GIS设备在电力系统中的应用及状态检修

王其成 李国萍 庄洪卫

（国网山东省电力公司检修公司，山东 济南 250118）

随着经济规模的持续增大，供电负荷也大幅度上长，供电终端客户对输送电网络的安全稳定性及送电品质产生了更为严格、更高水平的要求和期望。但是，因为输电通道及建设用地的限制，电源控制点的建设较为滞后，基于此，通过运用GIS控制系统可以圆满实现上述目的。新款GIS设备凭借它的特有功能，在现时的电网建设中已获得了极为广泛的运用。这里就GIS系列电气设备和普通电气设备做了全面的功能比较。而且就GIS设备主接线方式确定、通风设施选择、设备控制室的建设方案以及其时常发生问题的处理方法做了系统的阐释。另外介绍了该类型设备检修的作用及便捷性以及实施系统检修的惯用做法。

1 GIS设备具有的独特优越性及缺陷

GIS设备系利用气体绝缘、完全封闭的组合型开关实现电气控制的高压电力组合设备，用SF6气体作为电流绝缘媒介，把接地控制开关、隔离控制开关、短路控制器、电压互感部件、母导线、避雷装置、电缆终极接线端及导线套管，依托设计模式完整地组合成系列设备及装置，依托液体导压及气体传动功能、弹簧压力部件操控等方式来驱动GIS设备断路装置的通、断切换过程。与常规的电力控制部件比较，GIS系列设备拥有下述的性能表现。

1.1 GIS系列设备的优越性

（1）GIS系列设备具有体积小，占用空间小等优点。一般条件下，220kV电压等级的GIS装置占用空间范围大致仅相当于普通设备的40%，110kV或低于其电压层次的GIS装置占用空间仅相当于常规装置的50%。所以，与普通的电力装备相比，采用GIS电力控制器件可大幅度减少电力工程建设用地，降低整体工程设备的采购费用。

（2）GIS系列装置的稳定性强，受外界条件的干扰不大。因为GIS装置选用了SF6气体充当绝缘介质，并且其装置结构中器件均为全封闭型的，而且可以和室外烟雾和潮湿空气等介质完全分割而存在，故这些外界因素对其的干扰几乎是微乎其微。而且因为这类设备都设置了坚固而专业性的外壳，可以有效屏蔽来自外界的电磁辐射以降低对其结构部件的干扰作用。再有，GIS装置在工作时发出的噪音亦被其外壳有效地屏蔽掉了，只有很低水平的噪音危害。

（3）GIS系列装置有很强的阻火性，应用安全系数大。SF6气体有很强的电力绝缘性，而且其具有不燃烧的特性，阻火功能强。另外，SF6气体拥有很强的熄灭电弧性质，工作稳定性强，运行的寿命也长。

（4）GIS系列装置的建设工期很短，而且其结构中所包含的各类器件适用范围广，能用在各类装置的组成结构中。设备的装配过程在制作车间即可实施，并且整体器件的装配都在一个操作单元中完成。所以，适宜在安装现场进行组装，安装的劳动强度较普通设备安装过程有很大幅度的降低。

1.2 GIS系列装置的缺点

（1）不容易准确判断出发生故障部位，由于GIS装置组装于绝缘封闭空间内，倘若密闭气室里的结构部件发生了性能异常，是极不容易察觉到的，其使故障判断工作变得很不容易。

（2）极易引发衔接部件发生异常。与常规电气设备做比较，GIS装置结构中部件组合紧密，倘若其中一个部件发生了异常，那就极易引发相邻部件也发生问题，增大事故的波及面，由此必然使其工作状况受到严重损害。

（3）检修耗费时间长。GIS系列装置基本上包括隔离控制开关、断路控制器等几种器件，它们均可在安装现场进行装配，针对操作人员来说，该类新型设备构置繁琐，不易拆装，万一发生异常，判断、确定工作相当复杂，并且须投入很长时间实施检修工作。

2 GIS控制装置在电力系统中的运用

2.1 主接线方式确定

出于充分保障GIS控制装置在电力网络中运行可靠性及平稳性的目的，即必须给配电机构拟置出两个主线路，将其中一个线路设置为肩负巡检职能的通道，另一个线路配置在断路控制器旁较为合适。在确定主接线的模式时，适合选用双母分段接线模式或单目扥段连接方式，运用此类设置方式可以降低其结构部件发生异常情况时对于母线工作效果的损害。

2.2 GIS成套设备的常见故障分析

（1）SF6气体设备漏气。SF6气体设备漏气一般发生在GIS成套设备的密封面和阀门连接处。密封面的漏气大多由于加工工艺或者加工质量问题不合格引起。这种问题通常不是单一环节的故障引起，而是由于多个环节中的问题共同引起。

（2）GIS成套设备内部放电。由于设备制造工艺和质量等原因，在GIS成套设备内部存在悬浮电位，引起设备内部局部的电压强度变高，进而在设备内部产生电晕放电。

3 GIS设备状态检修

前已述及，将GIS系统装备和普通电气装备做比较，尽管其拥有设备外形尺寸小及工作稳定性能强的优点，然而，因为其构造比较复杂，制造过程的质量标准相当高，倘若其内部结构中某一个部件发生了异常情况，就极容易导致其它相邻部件亦出现异常情况，进而有可能导致整体GIS装备瘫痪而完全失去功能。所以，GIS系统装备的状态检测及状态检修是一项具有充分必要性而且意义非常重大的工作环节。状态检修是采用传感器和测量手段对反映GIS运行状态的物理量和化学量进行检测。根据这些监测量判断设备的运行状态、健康状态，并且初步判断设备的可能故障。在此基础上制定GIS成套设备的检修计划和检修项目。

结语

当今国民经济的高速发展，使电力负荷在急剧增长的同时，对电网的运行可靠性和供电质量的要求越来越高。然而由于线路通道和土地资源紧张，新建电源点一般比较滞后。值此，GIS设备以其独特的优势在电网中得到普遍的应用。但我们应在运用它的同时逐渐将其推向完善。

[1]邹彦艳，刘均.GIS技术在电力实时监控系统中的应用[J].科学技术与工程，2009（01）.

[2]张启峰.陕西电网GIS管理系统研究[J].陕西电力，2009（02）.