國外市場業主對GIS設備配套局放在線監測系統的依賴性

張巖松 萬昊宸

摘要：GIS局放在線監測系統用于監測并分析氣體絕緣組合電器（GIS）設備內部局部放電信號，采集到的信號通過濾波和放大等處理后，輸出給數據分析系統進行集中分析，顯示以及輸出告警，進而監測并評估GIS設備運行狀態，有效避免GIS高壓設備的突發性事故。該系統起源于英國，價格昂貴，理論原理豐富，運行后實際效果有待考察，但深受海外用戶認可。

關鍵詞：氣體絕緣全封閉組合電器;局放在線監測系統;海外GIS市場;技術規范

氣體絕緣全封閉組合電器，英文簡稱GIS。GIS設備自20世紀60年代實用化以來，已廣泛運行于世界各地。GIS不僅在高壓、超高壓領域被廣泛應用，而且在特高壓領域也被使用。與常規敞開式變電站相比，GIS的優點在于結構緊湊、占地面積小、可靠性高、配置靈活、安裝方便、安全性強、環境適應能力強，維護工作量很小，其主要部件的維修間隔不小于20年。近年來中國電網迅猛發展，GIS市場日漸飽和。國內幾大開關廠家瞄準海外發展中國家市場，紛紛在海外建廠。競爭對手日益增多，市場份額是固定的，價格戰的爭奪不可避免。低價中標會給業主帶來短暫收益。但長此以往低成本造成的質量降低為將來運營維護留下隱患。

國內幾大開關廠家都有豐富的經驗，可以滿足中國國家電網的嚴格要求。如果在語言溝通尚可以理解到位，具備完成發展中國家這些項目的能力。每個市場都有他們自己的技術規范，如果在投標或項目執行階段將技術規范研究透徹，可以少走很大彎路。保證項目按時完工的同時可以為生產爭取出更多寶貴時間。

和中國一樣，每個國家都有國網、省網、私人電廠等不同系統。每個系統都有各自的技術規范。每個系統技術人員的技術水平參差不齊。國網的技術規范一般作為標桿供各系統參考。各系統根據自己實際的運行經驗提出更加具體的技術要求豐富自己的技術規范。但如果技術人員是第一次接觸GIS設備，他們對GIS設備感興趣的同時也對技術規范存在困惑。此時廠家的經驗是高于業主的，需要向業主詳細講解、培訓GIS的結構、使用方法。經閱讀多個市場GIS技術規范，發現大家對局放在線監測系統都很感興趣?，F分析一下其中的原因，GIS有如下特點：

1、設備整體金屬封裝，發生故障時不易定位;

2、封裝屏蔽性高，運行時不易掌握內部情況;

3、結構緊湊，元件多，一個設備的故障容易波及鄰近設備，使故障擴大;

4、結構復雜，檢修條件高，一旦發生故障維護困難。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，進而影響整個電力系統的正常運行。因此對GIS故障的早期預測，預報，預防就顯得非常重要。而導致GIS絕緣事故的原因主要有：由于制造、運輸、現場裝配等多種原因造成的，異物殘存，絕緣破壞，設備器件脫落，這些事故的發生在初期均會出現局部放電現象。因此，對GIS進行局部放電檢測可以發現絕緣的早期故障。

采用GIS局放在線監測的目的：是采用有效的在線檢測手段和分許診斷技術，檢測和追蹤發生在GIS設備中的局部放電，及時預報該局放的發展趨勢和預測相關設備的絕緣劣化程度，防止突發性的電氣事故，為設備的狀態檢修和維護提供有效的數據依據。從而做到早期診斷，早期預防，避免突發性故障的發生，提高GIS運行的安全可靠性，確保GIS的安全可靠運行。

根據不同業主現場經驗，現場環境復雜，干擾的水平較高，會破壞采集數據，降低測量精度。GIS設備放電，局放設備沒有提前預判到。給業主造成經濟損失?，F場干擾目前仍是難題，如何高效濾掉干擾，準確采集數據，方法有待進一步提高。

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確率較低的問題，提出了基于優化多核學習相關向量機的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、互相關系數、放電量因數、修正后的互相關系數等特征參數，實現GIS局部放電診斷的綜合特征向量提取，并采用線性函數轉換對提取的特征向量做了歸一化處理。

結束語

世界輸變電線路建設迅猛發展，各國對電力需求量日益增加，GIS的應用越來越多。GIS相比于AIS的優點結構緊湊，故障率低，易維修，停電時間短。但因為封閉設備，不易判斷局部放電點。如果有一種設備可以提前預判放電點的位置，提前掐死放電的希望將提高用電效率，減少經濟損失。所以局放監測設備是很有必要的。但由于現場環境復雜，信號干擾大，過濾困難?，F場運行階段局放問題較多。實際設備已經放電，但局放監測系統沒有感應，業主表示花了大價錢卻沒起到應有的作用。局放監測技術還有待進一步提高。

（作者單位：新程（沈陽）電力設備有限公司檢修分公司）