GIS高壓組合電器在智能化變電站建設(shè)中的應(yīng)用

王立敏

[摘 要]在目前信息化時代背景下，各類信息控制和智能控制已經(jīng)成為了其一個重要的理念。特別是通信和控制兩方面技術(shù)的切入，將會大大改善目前電力的傳輸效率，而電網(wǎng)遠程化也是電網(wǎng)智能化的一個方向，而這其中需要應(yīng)用到在線監(jiān)控技術(shù)，即讓高壓組合電器的多個指標能夠通過信息網(wǎng)絡(luò)進行及時反饋，保證整個電力系統(tǒng)的安全運行，所以研究GIS高壓組合電器的智能化運用效果，對于我國電力行業(yè)的進步具有重要意義。

[關(guān)鍵詞]GIS高壓組合；智能化變電站；研究與運用

中圖分類號：TM63 文獻標識碼：B 文章編號：1009-914X（2016）05-0331-01

引言

GIS組合電器又被稱為氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備，其在電力系統(tǒng)的重要性僅次于變壓器，是變電站常見的一種設(shè)施，其主要構(gòu)成是由斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、互感器、避雷器、母線一系列設(shè)備構(gòu)成，外殼以金屬制造，同時注入SF6氣體以保證內(nèi)部的絕緣，因此

GIS組合電器對于外界環(huán)境的干擾不敏感，保證了一定程度的安全性，同時配置具有較強的拓展性，而且按照比較快捷。但是也由于GIS組合電器的具有密封性的特征，如果殼內(nèi)器件出現(xiàn)問題往往難以進行發(fā)現(xiàn)和檢查，即如異常放電問題、微粒運動問題等等。而筆者將通過本文，就GIS高壓組合電器在智能化變電站建設(shè)中的應(yīng)用展開詳細的分析和探索。

1.智能化變電站的原理

智能化變電站與傳統(tǒng)變電站的區(qū)別在于其對于電路系統(tǒng)的監(jiān)控和調(diào)整是通過信息設(shè)備完成的，即設(shè)備首先對信息進行采樣收集，然后通過線路傳送給控制室，最后由控制室進行處理再輸出，可以說整個過程體現(xiàn)出的是智能化，而其特征也特別明顯可以表現(xiàn)為一次設(shè)備智能控制，諸如光學(xué)互感設(shè)備，其工作原理就是采用數(shù)字智能化進行輸出的，同時一次設(shè)備與二次設(shè)備的通信方式以光纖進行連接，編碼過程中主要交換采集信息的樣本，諸如狀態(tài)量、控制命令等特別的信息；另外，對于智能化變電站的二次設(shè)備，則是體現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)普及的趨勢，而一般來說網(wǎng)絡(luò)在二次設(shè)備的作用除了交換信息樣本，同時還可以控制信息量的大小以及發(fā)送命令，同時還體現(xiàn)在管理系統(tǒng)的智能化，即可以自行查找故障，然后進行分析，同時設(shè)立程序自動調(diào)控的自動化系統(tǒng)[1]。

2.關(guān)于高壓組合電器的技術(shù)內(nèi)容與設(shè)計

對于高壓組合電器技術(shù)，主要是電力機構(gòu)在傳統(tǒng)電路系統(tǒng)中實現(xiàn)四個方面的革新，即：（1）光學(xué)互感器加入，主要是保證二次監(jiān)測的效益最大化，同時可以完全解決傳統(tǒng)電磁互感產(chǎn)生的問題，同時最大程度降低信息采樣的誤差，提升數(shù)據(jù)精確度；（2）分、合閘線圈工作電流即時反饋，其中包含鐵芯啟動周期，運動周期以及線圈通電周期，進而推測鐵芯可能運動的情況，同時對一些問題進行記錄，例如鐵芯卡住的現(xiàn)象，鐵芯運動流程，以及吸力等等，同時將測出的回路電壓具體值作為預(yù)案的參考，另外可以對分合閘兩組回路狀態(tài)進行分辨，避免斷路器在回路斷路情況下出現(xiàn)停止運動的情況，同時根據(jù)斷路器開啟閉合狀態(tài)的電流數(shù)據(jù)以及開閉次數(shù)的統(tǒng)計，則可以大致估算出觸頭的磨損狀態(tài)，同時推測斷路器的運作過程以及周期，而且可以將這兩個參數(shù)通過特征曲線進行表示，以判斷斷路器的工作狀態(tài)；（3）監(jiān)測SF6氣體密度，可以根據(jù)各類密度數(shù)據(jù)發(fā)送各種指令甚至警告，例如查驗斷路器、接地開關(guān)觸頭所在、輔助開關(guān)情況、能量儲存狀況還有一些電源故障出現(xiàn)的警報等等?？偠灾?，系統(tǒng)電壓和電流屬于繼電保護技術(shù)的基本參數(shù)，需要格外注意記錄信息；（4）整體數(shù)據(jù)建模以及通訊平臺建立，其效用體現(xiàn)在管理體系完全自動化，同時整合了高電壓、傳感、計算機、數(shù)字信號處理等多項技術(shù)。對大部分設(shè)備的狀態(tài)參數(shù)進行實時監(jiān)測，同時提升系統(tǒng)監(jiān)測可靠性、精確性以及平穩(wěn)性[2]。

3.GIS組合電器監(jiān)測分類

3.1 局部放電監(jiān)測

局部放電監(jiān)測主要是針對GIS設(shè)備外殼不定電磁波與點名之間產(chǎn)生高頻電壓，最終導(dǎo)致局部出現(xiàn)放電現(xiàn)象。而局部放電融入在智能化的GIS設(shè)備監(jiān)測中，可以保證主動以及被動的雙重監(jiān)測，首先是主動監(jiān)測，設(shè)備監(jiān)測過程完全自動，不需要相關(guān)技術(shù)人員進行看管和操控，同時人員即便是短期立刻檢測平臺，系統(tǒng)也會主動記下監(jiān)測數(shù)據(jù)，同時開展相應(yīng)的分析，而局部放電可以保證電路運行始終處于安全狀態(tài)。

3.2 機械在線監(jiān)測

GIS組合電器組合設(shè)備的運行監(jiān)測與傳統(tǒng)電力設(shè)備監(jiān)測不同，還需融入機械監(jiān)測，即如分析設(shè)備的機械特性，同時根據(jù)一些特性數(shù)據(jù)了解故障發(fā)生的原因，最后根據(jù)原因進行故障解決，而機械特性在線監(jiān)測的流程可以包含以下個方面：首先，電壽命診斷，主要是通過開閉閘流程每次電流波形圖以及每次電流的政府效果等等，電壽命診斷的依據(jù)是事故產(chǎn)生的幾率；控制回路監(jiān)測調(diào)控，諸如針對一些組合效果的電器，若其中之一出現(xiàn)問題而其他部分依然可以完成運作，從而降低故障損失；最后機械特征檢測具有廣泛性，控制回路會讓GIS組合電器運作受到影響，所以監(jiān)測需要記錄下回路的輔助觸點位置及動作周期；而且控制回路情況下進行監(jiān)測，相關(guān)監(jiān)測人員需要細致分析相關(guān)數(shù)據(jù)，以便保證檢測能夠達到相應(yīng)的效果。

4.智能化變電站運作環(huán)境檢測分析

雖然GIS高壓組合電器智能化發(fā)展在我國尚屬于研究階段，但是一些初步研究獲得的成果已經(jīng)帶入到電力行業(yè)中，同時提升了電力系統(tǒng)的運作效率。而對于變電站運作環(huán)境檢測來說，檢測還可以通過以下幾個方面進行改進，即無人情況下，高壓組合電器將根據(jù)視頻、安防兩個方面進行切入檢測，檢測主要是針對系統(tǒng)入侵、火災(zāi)或者正常的安檢等各個方法進行全面檢測，接著可以在其中配合單片機、紅外線等關(guān)聯(lián)技術(shù)完成評估和拓展，最后保證變電站運行環(huán)境檢測能夠達到最大的效果，杜絕一些安全問題產(chǎn)生[5]。

5.結(jié)語

智能化是目前乃至未來時代的一個重要特征，而電力系統(tǒng)作為一個基本的服務(wù)系統(tǒng)，其安全問題也是一直存在的重要問題，也是亟待解決的問題。而對于GIS高壓組合電器來說，作為變電站的一種常用設(shè)備，其智能化也與變電站未來的發(fā)展目標完全一致，所以需要進行廣泛推廣。

參考文獻

[1] 歐陽崇坤.智能化GIS組合電器應(yīng)用分析[J].科技信息，2014，07（07） ：198-199.

[2] 黃清.GIS高壓組合電器在智能化變電站建設(shè)中的應(yīng)用[J]，中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2012，12（12）：20-21.

[3] 黃建偉，胡勁濤.電壓組合電器（GIS）的智能化研究[J]，黑龍江科技信息，2014，07（07）：83-84.