水电站运行中GIS设备的应用实践

李春燕

摘 要：GIS设备应用到水电站中，可以保证各种环境下电气设备的正常运行，让水电站实现自动化管理，提升水电站设备运行的稳定性和安全性，本文主要讲述了GIS设备在水电站运行中的应用，通过特克斯河山口水电站的例子分析了GIS设备的应用优势和使用过程中的注意事项。

关键词：GIS 水电站；应用优势；注意事项

前言

GIS设备的全称为全封闭组合电器，它是一种以SF6气体为绝缘介质，将高压电器元件密封接地金属筒中的封闭式设备，这是当前水电站运行中采用的比较先进的设备之一。这种设备和传统的设备相比具有高性能、低故障的特点，本文将以高压侧电压水电站为例，进行GIS设备在水电站应用中的分析。

1.特克斯河山口水电站概况

特克斯河山口水电站是建在新疆伊犁河流域上的一座水电站，该水电站拥有发电、泄洪、供水等功能，该电站4台装机的总容量为141MW，电站采用的是单机单变与扩大单元相结合技术，电站的机端电压为10.5kV、高压电测220kV，每年可发电5.72亿度。

2.水电站设计运行中GIS设备应用的优势

2.1GIS设备技术性能上的优势

2.1.1电气性能方面

GIS设备中的灭弧能力较强，介电强度较高，绝缘介质的绝缘性能较好，在均匀的电厂环境下，绝缘介质的强度是空气的2.5倍，当气体的压力上升到一定的数值时，绝缘介质的强度会得到更大程度的加强，达到绝缘油的效果，这种绝缘介质的强大功能可以保证GIS设备在水电站应用中的安全操作，极大降低操作的危险系数。

2.1.2采用先机的技术

老江底水电站采用的GIS设备中的断路口已经不是传统的断路器口，而是采用的智能式、单断口以及单独的灭弧室，这种断路口的主触头和弧触头是分开的，所以开关的通流能力得到了很大提升。

2.2提升了水电站运行的可靠性

根据相关的调查和以往的经验发现，水电站在运行的过程中因为自然环境等因素的影响发生事故的损电量是雷电事故的十倍，外绝缘事故发生的概率也是内绝缘事故发生概率的十倍，所以所外绝缘设备在运行中的安全关系整个水电站的安全，要时刻做好外绝缘设备的安全检查工作，而特克斯河山口水电站采用GIS 设备，因为该设备采用全封闭的技术，所以外绝缘的问题得到了解决，避免了因为外绝缘问题引发水电站事故带来的电能大量损耗，另外，GIS设备在安装使用之后的很长一段时间内不用检修，相对应的减轻了检修人员的工作量，所以GIS设备的使用提升了水电站的运行安全性，提升了水电站工作的效率。

2.3减少了安装维护的工作量，改善了设备运行条件

从特克斯河山口水电站GIS设备的使用情况来看，如不使用GIS设备，工程的工作量和使用其他设备的占地面积都将增加，但是采用GIS设备装备水电站之后，这种设备由于是积木式的组合，设备的安装调试将更加便利，封闭性的运行空间将使得设备运行更有保障。

当电气设备裸露在户外时，就容易收到天气、气温、环境等因素的影响，设备极易出现故障，工作人员需要时常进行设备维修养护，浪费了大量的人力、物力、财力。但是采用GIS设备，其全封闭的组合电器方式不会让设备收到外界环境的影响经常出现设备故障，工作人员不用经常进行设备的检修，可以降低工作人员的工作量还可以节约大量的设备运行成本，增长设备的使用寿命。

2.4减少了设备的占地面积，节省了大量的土地资源

在特克斯河山口水电站中若采用传统的敞开式开关站，则需要占用更多的耕地，因为现行的开关站就是建在耕地上，但是采用GIS设备之后，现在的开关站的占地面积将在传统的基础上缩减20%左右，GIS设备的使用不仅节约了大量的土地资源，还降低了建设用地的成本，让更多的耕地得到了有效的利用。

3.水电站中GIS设备运行时的注意事项

3.1操作人员要熟悉设备的基本情况

GIS采用的是封闭式的设计，所以电站的工作人员不能直接的观察设备的工作状况，所以设备的操作人员要熟悉设备的基本情况，才能在设备的操作中缩短时间，提高工作效率。为了让水电站的GIS设备更好的工作，电站应该对设备的操作人员做出相关规定，让操作人员必须熟悉设备的基本状况。

3.2要熟练掌握GIS常见故障的监控技术

当前的GIS设备中常见故障是SF6气体的泄露，该气体的泄露会降低设备的绝缘强度和灭弧能力，如设备中进入水分则会引发安全事故。所以，当前要做好GIS设备的监控工作，尤其是SF6气体的监控，监控中一方面可通过对气体气压数据分析，判定漏气状况，另外配备相关的检压仪器，监控SF6气体的气压。

3.3要定期检测设备的湿度

SF6气体电弧的分解物具有腐蚀性的特点，所以有可能造成绝缘设备的工作异常，所以在GIS设备的运行中要定期检查设备的湿度，尤其是多雨潮湿的季节更是要加大对设备湿度的检查，这样才能保证设备安全运行，一般情况下设备的湿度监测是3个月进行一次。另外，SF6气体在电弧的作用下与金属发生反应可以产生剧毒物质，所以在检查的过程中要做好通风工作和防毒工作。

4.结语

通过GIS 设备的应用，水电站可以运行的更加安全稳定，并且可以减少安装过程中土地的使用面积，节约土地资源和建设成本，但是在使用GIS设备的过程中还是要加大对设备的检查力度，对设备的基本情况要更多的了解，掌握常见的故障检查方法，防止出现安全事故影响水电站的稳定、安全、高效运行。

参考文献：

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[2]冯伟新.浅谈 GIS 变电站应注意的问题[J].广东科技，2008，（12）.