气体绝缘全封闭组合电器智能化的几个关键问题探讨

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1、第34卷第9期华电技术Vo1．34No．92012年9月HuadianTechnologySep．2012气体绝缘全封闭组合电器智能化的几个关键问题探讨郭乐(江苏西电南自智能电力设备有限公司，江苏南京211100)摘要：气体绝缘全封闭组合电器(GIS)的智能化是智能变电站系统的一个重要方面，以实用化为出发点，针对当前的技术发展水平和用户接受程度，对GIS的操控回路设计、在线监测、电子式互感器、汇控柜方案等方面存在的问题进行了论述。通过机构箱和智能终端的统一设计，提高了操控回路的性能和可靠性。考虑到工程实施的可行

2、性，提出了一体化的在线监测方案，指出了新技术和新方法的采用需要对相关试验规程、校验手段等进行修改，以适应技术发展的需要。关键词：气体绝缘全封闭组合电器；智能化；操控回路；在线监测；电子式互感器中图分类号：TM643文献标志码：A文章编号：1674—1951(2012)09—0030—03能变电站系统中，开关智能终端的就地化使得操控0引言回路的一体化设计成为可能，并带来以下几方面的2009年以来，随着智能电网建设工作的逐步展好处。开，气体绝缘全封闭组合电器(GIS)的智能化作为(1)防跳回路的简化设计。传统变电站

3、中，防智能变电站的一个重要方面得到了越来越多的关跳回路分为2类：操作箱内的防跳回路和就地操作注。根据国家电网公司的相关标准，智能GIS由机构内的防跳回路。前者合闸启动，侧重于防止开GIS本体和智能组件组成，是具有测量数字化、控制关机械故障引起的反复分合；后者跳闸启动，侧重于网络化、状态可视化、功能一体化、信息互动化特征防止电气故障引起的反复分合。这两者如果配合不的高压设备。其中，智能组件由若干智能电子装置好，就会产生冲突，甚至不能完成基本的合、跳闸集合组成，承担宿主设备的测量、控制和监测等基本操作。功能。在满足

4、相关标准要求时，智能组件还可承担智能GIS设计时，考虑在开关智能终端的防跳相关计量、保护等功能，其中包括测量、控制、状态监回路的基础上加入机械故障防跳机制，防跳回路在测、计量、保护等全部或部分装置。智能GIS既包括印制板上实现，接线更简单，占用空间更小；同时，经为完成基本功能而作的智能感知、判断和执行，也包典的回路设计保证了防跳功能动作的可靠性，提高括反映GIS运行情况的在线监测和状态评估。了一次设备的集成化程度和智能化程度。一体化的GIS的智能化是一个跨学科的综合课题，知识防跳回路如图1所示。点众多且相对零散

5、。智能GIS不再仅仅是一个设备，而更应该看作是具有众多功能和丰富通信接口的系统，一个与变电站自动化系统、状态监测系统交互的综合系统。本文总结了过去几年的工程实施经验，以实用化为出发点，对GIS智能化的几个关键问题进行了分析并提出了建议。1智能操控回路在传统变电站中，GIS机构操作回路和操作箱图1一体化的防跳回路的控制回路分别由一次、二次回路厂家设计，存在回图1中：TBJV为防跳继电器，可由分闸回路启路重复设计的现象。一方面容易产生寄生回路，带动，发挥电气防跳的作用，也可由合闸回路+断路器来隐患；另一方面会造成浪

6、费，导致成本上升。在智常开接点(图中的DL)启动，发挥机械防跳的作用。(2)减少断路器、刀闸的位置辅助结点。在传收稿日期：2012—04—10统GIS回路中，由于众多二次设备分别从机构读取第9期郭乐：气体绝缘全封闭组合电器智能化的几个关键问题探讨·31·位置结点信息，要求辅助结点数目众多(甚至超过1985年以后投运的GIS出现的247次故障中绝缘20副)，导致电气接线复杂。在智能GIS中，由开关故障占51％[41。2002年我国发生的5起GIS事故智能终端统一采集位置结点信息并通过GOOSE服均为绝缘事故。因此

7、，对GIS绝缘的监测变得尤为务转发给各二次设备，大大减少了辅助结点的数量。重要，局部放电监测则是一个非常有效的手段。制(3)断路器总位置信号、三相不一致信号都可造、安装过程产生的金属颗粒、自由粒子会引发局部以在开关智能终端内部通过软件逻辑实现，不需要放电，可通过局部放电在线监测尽早发现问题，防止额外的继电器串、并联合成回路。缺陷进一步发展进而导致绝缘击穿。因此，GIS的(4)取消电气联闭锁的硬件回路。电气二次联局部放电监测逐渐成为绝缘监测的一个重要手段。闭锁回路是一种现场电气联锁技术，主要通过GIS根据监测原理

8、的不同，局部放电监测可分为脉冲电设备的辅助接点连接来实现闭锁。这是电气闭锁最流法、超声波法和特高频法(UHF)等。UHF法利用基本的形式，需要接进大量的二次电缆，接线方式较GIS局部放电辐射出的特高频电磁波(0．3～为复杂，在运行中存在辅助接点工作不可靠、户外电1．5GHz)进行局部放电监测，具有如下优点：磁锁机构易损坏等难题；同时，其防误功能随二次接(1)UHF范围的信号避开了外部电