變電站GIS設備帶電監測研究

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摘 要：該文對變電站GIS設備帶電監測進行了研究，闡述了GIS設備的概念和特點，介紹了GIS設備帶電監測的具體情況，重點分析了GIS設備帶電監測在變電站中的應用，最后總結了變電站GIS設備帶電監測的重點及要點，旨在做好變電站的監測工作，保證電網的安全運行。

關鍵詞：變電站 GIS設備 帶電監測 應用研究

中圖分類號：TM595 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）06（b）-0036-02

1 GIS設備概述

1.1 GIS設備基本概念

隨著經濟與科技的不斷發展，電網的運行也在不斷發展，為了保證變電站的安全運行，目前在各大變電站已經廣泛應用GIS設備以保證變電站的安全運行。GIS設備是一種封閉的組合電器，GIS設備的構成元件比較簡單，主要有斷路器、隔離開關、電子互感器等構件。因此，GIS設備是一個封閉的組合電器，這是因為GIS設備的所有構成元件都在一個金屬外殼之中，將這個金屬外殼進行封閉之后接地就是GIS設備。

1.2 GIS設備的基本特征

GIS設備的優勢十分明顯，所以，才能廣泛地在變電站中應用，GIS設備的主要優點有：GIS設備的安裝十分方便，而且對周圍環境的要求比較低，這就非常適合新疆地區的變電站，因為GIS設備能夠適應各種比較惡劣的環境，同時GIS設備的后期維護工作能夠很好地展開，這也適合新疆地區的應用。但是GIS設備在實際的應用中還是存在一系列的問題，其中最突出的問題就是：GIS設備在正常工作中存在絕緣隱患，而且這個隱患是不能避免的，這就會給變電站的運行和變電站工作人員的人身安全造成一定的威脅。因此，需要采用帶電監測技術對GIS設備進行監測，保證GIS設備安全的運行，從而保證變電站的安全。

2 GIS設備帶電監測在變電站中的應用

GIS設備帶電監測技術包括超高頻帶電監測技術、超聲波帶電監測技術、紅外線成像監測技術、氣體泄漏帶電監測技術等技術。在監測變電站中的GIS設備運行狀態時，要根據變電站的實際運行情況和GIS設備的特點選擇適合的帶電監測技術，以下就是對各種GIS設備帶電監測技術在變電站中的應用。

2.1 超高頻傳感器監測技術的應用

變電站GIS設備帶電監測技術中主要應用的是超高頻局部放電帶電監測技術，具體的原理就是：采用超高頻傳感器監測GIS設備在正常運行中產生的超高頻信號，對超高頻信號進行分析判斷GIS設備的運行是否正常，而超高頻傳感器監測技術的使用方式分為兩種：一種是外置便捷使用，另外一種是內置式使用。按照相關的數據資料可知，超高頻信號的接收頻率為300 MHz～3 GHz之間。超高頻傳感器監測技術應用的基本方法為：在使用超高頻傳感器監測技術GIS設備時有兩種測量方法：一種為頻域測量，頻域測量能夠準確地監測GIS設備的放電展開性，另外一種為時域測量，時域測量能夠對GIS設備運行中的缺陷進行準確的定位。兩種測量方法各有優點，都能夠對GIS設備進行準確的監測。

超高頻傳感器監測技術具有一定的特點，采用超高頻傳感器監測技術對GIS設備進行監測時，超高頻傳感器監測技術會受到各種不確定因素的影響，不僅會受到變電站內部的影響，還會受到外部環境的干擾，如手機信號、無線通信信號的干擾等。所以，在超高頻傳感器監測技術對GIS設備監測時要排除干擾信號，保證監測技術的順利應用。另外，超高頻傳感器監測技術在監測GIS設備的運行狀態時會發出很大的噪音，所以，要采取相應的方式對變電站進行降噪處理。

2.2 超聲波帶電監測技術的應用

超聲波監測技術就是接收GIS設備的超聲波信號，對GIS設備的運行狀態進行監測，從而判斷GIS設備在運行中存在的缺陷，并準確地對缺陷的位置進行定位。但是超聲波的頻率接收范圍比較低，而且會受到10 Hz以下的干擾信號影響，所以，在采用超聲波帶電監測技術對GIS設備進行監測時要選擇20 Hz以上的頻率。

超聲波帶電監測技術在變電站中對GIS設備進行監測時，主要是利用超聲波傳感器對GIS設備的超聲波信號進行接收。但是在超聲波信號傳輸的過程中會出現超聲波信號丟失的情況，為了避免這種情況的出現，在利用超聲波帶電監測技術對GIS設備的運行狀態進行監測時，可以在GIS設備測量面上涂抹一定的超聲耦合劑，這樣就能在一定程度上避免超聲信號的丟失。

超聲波帶電監測技術具有一定的特點，超聲波帶電監測技術能夠通過非常靈敏的振動信號找出GIS設備在運行中存在的問題，并且能夠準確地找出問題的位置，而且超聲波帶電監測技術能夠對GIS設備局部放電的初期狀況進行監測，其他的監測技術不能實現這一點。

2.3 紅外線成像監測技術的應用

紅外線成像監測就是利用紅外輻射對GIS設備進行監測，然后再將監測到的信息通過鏡頭聚焦在探測器上，探測器能夠將這些信號轉化為電信號，再將電信號進行相應的數字處理就能轉換為紅外圖像。由于GIS設備的緊湊性比較強所以，并不是很適合采用紅外線成像監測技術，但是此技術針對避雷氣室缺陷十分有效。

3 結語

綜上所述，電力系統在不斷發展，但是在電力系統存在一系列的問題，該文重點研究了變電站GIS設備的監測技術，對GIS設備進行了介紹，重點研究了GIS設備帶電監測技術的應用，具體說明了超高頻傳感器監測技術的應用、超聲波帶電監測技術的應用以及紅外線成像監測技術的應用，希望通過研究這些監測技術能夠更好地對變電站GIS設備進行監測，提高變電站GIS設備運行的安全性與可靠性，從而為電網的安全運行提供保障。

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