GIS变电站安装与设计应用分析

GIS变电站安装与设计应用分析

张立云 周雪涛 张啸宇

河北省送变电有限公司

摘要：
        关键词：智能化GIS变电站；安装；设计分析 ；应用
        引言：
     所谓GIS，就是气体绝缘金属封闭开关设备的简称，这种设备的最大的特点在于能够将变电站运行过程中所需要的各种设备和元件进行组合，并且将其放置于一个封闭的空间内，使其共同作为一个高压电器进行维护和管理。由此可见，这种设备的应用优势是操作简便、占地面积小，一般来说只需要占用原有系统的百分之一到十分之一的空间，即可完成正常的变电站的运作。
        一、.GIS变电站所具备的特点
        GIS变电站能实现信息的采集、传输、处理完全数字化。其具备如下的特点：
        （1）数字化的一次电气设备
        其采用了光学互感器以及智能开关等一些一次性的智能设备，并且电气一次设备具有相关的数字接口，能通过光纤数字编码信息与二次设备进行采样值、控制命令等信息的的交换。
        （2）二次装置的全部数字化
        网络通信方式存在于二次装置相互之间、二次装置和站控层设备两者之间以及二次装置和电信一次设备两者之间，其良好的代替了二次电缆的信息传递功能。所以二次装置已经实现了全面进行数字化的信息传输。
        （3）全站设置了统一的标准平台
        这里所采用的数据通信平台和数据建模是相互统一的，能使运行管理系统实现基本的自动化。并且这里还包括自动故障分析系统、设备健康状态监测系统和程序化控制系统等自动化系统。
           二、设计应注意的问题
        （一）主接线设计和气室划分的设计问题
        也就是说在采用GIS设备进行变电站的改造时，应该根据其设备特点，冲跟的考虑扩建的需要和设备的故障维修问题，并据此调整设计方案的具体细节，以使设计方案更具实用性。
        一般来说，在对GIS设备进行设计的过程中，应该按照主接线的方式对其不同的功能进行区分，也就是说要将现有的控制以及系统保护功能进行严格的划分，以避免在运行中出现操作混乱导致的系统故障。另外，在不同的功能区域之前要进行隔离设置，也就是通过一定的气室或气隔将其进行区分。这样可以在某个功能区域发生故障后，避免波及其他部位。
        就目前我国的变电站建设来看，大多数采用的是分期建设的形式，这种形式导致的直接后果就是实际的工程建设成果同最初的工程规划之间存在较大的差异，尤其是随着GIS设备的结构和功能不断的发展变化，给建设施工带来了一定的不便。所以，在分期建设的过程中，设计人员要充分的考虑不同施工阶段的不同功能的运行状态之间的协调，尽量维持施工期间的变电站的运行、维护和检修的一致。
        值得注意的是，一旦GIS设备的运行发生故障，需要进行检修时，工作人员应该对设备进行相应的停电处理，并且在这个过程中尽可能的把范围缩小于一组母线和一回线上，具体来说就是：将设备的主母线同备用母线的隔离气室相分离。将设备的主母线同自身的隔离气室想分开。如果故障问题涉及到较大的范围，那么可以将主母线的气室分成若干个，并分别进行隔离处理。
        （二）户内通风装置设计问题
        由于GIS设备的线路终端存在有大量的SF6气体，并且其对人体存在严重的危害，容易引发窒息事故，所以在设备的设计过程中，应该加强对通风装置的设计，以便能够更好的排换气。
        （三）快速接地开关的设计问题
        由于GIS设备的特点决定了其在检修的过程中需要增设若干个快速接地开关，所以在设备的设计环节，应该加强对接地开关的位置和出线问题的考量。从功能上看，快速接地开关应该做到以下两点：首先，在设备的正常运行的状态下，可以通过对线路的开合，实现对中的电感电流的切换；其次，如归设备的外壳内部出线爬电故障，那么则可以通过对快速接地开关的操作来实现回路短路，以便实现外壳保护。

  三、安装设备防护方面应注意的问题
        （一）防止机械伤害
        在装配扩建间隔时，必须确SF6气体己回收，才能沿圆周方向均匀松开盖板的螺栓连接，在侧面撬松盖板排除余气，才可拆卸螺母，防止余气未排尽，气室压力过大，弹出盖板击伤人员。
        （二）防止电击伤害
        交流耐压试验前GIS设备所有的电流互感器的二次绕组应短路接地，电压互感器的二次绕组应一端接地，避免设备击穿时在二次侧产生过高的过电压。

四、 总结：
        目前GIS变电站具备较高的可靠性能，目前也正在越来越快速的完善其一次设备和二次设备，在智能化的路上越走越好。并且，计算机技术以及通信技术的快速发展，对于建设智能化GIS变电站有很大促进作用。相信在当代的背景下，适当的于先进的科学技术相融合，智能化GIS变电站会有更快更好的发展。

        参考文献：
        [1]赵永军. 滨河220kV智能化GIS变电站设计研究[D].华北电力大学,2014.
        [2]王涛. 唐山步步川110kV智能变电站的设计与应用[D].华北电力大学,2016.
        [3]谷卫芝. 关于某110kV GIS变电站接地网方案的效果分析及补充设计[J]. 广东输电与变电技术,2008,06:66-68.
        [4]裴星宇. 珠海220kV琴韵数字化变电站关键技术研究[D].华南理工大学,2012.