徐跃东，吴文兵，李乐萍，苏志然

国网聊城供电公司

探讨GIS设备在电力系统中的应用及状态检修

徐跃东，吴文兵，李乐萍，苏志然

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文章介绍了GIS设备，分析了GIS设备在电力系统中的应用，探析了GIS设备状态检修的常见方法，以供参考。

GIS设备；电力系统；应用；状态检修

1.前言

电能资源是我国重要的能源资源，在经济快速发展的时代，人们对电能的需求量不断的增加，这对于电网运行的安全性以及供电能力提出了更高的要求。通过将GIS设备应用在电力系统中，能够有效的提高整个电力系统的运行安全性与可靠性。因此，文章针对GIS设备在电力系统中应用以及状态检修的研究具有非常重要的现实意义。

2.GIS设备的概述

GIS设备是气体绝缘全封闭组合开关电器的高电压器集合设备，通过SF6气体，通过一定的方式能够快速的把仅进出线套管、电缆终端、避雷器、母线、电压和电流互感器、断路器、隔离开关、接地开关等组成一套系统，通过操作弹簧机构或者液压，能够实现对GIS设备断路器的闭合和开关。GIS设备在电力系统中的应用优势主要包括以下几个方面：其一，GIS设备的施工周期相对较短，GIS设备各个组建可以在组装生产车间完成，运输到施工现场之后即可以进行直接安装，其施工量也相对较小，因此施工速度相对较快；其二，具有较高的防火性能，SF6是一种绝缘性气体，具有非常好的防火性能，保证GIS设备能够安全、稳定的运行；其三，可靠性、安全性高，受环境的影响相对较小，GIS设备通常都是全封闭的，设备不与室外潮湿、烟雾等环境相接触，同时GIS设备还有成套的外壳，能够有效的防止电场干扰、外辐射对内部元件造成损害，同时外壳还具有隔绝噪音的效果，噪声污染也相对较小；其四，体积小，相对于传统的电气设备，GIS设备的体积为普通电气设备的50%，占地面积非常小，有效的节约用地，降低土地方面的资金成本。

3.GIS设备在电力系统中的应用分析

3.1 GIS设备室土建设计。GIS设备室土建的设计主要包括以下要点：（1）槽钢水平误差不能超过2mm；和设备母线螺栓连接的春之不差不能超过0.5mm，这样才能够有效的防止GIS设备在运行的过程中出现泄漏现象，同时还应该根据GIS设备的实际施工要求，在GIS设备室中安装地锚钩，进行GIS设备的固定；（2）在进行GIS设备安装的过程中，应该将室内空气相对湿度控制在70%左右，室内空气含尘量不能超过0.1mg/m3，为了防止对GIS设备造成影响，GIS设备室应该尽可能的避免采用石灰墙面，同时降低门窗的使用量，这样能够有效的控制室内的湿度和含尘量，同时还能够防止灰尘落在GIS设备上影响设备的正常运行。

3.2 选择主接线方式。GIS设备在电力系统中的应用，通常需要设置两个通道，一通道设置在断路器一侧，另一个通道负责设备的运行监测，以此保证GIS设备在电力系统中能够安全、稳定的运行。在选择主接线方式时，应该采用单母线分段接线模式+双目分段接线方式相结合的方式，这样能够有效的降低故障对母线造成的影响。目前，220kV变电站和110kV变电站中通常采用单母线分段接线方式，该种方式不仅设置方式简单，还具有非常好的经济性；当220kV变电站和110kV变电站存在6回或者以上馈线时，则应该采用单母线分段接线模式+双目分段接线方式，这种接线方式在实践应用的过程中具有调度方便、实验方便以及检修方便等众多优势。

3.3 GIS设备的通风设计。根据我国的相关规范与标准，对于GIS设备室内SF6气体含量的控制具有明确的标准，需要将空气中的含量量保持在18%以上，SF6的体积分数不能超过1000 L/m³3，以此保证系统能够安全稳定的运行。因此，这就需要对GIS设备室进行通风设计，安装规格合适的通风设备，通常状况下，通风设备的体积为GIS设备体积的3倍-5倍。对于室内热通风标准国家具有明确的规定，因此在设计GIS设备的通风出口时，应该将其设计在GIS设备室的顶部，然而，由于GIS设备存在密度相对较大的绝缘气体，并且一般分布在GIS设备的底层，为了保证GIS设备以及其他设备的正常运行，应该把封口设计在GIS设备室的底部，以此保证GIS设备室具有良好的通风换气效果。同时，采用该种设计方式，还能够及时、有效的将GIS设备故障产生的SF6气体快速的排除，保证设备运行的安全性与稳定性。

4.GIS设备状态检修的常见方式分析

4.1 GIS设备状态的常见方式。GIS设备状态检修常见的方式主要包括以下几个方面：其一，基于计算机技术的在线状态检修方法，例如，地理信息系统、Intranet等；其二，多状态信息综合分析检修方式，该种检修方式的原理表现为：对GIS设备的状态量信息、多种物理量信息等进行检测，然后通过利用证据理论等方法进行GIS设备多种状态信息的分析与处理，以此判断GIS设备是否处于正常运行状态；其三，单一分析检修方式，该种状态检修压主要是针对GIS设备的某一状态进行检修，主要包括基于模糊理论、神经网络理论、油色谱分析等的状态检修方式。

4.2 应用实例。某地区的电力系统推广和使用了GIS设备，2011年供电局对怀疑存在问题的GIS进行了状态检测，通过局部放电检测发现220kV M站-110kV N站Ⅰ线间隔GIS设备存在隐患，通过监测发现导致故障的原因包括两个方面：一方面，内部存在杂质，通过换气处理之后恢复正常；另一方面，内部中心部件振动与杂质共同造成，通过停电检修之后恢复正常。

5.结束语

总而言之，由于GIS设备具有施工周期相对较短、防火性能高、安全性与可靠性高、体积小等众多优点，致使其被广泛的推广和应用在电力系统中。同时，GIS设备在电力系统应用的过程中，受到各种因素的影响会出现一些故障，通过采用多种状态检修方法进行维修，能够有效的提高GIS设备的运行安全性，进而保证整个电力系统的运行安全性和稳定性。

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[2]陈晓晖.探讨GIS设备在电力系统中的应用及状态检修[J].中国新技术新产品，2014，（9）：73-74.

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