GIS高壓組合電器及智能化變電站建設應用前景研究

[摘要]我國的智能化建設經過了許多人的努力，已經進入了快速發展的趨勢。GIS高壓組合電器擁有獨有的優勢，比如：高可靠性，性能優良，節約土地，造價低等，以及結合現代智能化設備的優點。它的出現對于智能化變電站的發展是至關重要的。

[關鍵詞]高壓組合電器；智能變電站；GIS

在不久的將來，我國將全方位開啟堅強的智能電網體系。該體系以特高壓電網做為主要的結構網架，其基礎是以其他分支電網協調發展組成的穩定的電網。它涵蓋了自動化、智能化、信息化等新型電網系統的特點，是一種自主創新的穩定電網。隨著新技術的發展，智能化衍生的一次、二次設備的光電互感器以及智能化通訊技術逐漸成為了各級電網建設的關注焦點。

GIS智能化變電站是一種新型的自動化的變電站，其信息的收集、輸送、分析都是采用數字化自動進行的，具備信息化、智能化、管理自動化的特征。其主要特點是：1、設備智能化。數字輸出式光學傳感器以及智能開關的應用。在一次設備和二次設備之間的通訊都是通過光纖進行傳送，并使用數字化的編碼方式，每一次的采樣值、狀態量和控制指令等信息都實現智能化。2、設備數字化。取消了傳統的電纜指令傳送方式，利用無線通訊來發送與接受模擬量，開關量和控制指令等信息。3、自動化管理。所有的故障分析，機械維修與系統的操控都不再需要人工的操作，實現自動化。

1.GIS高壓組合電器采用新技術設計改造

輸變電技術的迅速發展使得許多電氣設備制造公司不得不淘汰舊技術研究新的技術，所以新的一批高壓電氣設備應運而生，它們的出現為電網系統提供了穩定運行的基本保障。它們是時代進步的成果，電網系統智能化的的表現，同時還是電網系統發展的基礎。智能化設備的改造主要可以從以下幾個方面來講解：

1.1光學互感器

光學互感器是智能化變電站中最重要的新技術之一，它的引進在很大程度上推進了智能化變電站的發展，新型變電站中的電子計量、測控、保護、故障錄入等信息如果沒有光學互感器將沒法實現智能化。

在變電站設備上的運作過程中一大阻礙就是鐵芯卡滯現象它的出現對設備的正常運行造成了較大的影響。通過光學互感器，可以對機構的分合閘時的線圈工作電流進行檢測與記錄，線圈的工作電流的波形參數是計算鐵芯啟動、運動和線圈通電時間的重要參數，光學互感器檢測電流就能分析出是否有卡滯現象，這樣可以更少時間解決問題。從線圈電流上還能檢測出鐵芯的活動過程。線圈電壓的測量和電流的測量一樣重要，操作回路電壓的大小可以通過線圈的工作電壓來推導出來。

1.2智能開關

分、合閘回路的狀態監控，可以推斷出CB由與控制電斷開而造成的一些故障。可以在很大程度上延長斷路器的壽命。CB的行程和時間的監控對于斷路器當前狀態是否正常可以更好的掌控。斷路器的分合時的電路和分合的次數的監控有利于計算出斷路器的觸頭磨損情況的分析，如果出現磨損狀況可以更早發現，更早解決。SF6氣體密度在智能開關的運作中是一個非常關鍵的參數。根據其密度值能分析推斷出系統所處的狀態，從而發出相應的指令或者報警提示。這些智能化的指令和報警使得技術人員對電網系統的運作有了更好的了解和控制。

系統進行自檢繼而報告的信息通常有，斷路器、隔離接地開關的觸頭所在位置，輔助開關的狀態，操作機構的狀態，儲能情況的的檢測盒記錄，電機電源等出現的一些異常報警。除了這些還有對系統電流，系統電壓，繼電保護和電流信號的檢測；機柜的絕緣性，溫度，濕度等等一些指標的測量，也是一個主要的參數。

以上的一些就是GIS高壓電器組合的一些新技術改進。這些技術的出現使得GIS高壓組合電器在智能化電網系統運作中更好的發揮了計算機通訊技術，智能控制技術，數字信號編碼技術的作用。是電網體系的精確性，安全性和穩固性得以實現的關鍵元素及其重要保障。

2.GIS在智能化變電站中的應用前景

在智能化變電站技術的應用中，我國仍處于起步階段，許多國外已嫻熟掌握使用的高新技術，例如變電站設備的數字化技術、信息化技術、自動化技術，在國內還不能很好地發揮其高新技術的成效。國內在智能化這方面的發展正式起步是在2001年，2004年在一些電力公司按照IEC61850標準進行數字化試驗建設，經過一段時間和一些人的努力，國內已經有了110KV、220KV以及500KV變電站，智能化變電站已經隨著科學技術的發展而進入人們的視野，也成為了我國以后的的發展方向。

GIS高壓組合電器的前身金屬封閉式氣體絕緣高壓組合電器以它擁有以下的特點：安裝維護方便、一體化設計、可靠性高、節約土地和造價，得到電網系統的青睞。智能化的升級對于國內各電力公司的吸引程度是前所未有的。

互感器，開關系統，系統控制和綜合網絡控制構成了GIS高壓組合電器。高壓組合電器運行狀態信息采集的更新，電子和光電技術的使用。使得高壓組合電器可以實時監控，通過不同的傳感器來最大限度的減少GIS的維護，延長電器壽命，是保障電網系統穩定運作的重要支持。

資源調控的自動化，設備故障維護和系統狀況的及時反饋這幾個功能是智能化變電站的主要基本功能。如果做不到這三點，那么的智能化只是個裝飾，也對技術員的維修保養任務增加難度，對于電網系統的穩定運行具有不可預知的危機。因此對于一次設施的智能化改造是至關重要而且是迫切的，一次系統的信息獲取，傳送和通訊還有狀況的即時反饋和故障的處理必須由硬件來完成。所以高壓組合電器需要達到較高的標準。在二次系統的信息獲取中，需要依賴于軟件的輔助，高壓組合電器組成的智能化電站必須擁有微機維護、調度運行自動化、設備監控自動化功能。

3.參考文獻

[1]夏洋,. GIS高壓組合電器在智能化變電站建設中的應用[J]. 中國新技術新產品,2012,(23).

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[3]曾林翠,白世軍,楊獎利,毛昭元,. 一種220kV智能化GIS變電站中電子式互感器的方案及應用[J]. 電器工業,2012,(6).

4.作者簡介

曲斌（1982.12），男，遼寧沈陽，沈陽儀表科學研究院有限公司，工程師，本科學歷，研究方向：壓力容器、換熱器、GIS波紋膨脹節、高壓組合電器。