(shè)備面積則僅有常規(guī)設(shè)備的50%，與傳統(tǒng)電氣設(shè)備相比而言，GIS設(shè)備可以節(jié)約大量的面積，減少資金的投資量。

1.1.2 可靠性理想

GIS基本上不會受到周圍環(huán)境的影響，該種設(shè)備的絕緣氣體是SF6氣體，器件則全部封閉于設(shè)備之中，這就能夠?qū)⒃O(shè)備元器件與外界環(huán)境有效隔離來開，因此，不會受到煙霧與氣體的影響。此外，此類設(shè)備外殼可以有效屏蔽電場與外界輻射對于內(nèi)部元器件的影響，可以有效提升設(shè)備使用壽命，且不會受到噪聲污染因素的影響。

1.1.3 施工周期短

與傳統(tǒng)的設(shè)備相比而言，GIS設(shè)備中元器件大多數(shù)是能夠通用的，器件的組裝工作在普通的車間中即可完成，此外，GIS設(shè)備可以將元器件組裝于一個運(yùn)輸單元之中，不需要到施工現(xiàn)場進(jìn)行安裝，這就可以有效減少工作人員的現(xiàn)場工作量。

1.1.4 安全性高

GIS設(shè)備的氣體介質(zhì)不會燃燒，防火性能理想，此外，SF6氣體的滅弧性能十分的優(yōu)越，可以有效提升系統(tǒng)運(yùn)行的

可靠性，檢修壓力很小。

1.2 GIS設(shè)備的不足

1.2.1 故障定位困難

GIS設(shè)備需要封閉于氣室之中，如果氣室中的元器件出現(xiàn)故障，是很難發(fā)現(xiàn)的，這也給故障定位工作帶來了一定的困難。

1.2.2 容易導(dǎo)致相鄰器件出現(xiàn)故障

與傳統(tǒng)設(shè)備相比而言，GIS設(shè)備中的元器件結(jié)構(gòu)緊密，如果其中一個元器件出現(xiàn)故障，很容易導(dǎo)致周圍元器件出現(xiàn)故障，擴(kuò)大故障的范圍，這也會影響GIS設(shè)備的運(yùn)行工況。

1.2.3 檢修時間長

GIS設(shè)備主要由隔離開關(guān)、斷路器在車間之中組裝而成，對于運(yùn)行人員而言，GIS設(shè)備的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難以拆卸，一旦出現(xiàn)故障，定位工作是很長的，也需要花費(fèi)大量的時間進(jìn)行檢修。

2 GIS設(shè)備在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

2.1 主接線選擇方式

為了保障GIS設(shè)備在電力系統(tǒng)中運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性，需要為配電裝置中設(shè)置好兩個通道，其中一個通道負(fù)責(zé)運(yùn)行巡視工作，另外一個通道設(shè)置在斷路器側(cè)即可。在主接線方式的選擇上，需要使用雙目分段接線模式與單母扥段接線模式，采取該種設(shè)置措施能夠減輕故障對于母線的運(yùn)行影響。

就現(xiàn)階段來看，在將GIS設(shè)備應(yīng)用在110kV與220kV變電站中時，多使用單母線分段接線模式，該種接線模式有著經(jīng)濟(jì)性高、設(shè)置方式簡單的優(yōu)勢，如果110kV與220kV變電站具有6回與以上饋線，就需要使用雙目分段接線，采用該種接線方式在檢修起來較為簡單，也有著便于實(shí)驗、調(diào)度方便的優(yōu)勢。

2.2 GIS設(shè)備通風(fēng)設(shè)計方式

按照我國相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，對于GIS設(shè)備室中的SF6氣體，需要將其體積分?jǐn)?shù)控制在1000L/m3之內(nèi)，將空氣含氧量控制在18%以上，為了保證系統(tǒng)運(yùn)行的安全性，就一定要在GIS設(shè)備室中安裝好通風(fēng)設(shè)備，一般情況下，通風(fēng)設(shè)備通風(fēng)體積需要控制為GIS設(shè)備空間體積的3到5倍。

國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對于室內(nèi)熱通風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)有著明確的規(guī)定，需要將出風(fēng)口設(shè)置在GIS設(shè)備室頂部，但是由于GIS設(shè)備中絕緣氣體的密度較大，常常分布在整個設(shè)備的底層之中，為了保障設(shè)備運(yùn)行的安全性，就需要將出風(fēng)口設(shè)置在底部，保障室內(nèi)的換氣效果。此外，采取該種方式還能夠及時排除排除故障階段下的SF6氣體。

2.3 GIS設(shè)備室土建設(shè)計方式分析

對于GIS設(shè)備室土建設(shè)計，需要重點(diǎn)考慮到以下幾個方面的問題：

第一，與設(shè)備母線螺栓相連的垂直誤差必須要控制在0.5mm之內(nèi)，槽鋼水平誤差需要控制在2mm之內(nèi)，這樣才能夠有效避免設(shè)備絕緣氣體的泄露問題。除此之外，為了滿足設(shè)備施工的實(shí)際要求，需要在設(shè)備室中預(yù)埋好地瞄鉤。

第二，在安裝設(shè)備時，需要將空氣含塵量控制在0.1mg/m3，空氣相對濕度控制在70%之內(nèi)，為了滿足具體的設(shè)計要求，設(shè)備室應(yīng)該避免使用石灰墻面，減少門窗的使用，避免過多的灰塵接觸到設(shè)備，保證空氣濕度能夠滿足設(shè)備運(yùn)行需求。

3 GIS設(shè)備的常見故障類型

3.1 氣體泄露問題

GIS設(shè)備中SF6氣體的泄露主要出現(xiàn)在設(shè)備閥門與密封面連接位置，這種問題主要由于加工質(zhì)量不過關(guān)導(dǎo)致，這并非由單一環(huán)節(jié)導(dǎo)致，而是由于多個環(huán)節(jié)的共同作用，實(shí)踐顯示，設(shè)備使用時間越久，氣體泄露問題的發(fā)生概率越高。

為了避免該種問題的發(fā)生，必須做好設(shè)備的日常巡檢和密度繼電器的監(jiān)控工作，對于問題高發(fā)的氣室，必須時還要利用紅外成像檢漏儀器進(jìn)行檢測，此外，檢測人員還要對漏氣規(guī)律進(jìn)行全面的分析，總結(jié)出漏氣發(fā)生規(guī)律，一旦發(fā)現(xiàn)氣室中出現(xiàn)該種問題，就需要及時的排查安全隱患，保證系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。

3.2 設(shè)備內(nèi)部放電問題

GIS設(shè)備內(nèi)部放電問題也是影響設(shè)備運(yùn)行有效性的重點(diǎn)問題，這一問題多是由于制作工藝質(zhì)量問題導(dǎo)致，設(shè)備中絕緣子與金屬雜質(zhì)氣泡都是引發(fā)放電問題的誘因。

3.3 開關(guān)操作故障

如果操作機(jī)構(gòu)的內(nèi)部齒輪出現(xiàn)問題，很容易導(dǎo)致開關(guān)出現(xiàn)操作故障。

4 GIS設(shè)備在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的狀態(tài)檢修方式

與常規(guī)設(shè)備相比而言，GIS設(shè)備有著運(yùn)行安全以及體積小的優(yōu)勢，但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，如果其中一個元件出現(xiàn)故障，就很可能引發(fā)一些嚴(yán)重的后果，為了保障系統(tǒng)運(yùn)行的安全性，必須要做好GIS設(shè)備的狀態(tài)檢修工作。在開展檢修工作時，需要綜合考慮到設(shè)備的健康狀態(tài)與運(yùn)行狀態(tài)，以此為基礎(chǔ)來制定檢修計劃。

4.1 成套設(shè)備狀態(tài)檢修的應(yīng)用

在傳統(tǒng)模式下，對于設(shè)備的檢修是存在諸多不足的，其中最為突出的表現(xiàn)就是檢修頻繁、檢修盲目，為了提升檢修質(zhì)量，就必須要大范圍推廣GIS成套設(shè)備狀態(tài)檢修模式，該種方式是建立在整個設(shè)備健康狀態(tài)與性能診斷的基礎(chǔ)上，與傳統(tǒng)檢修方式相比而言有著如下的優(yōu)勢：

第一，安全性高。

采用GIS設(shè)備狀態(tài)檢修模式可以及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備在運(yùn)行過程中存在的潛在故障，為工作人員的檢修工作提供科學(xué)的指導(dǎo)，這對于提升整個設(shè)備運(yùn)行的安全性有著十分積極的意義。

第二，可用率理想。

采用GIS設(shè)備狀態(tài)檢修模式可以有效減少檢修次數(shù)，避免由于強(qiáng)迫停運(yùn)為電力系統(tǒng)帶來不良影響，對于提升整個系統(tǒng)的可用率大有裨益。

第三，可以節(jié)約資金和時間。

GIS設(shè)備狀態(tài)檢修模式操作簡單，能夠節(jié)約大量的檢修時間，還能夠優(yōu)化整個設(shè)備的運(yùn)行年限。

4.2 常用檢修方式分析

GIS設(shè)備的常用檢修方式有單一分析法、綜合分析法與在線監(jiān)測法幾種類型，其中，單一分析法主要應(yīng)用在狀態(tài)檢修工作中，綜合分析法能夠根據(jù)設(shè)備狀態(tài)信息與物理量來進(jìn)行實(shí)施監(jiān)測，因此，其應(yīng)用范圍更為廣泛。

結(jié)語

在我國經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展之下，電力負(fù)荷越來越大，人們對于供電質(zhì)量與電網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量也提出了更高的要求，在這一背景下，GIS設(shè)備在電力系統(tǒng)中開始得到了廣泛的使用。與傳統(tǒng)設(shè)備相比而言，GIS設(shè)備有著體積小、運(yùn)行周期長、安全性高、施工周期短的優(yōu)勢，但是元器件類型也較為復(fù)雜，為了保障系統(tǒng)運(yùn)行的安全性，必須要做好GIS設(shè)備的狀態(tài)檢修工作。

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