【摘 要】变电站的建设作为城市电力系统规划工作中的一项重要环节，其位置直接影响到整个电网系统的网络结构和供电质量，变电站的安全可靠运行对经济社会的发展具有着重要作用。将GIS引入到城区变电站规划建设之中，提高建设人员的工作效率，使规划内容更具直观性。因此，本文从GIS产品自身的优势以及具体运行注意事项进行深入研究。
【关键词】GIS；变电站；发展趋势
引言
为了适应经济的快速发展，电力建设步伐不断加快，城市电网逐渐成为电力系统的负荷中心。随着国家投资体制的调整，电网项目由审批制核准制，电网建设的难点主要集中在前期阶段。尽管其用地面积并不大，但对于它的落点要求极为严格，为了有效的减少对周边环境的影响，因此规划设计者采用GIS技术进行实际建设，并取得一定的成效。
一、GIS设备在应用中的独特优势
（一）技术性能上的优势
GIS设备自身具有优良的电气性能，由于其绝缘和灭弧介质均为SF6气体，具有灭弧能力强，介电强度高，绝缘性能好的特点，在均匀电场中的绝缘强度是同等气压空气的2.5倍左右，当气体压力为0.2MPa时，气体的绝缘强度相当于绝缘油，其断开能力约为空气的三倍，因而在具体应用中，断口压力可以做的很高，使用安全性高。同时，介质的恢复速度极其的快，冷却性能强，其断开近区故障的性能也就特别好。SF6气体电弧分解场中不含有碳等影响绝缘性能的物质，因此其触头在开断电弧中的烧损异常的轻微，允许开断数次，并且安装操作简单、运行性强[1]。另外，GIS最具重要的设备之一就是断路器，随着电气技术的不断发展，断路器断口正逐步的减少，300KV以下的单口，只需很少的驱动能力，同时在运作中采用先进的灭弧技术。如在梅山110KV烧结变电所GIS设备中，断电器为单压、自能式，在性能设计上，主触头和弧触头彼此分开，使得开关的开通和通流能力大大的提高，有效的节省了操作能源。
（二）设计上的优势
GIS设备在外观以及内部构造的设计上均采用人性化的设计理念，在实际的应用中其设计优势凸显出来，具体表现在以下几方面：
1.全封闭式设计
GIS在外观的设计上采用全封闭式设计，全身全部封闭在金属接地外壳之中，外壳的材质是由抗腐蚀的铝或不锈钢研制合成。对比在污染严重地区的常规电气设备在运行期间，GIS有不受大气污染影响的绝对优势。目前在梅山等多地建立的常规变电站就是由于受到大气的污染，而受到不同程度的损伤，尤其是在110KV；炼钢变电所等所处区域中受到金属粉尘的严重影响，其设备经常出现绝缘子闪络、放电现象，而粉尘污染对于变电所的危害是积极严重的，会引发更大的安全事故。例如：1996年某地220kv热轧变电站就曾发生了一起因母排积灰而引发的爬虫现象，造成变电所两相短路，进而又引起10kv主变开关跳闸爆炸，带来一系列的严重事故。
2.模块式设计
GIS在模块的设计上采用相互连接、且具有较高的灵活性，便于集装运输及安装。在设计中每个气隔内填充SF6气体，使得GIS模块内部自身在发生故障时也不会影响到隔壁的气室。因此，一旦出现SF6气体泄漏的状况，也只是故障气隔受到此影响，并且容易查出泄漏原因。GIS模块设计突破了传统电气设备设计理念，大大简化了结构，此设计理念更适应了现代化 的变电站的建设。
（三）运行、维护上的优势
GIS的操作均采用遥控且有完善的电气和机械闭锁功能，在操作高压隔离开关时操作人员无需到设备现场进行亲身操作，因此提高了操作的安全性，从而保证了操作人员的人身安全[2]。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时，GIS设备由于自身的电气性能良好，因而在其正常运行检查中，检修维护工作量大为减少，除了新设备安装后的第一次维修检查外，一般的检修周期平均可以保持在八年以上，或开断额定容量15次以上。因为GIS设备在设计上属于全封闭在金属接地外壳中，大量减少了日常设备的维修工作。
（四）在环境上的优势
与常规的敞开式开关的电气设备相比，将断路器、隔离开关、CT、母线等高压设备放置在密封的空间里，使得高压设备免受各种环境气候的变化影响，因此，减少了设备受到污染的机会，其运行可靠性大幅度的提升。常规电气设备存在着电气火灾、操作杂音、无线电干扰等问题，而GIS设备有一层保护壳，可具有屏蔽的作用，完全消除了以上弊端，有利于设备的使用寿命周期成本的减少，促使经济效益大幅度提升。
（五）符合环保的要求
GIS设备的导电部分由于受到外壳的保护，接地性能良好，因此对于导电体所产生出的辐射、电磁干扰、断路器开断的噪音等均被外壳所屏蔽，因而减少了电磁污染。同时，GIS具有良好的耐震性能，适合城市中的居民使用，且它的操作过程和汇控箱的密封、防腐等级都比较高。
二、GIS设备运行注意事项
随着我国科技水平逐渐的提高，GIS设备在变电所的应用中日渐成熟，在四遥技术不断推广下，变电站的正准备朝着无人值守的运行模式方面发展，因此，应用GIS技术设备在具体的规划建设中需要注意几点事项：
（一）由于GIS设备自身所采用的全封闭式设计，因而变电所值班人员不能直观的了解到设备运行的具体状况，存在着对设备了解不全面的情况。同时，GIS的电气闭锁设计较为复杂，这就要求操作人员要对此有充分的了解，否则就会在具体工作中延长操作时间，影响到工作进度[3]。
（二）相关操作安全员要严格控制SF6气体泄漏的现象发生。因为SF6气体泄漏是GIS应用中常见的故障。一旦发生此泄漏事件，操作安全员必须将SF6气体的绝缘强度、灭弧能力下调，泄漏点是由于水分渗入到设备内部的通道，给设备的安全运行带来了严重的隐患。目前，在变电所除了在各气室装有各自气体的密度继电器对SF6压力进行监测外，还要进行必要的巡视工作，要结合SF6气体压力表的指示对SF6压力值进行辅助监视[4]。
（三）要加强GIS运行管理工作。以上的两点对SF6压力变化分析会根据外界条件的制约而不能及时的反映出来，因此，还需要加强其运行管理相关工作。一方面，相关管理者要从设备运行数据及运行情况方面分析，以此来分析SF6气体压力的记录值并定期汇总，在具体分析中可以就SF6温度气压曲线图来标出实测环境温度下的各气室SF6气体压力状况并进行比较，这样就可以使SF6气体压力在报警压力前及时的发现GIS漏气的现象，能够准确的了解到GIS漏气量且判断对GIS运行的影响程度；另一方面，相关管理者也应考虑配备和使用检漏仪，定期的对所有GIS组装的密封面、管道连接处以及其他可漏疑点进行实际检测，在检测环节中可直接使用检漏仪进行监测，这种方法既便捷，与能够准确的找出泄漏点，提高相关管理者的工作效率。
三、结论
综上所述，采用GIS设备应用到变电站的建设中，不但能满足变电站在占地、环境、和适应性能方面的特殊要求，而且对变电站的扩建及改造有着较高的灵活性。同时，变电站的城区建设中采用GIS技术设备，可以促进变电站无人值守的进程，有效的减少人力、物力和财力的浪费，有利于降低企业管理成本，因此，是未来变电站发展的必然趋势。
参考文献：
[1]严晓蓉,张玉洲.地理信息系统在配电网自动化中的应用.电力自动化设备,2000,20(4):57一59
[2]陈俊.实用地理信息系统成功地理信息系统的建设与管理.北京科学出版社,2005
[3]张崇见,余贻鑫.中压配电变压器优化规划.电力系统自动化,Vol.23,No.1,2010
[4]李欣然,刘友强,朱湘友等.地区中压配电网容载比的研究.继电器,2006,34(7):37一50
论文作者:巫丹玲
论文发表刊物:《低碳地产》2016年8月第15期
论文发表时间:2016/11/7
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