張巖松 萬(wàn)昊宸

摘要：GIS局放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)用于監(jiān)測(cè)并分析氣體絕緣組合電器（GIS）設(shè)備內(nèi)部局部放電信號(hào)，采集到的信號(hào)通過(guò)濾波和放大等處理后，輸出給數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)進(jìn)行集中分析，顯示以及輸出告警，進(jìn)而監(jiān)測(cè)并評(píng)估GIS設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，有效避免GIS高壓設(shè)備的突發(fā)性事故。該系統(tǒng)起源于英國(guó)，價(jià)格昂貴，理論原理豐富，運(yùn)行后實(shí)際效果有待考察，但深受海外用戶認(rèn)可。

關(guān)鍵詞：氣體絕緣全封閉組合電器;局放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng);海外GIS市場(chǎng);技術(shù)規(guī)范

氣體絕緣全封閉組合電器，英文簡(jiǎn)稱(chēng)GIS。GIS設(shè)備自20世紀(jì)60年代實(shí)用化以來(lái)，已廣泛運(yùn)行于世界各地。GIS不僅在高壓、超高壓領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，而且在特高壓領(lǐng)域也被使用。與常規(guī)敞開(kāi)式變電站相比，GIS的優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、可靠性高、配置靈活、安裝方便、安全性強(qiáng)、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，維護(hù)工作量很小，其主要部件的維修間隔不小于20年。近年來(lái)中國(guó)電網(wǎng)迅猛發(fā)展，GIS市場(chǎng)日漸飽和。國(guó)內(nèi)幾大開(kāi)關(guān)廠家瞄準(zhǔn)海外發(fā)展中國(guó)家市場(chǎng)，紛紛在海外建廠。競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手日益增多，市場(chǎng)份額是固定的，價(jià)格戰(zhàn)的爭(zhēng)奪不可避免。低價(jià)中標(biāo)會(huì)給業(yè)主帶來(lái)短暫收益。但長(zhǎng)此以往低成本造成的質(zhì)量降低為將來(lái)運(yùn)營(yíng)維護(hù)留下隱患。

國(guó)內(nèi)幾大開(kāi)關(guān)廠家都有豐富的經(jīng)驗(yàn)，可以滿足中國(guó)國(guó)家電網(wǎng)的嚴(yán)格要求。如果在語(yǔ)言溝通尚可以理解到位，具備完成發(fā)展中國(guó)家這些項(xiàng)目的能力。每個(gè)市場(chǎng)都有他們自己的技術(shù)規(guī)范，如果在投標(biāo)或項(xiàng)目執(zhí)行階段將技術(shù)規(guī)范研究透徹，可以少走很大彎路。保證項(xiàng)目按時(shí)完工的同時(shí)可以為生產(chǎn)爭(zhēng)取出更多寶貴時(shí)間。

和中國(guó)一樣，每個(gè)國(guó)家都有國(guó)網(wǎng)、省網(wǎng)、私人電廠等不同系統(tǒng)。每個(gè)系統(tǒng)都有各自的技術(shù)規(guī)范。每個(gè)系統(tǒng)技術(shù)人員的技術(shù)水平參差不齊。國(guó)網(wǎng)的技術(shù)規(guī)范一般作為標(biāo)桿供各系統(tǒng)參考。各系統(tǒng)根據(jù)自己實(shí)際的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)提出更加具體的技術(shù)要求豐富自己的技術(shù)規(guī)范。但如果技術(shù)人員是第一次接觸GIS設(shè)備，他們對(duì)GIS設(shè)備感興趣的同時(shí)也對(duì)技術(shù)規(guī)范存在困惑。此時(shí)廠家的經(jīng)驗(yàn)是高于業(yè)主的，需要向業(yè)主詳細(xì)講解、培訓(xùn)GIS的結(jié)構(gòu)、使用方法。經(jīng)閱讀多個(gè)市場(chǎng)GIS技術(shù)規(guī)范，發(fā)現(xiàn)大家對(duì)局放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)都很感興趣?，F(xiàn)分析一下其中的原因，GIS有如下特點(diǎn)：

1、設(shè)備整體金屬封裝，發(fā)生故障時(shí)不易定位;

2、封裝屏蔽性高，運(yùn)行時(shí)不易掌握內(nèi)部情況;

3、結(jié)構(gòu)緊湊，元件多，一個(gè)設(shè)備的故障容易波及鄰近設(shè)備，使故障擴(kuò)大;

4、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，檢修條件高，一旦發(fā)生故障維護(hù)困難。GIS的這些特點(diǎn)可能增大故障影響范圍和延長(zhǎng)停電維修時(shí)間，進(jìn)而影響整個(gè)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。因此對(duì)GIS故障的早期預(yù)測(cè)，預(yù)報(bào)，預(yù)防就顯得非常重要。而導(dǎo)致GIS絕緣事故的原因主要有：由于制造、運(yùn)輸、現(xiàn)場(chǎng)裝配等多種原因造成的，異物殘存，絕緣破壞，設(shè)備器件脫落，這些事故的發(fā)生在初期均會(huì)出現(xiàn)局部放電現(xiàn)象。因此，對(duì)GIS進(jìn)行局部放電檢測(cè)可以發(fā)現(xiàn)絕緣的早期故障。

采用GIS局放在線監(jiān)測(cè)的目的：是采用有效的在線檢測(cè)手段和分許診斷技術(shù)，檢測(cè)和追蹤發(fā)生在GIS設(shè)備中的局部放電，及時(shí)預(yù)報(bào)該局放的發(fā)展趨勢(shì)和預(yù)測(cè)相關(guān)設(shè)備的絕緣劣化程度，防止突發(fā)性的電氣事故，為設(shè)備的狀態(tài)檢修和維護(hù)提供有效的數(shù)據(jù)依據(jù)。從而做到早期診斷，早期預(yù)防，避免突發(fā)性故障的發(fā)生，提高GIS運(yùn)行的安全可靠性，確保GIS的安全可靠運(yùn)行。

根據(jù)不同業(yè)主現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜，干擾的水平較高，會(huì)破壞采集數(shù)據(jù)，降低測(cè)量精度。GIS設(shè)備放電，局放設(shè)備沒(méi)有提前預(yù)判到。給業(yè)主造成經(jīng)濟(jì)損失?，F(xiàn)場(chǎng)干擾目前仍是難題，如何高效濾掉干擾，準(zhǔn)確采集數(shù)據(jù)，方法有待進(jìn)一步提高。

為了處理目前方法在診斷氣體絕緣全封閉組合電器局部放電故障時(shí)存在診斷率不高、診斷耗時(shí)較長(zhǎng)，且對(duì)于GIS運(yùn)行過(guò)程中存在的重疊缺陷診斷準(zhǔn)確率較低的問(wèn)題，提出了基于優(yōu)化多核學(xué)習(xí)相關(guān)向量機(jī)的GIS局部放電診斷方法。方法計(jì)算了用于描述GIS局部放電PRPD圖譜的偏斜度、陡峭度、互相關(guān)系數(shù)、放電量因數(shù)、修正后的互相關(guān)系數(shù)等特征參數(shù)，實(shí)現(xiàn)GIS局部放電診斷的綜合特征向量提取，并采用線性函數(shù)轉(zhuǎn)換對(duì)提取的特征向量做了歸一化處理。

結(jié)束語(yǔ)

世界輸變電線路建設(shè)迅猛發(fā)展，各國(guó)對(duì)電力需求量日益增加，GIS的應(yīng)用越來(lái)越多。GIS相比于AIS的優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)緊湊，故障率低，易維修，停電時(shí)間短。但因?yàn)榉忾]設(shè)備，不易判斷局部放電點(diǎn)。如果有一種設(shè)備可以提前預(yù)判放電點(diǎn)的位置，提前掐死放電的希望將提高用電效率，減少經(jīng)濟(jì)損失。所以局放監(jiān)測(cè)設(shè)備是很有必要的。但由于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜，信號(hào)干擾大，過(guò)濾困難?，F(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行階段局放問(wèn)題較多。實(shí)際設(shè)備已經(jīng)放電，但局放監(jiān)測(cè)系統(tǒng)沒(méi)有感應(yīng)，業(yè)主表示花了大價(jià)錢(qián)卻沒(méi)起到應(yīng)有的作用。局放監(jiān)測(cè)技術(shù)還有待進(jìn)一步提高。

（作者單位：新程（沈陽(yáng)）電力設(shè)備有限公司檢修分公司）