國外市場業(yè)主對GIS設(shè)備配套局放在線監(jiān)測系統(tǒng)的依賴性

張巖松 萬昊宸

摘要：GIS局放在線監(jiān)測系統(tǒng)用于監(jiān)測并分析氣體絕緣組合電器（GIS）設(shè)備內(nèi)部局部放電信號，采集到的信號通過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)測并評估GIS設(shè)備運行狀態(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，價格昂貴，理論原理豐富，運行后實際效果有待考察，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)測系統(tǒng);海外GIS市場;技術(shù)規(guī)范

氣體絕緣全封閉組合電器，英文簡稱GIS。GIS設(shè)備自20世紀(jì)60年代實用化以來，已廣泛運行于世界各地。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)敞開式變電站相比，GIS的優(yōu)點在于結(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。近年來中國電網(wǎng)迅猛發(fā)展，GIS市場日漸飽和。國內(nèi)幾大開關(guān)廠家瞄準(zhǔn)海外發(fā)展中國家市場，紛紛在海外建廠。競爭對手日益增多，市場份額是固定的，價格戰(zhàn)的爭奪不可避免。低價中標(biāo)會給業(yè)主帶來短暫收益。但長此以往低成本造成的質(zhì)量降低為將來運營維護(hù)留下隱患。

國內(nèi)幾大開關(guān)廠家都有豐富的經(jīng)驗，可以滿足中國國家電網(wǎng)的嚴(yán)格要求。如果在語言溝通尚可以理解到位，具備完成發(fā)展中國家這些項目的能力。每個市場都有他們自己的技術(shù)規(guī)范，如果在投標(biāo)或項目執(zhí)行階段將技術(shù)規(guī)范研究透徹，可以少走很大彎路。保證項目按時完工的同時可以為生產(chǎn)爭取出更多寶貴時間。

和中國一樣，每個國家都有國網(wǎng)、省網(wǎng)、私人電廠等不同系統(tǒng)。每個系統(tǒng)都有各自的技術(shù)規(guī)范。每個系統(tǒng)技術(shù)人員的技術(shù)水平參差不齊。國網(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)自己實際的運行經(jīng)驗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GIS設(shè)備感興趣的同時也對技術(shù)規(guī)范存在困惑。此時廠家的經(jīng)驗是高于業(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)閱讀多個市場GIS技術(shù)規(guī)范，發(fā)現(xiàn)大家對局放在線監(jiān)測系統(tǒng)都很感興趣?，F(xiàn)分析一下其中的原因，GIS有如下特點：

1、設(shè)備整體金屬封裝，發(fā)生故障時不易定位;

2、封裝屏蔽性高，運行時不易掌握內(nèi)部情況;

3、結(jié)構(gòu)緊湊，元件多，一個設(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的這些特點可能增大故障影響范圍和延長停電維修時間，進(jìn)而影響整個電力系統(tǒng)的正常運行。因此對GIS故障的早期預(yù)測，預(yù)報，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、運輸、現(xiàn)場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)生在初期均會出現(xiàn)局部放電現(xiàn)象。因此，對GIS進(jìn)行局部放電檢測可以發(fā)現(xiàn)絕緣的早期故障。

采用GIS局放在線監(jiān)測的目的：是采用有效的在線檢測手段和分許診斷技術(shù)，檢測和追蹤發(fā)生在GIS設(shè)備中的局部放電，及時預(yù)報該局放的發(fā)展趨勢和預(yù)測相關(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運行的安全可靠性，確保GIS的安全可靠運行。

根據(jù)不同業(yè)主現(xiàn)場經(jīng)驗，現(xiàn)場環(huán)境復(fù)雜，干擾的水平較高，會破壞采集數(shù)據(jù)，降低測量精度。GIS設(shè)備放電，局放設(shè)備沒有提前預(yù)判到。給業(yè)主造成經(jīng)濟(jì)損失?，F(xiàn)場干擾目前仍是難題，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存在診斷率不高、診斷耗時較長，且對于GIS運行過程中存在的重疊缺陷診斷準(zhǔn)確率較低的問題，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)換對提取的特征向量做了歸一化處理。

結(jié)束語

世界輸變電線路建設(shè)迅猛發(fā)展，各國對電力需求量日益增加，GIS的應(yīng)用越來越多。GIS相比于AIS的優(yōu)點結(jié)構(gòu)緊湊，故障率低，易維修，停電時間短。但因為封閉設(shè)備，不易判斷局部放電點。如果有一種設(shè)備可以提前預(yù)判放電點的位置，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)測設(shè)備是很有必要的。但由于現(xiàn)場環(huán)境復(fù)雜，信號干擾大，過濾困難?，F(xiàn)場運行階段局放問題較多。實際設(shè)備已經(jīng)放電，但局放監(jiān)測系統(tǒng)沒有感應(yīng)，業(yè)主表示花了大價錢卻沒起到應(yīng)有的作用。局放監(jiān)測技術(shù)還有待進(jìn)一步提高。

（作者單位：新程（沈陽）電力設(shè)備有限公司檢修分公司）