变电站GIS设备带电监测研究

阿布都克热木·阿布力米提++西热艾里·米积提

摘 要：该文对变电站GIS设备带电监测进行了研究，阐述了GIS设备的概念和特点，介绍了GIS设备带电监测的具体情况，重点分析了GIS设备带电监测在变电站中的应用，最后总结了变电站GIS设备带电监测的重点及要点，旨在做好变电站的监测工作，保证电网的安全运行。

关键词：变电站 GIS设备 带电监测 应用研究

中图分类号：TM595 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）06（b）-0036-02

1 GIS设备概述

1.1 GIS设备基本概念

随着经济与科技的不断发展，电网的运行也在不断发展，为了保证变电站的安全运行，目前在各大变电站已经广泛应用GIS设备以保證变电站的安全运行。GIS设备是一种封闭的组合电器，GIS设备的构成元件比较简单，主要有断路器、隔离开关、电子互感器等构件。因此，GIS设备是一个封闭的组合电器，这是因为GIS设备的所有构成元件都在一个金属外壳之中，将这个金属外壳进行封闭之后接地就是GIS设备。

1.2 GIS设备的基本特征

GIS设备的优势十分明显，所以，才能广泛地在变电站中应用，GIS设备的主要优点有：GIS设备的安装十分方便，而且对周围环境的要求比较低，这就非常适合新疆地区的变电站，因为GIS设备能够适应各种比较恶劣的环境，同时GIS设备的后期维护工作能够很好地展开，这也适合新疆地区的应用。但是GIS设备在实际的应用中还是存在一系列的问题，其中最突出的问题就是：GIS设备在正常工作中存在绝缘隐患，而且这个隐患是不能避免的，这就会给变电站的运行和变电站工作人员的人身安全造成一定的威胁。因此，需要采用带电监测技术对GIS设备进行监测，保证GIS设备安全的运行，从而保证变电站的安全。

2 GIS设备带电监测在变电站中的应用

GIS设备带电监测技术包括超高频带电监测技术、超声波带电监测技术、红外线成像监测技术、气体泄漏带电监测技术等技术。在监测变电站中的GIS设备运行状态时，要根据变电站的实际运行情况和GIS设备的特点选择适合的带电监测技术，以下就是对各种GIS设备带电监测技术在变电站中的应用。

2.1 超高频传感器监测技术的应用

变电站GIS设备带电监测技术中主要应用的是超高频局部放电带电监测技术，具体的原理就是：采用超高频传感器监测GIS设备在正常运行中产生的超高频信号，对超高频信号进行分析判断GIS设备的运行是否正常，而超高频传感器监测技术的使用方式分为两种：一种是外置便捷使用，另外一种是内置式使用。按照相关的数据资料可知，超高频信号的接收频率为300 MHz～3 GHz之间。超高频传感器监测技术应用的基本方法为：在使用超高频传感器监测技术GIS设备时有两种测量方法：一种为频域测量，频域测量能够准确地监测GIS设备的放电展开性，另外一种为时域测量，时域测量能够对GIS设备运行中的缺陷进行准确的定位。两种测量方法各有优点，都能够对GIS设备进行准确的监测。

超高频传感器监测技术具有一定的特点，采用超高频传感器监测技术对GIS设备进行监测时，超高频传感器监测技术会受到各种不确定因素的影响，不仅会受到变电站内部的影响，还会受到外部环境的干扰，如手机信号、无线通信信号的干扰等。所以，在超高频传感器监测技术对GIS设备监测时要排除干扰信号，保证监测技术的顺利应用。另外，超高频传感器监测技术在监测GIS设备的运行状态时会发出很大的噪音，所以，要采取相应的方式对变电站进行降噪处理。

2.2 超声波带电监测技术的应用

超声波监测技术就是接收GIS设备的超声波信号，对GIS设备的运行状态进行监测，从而判断GIS设备在运行中存在的缺陷，并准确地对缺陷的位置进行定位。但是超声波的频率接收范围比较低，而且会受到10 Hz以下的干扰信号影响，所以，在采用超声波带电监测技术对GIS设备进行监测时要选择20 Hz以上的频率。

超声波带电监测技术在变电站中对GIS设备进行监测时，主要是利用超声波传感器对GIS设备的超声波信号进行接收。但是在超声波信号传输的过程中会出现超声波信号丢失的情况，为了避免这种情况的出现，在利用超声波带电监测技术对GIS设备的运行状态进行监测时，可以在GIS设备测量面上涂抹一定的超声耦合剂，这样就能在一定程度上避免超声信号的丢失。

超声波带电监测技术具有一定的特点，超声波带电监测技术能够通过非常灵敏的振动信号找出GIS设备在运行中存在的问题，并且能够准确地找出问题的位置，而且超声波带电监测技术能够对GIS设备局部放电的初期状况进行监测，其他的监测技术不能实现这一点。

2.3 红外线成像监测技术的应用

红外线成像监测就是利用红外辐射对GIS设备进行监测，然后再将监测到的信息通过镜头聚焦在探测器上，探测器能够将这些信号转化为电信号，再将电信号进行相应的数字处理就能转换为红外图像。由于GIS设备的紧凑性比较强所以，并不是很适合采用红外线成像监测技术，但是此技术针对避雷气室缺陷十分有效。

3 结语

综上所述，电力系统在不断发展，但是在电力系统存在一系列的问题，该文重点研究了变电站GIS设备的监测技术，对GIS设备进行了介绍，重点研究了GIS设备带电监测技术的应用，具体说明了超高频传感器监测技术的应用、超声波带电监测技术的应用以及红外线成像监测技术的应用，希望通过研究这些监测技术能够更好地对变电站GIS设备进行监测，提高变电站GIS设备运行的安全性与可靠性，从而为电网的安全运行提供保障。

参考文献

[1] 张凡，张琪，吴一帆，等.带电检测技术在GIS设备状态监测中的应用分析[J].低碳世界，2016（32）：75-76.

[2] 黎颖.气体绝缘金属封闭开关设备状态监测技术及其应用研究[D].华南理工大学，2013.

[3] 郗晓光，张弛，满玉岩，等.带电检测技术在GIS设备状态监测中的应用探讨[J].天津电力技术，2011（4）：25-26.

[4] 谢耀恒，叶会生，段肖力，等.GIS带电检测缺陷模拟平台研制及实验研究[J].中国电业：技术版，2016（2）：5-8.

[5] 朱涛，蒋欣峰，胡治家.变电站GIS设备筒体焊缝涡流带电检测技术[J].山东工业技术，2016（23）：44.