国外市场业主对GIS设备配套局放在线监测系统的依赖性

张岩松 万昊宸

摘要：GIS局放在线监测系统用于监测并分析气体绝缘组合电器（GIS）设备内部局部放电信号，采集到的信号通过滤波和放大等处理后，输出给数据分析系统进行集中分析，显示以及输出告警，进而监测并评估GIS设备运行状态，有效避免GIS高压设备的突发性事故。该系统起源于英国，价格昂贵，理论原理丰富，运行后实际效果有待考察，但深受海外用户认可。

关键词：气体绝缘全封闭组合电器;局放在线监测系统;海外GIS市场;技术规范

气体绝缘全封闭组合电器，英文简称GIS。GIS设备自20世纪60年代实用化以来，已广泛运行于世界各地。GIS不仅在高压、超高压领域被广泛应用，而且在特高压领域也被使用。与常规敞开式变电站相比，GIS的优点在于结构紧凑、占地面积小、可靠性高、配置灵活、安装方便、安全性强、环境适应能力强，维护工作量很小，其主要部件的维修间隔不小于20年。近年来中国电网迅猛发展，GIS市场日渐饱和。国内几大开关厂家瞄准海外发展中国家市场，纷纷在海外建厂。竞争对手日益增多，市场份额是固定的，价格战的争夺不可避免。低价中标会给业主带来短暂收益。但长此以往低成本造成的质量降低为将来运营维护留下隐患。

国内几大开关厂家都有丰富的经验，可以满足中国国家电网的严格要求。如果在语言沟通尚可以理解到位，具备完成发展中国家这些项目的能力。每个市场都有他们自己的技术规范，如果在投标或项目执行阶段将技术规范研究透彻，可以少走很大弯路。保证项目按时完工的同时可以为生产争取出更多宝贵时间。

和中国一样，每个国家都有国网、省网、私人电厂等不同系统。每个系统都有各自的技术规范。每个系统技术人员的技术水平参差不齐。国网的技术规范一般作为标杆供各系统参考。各系统根据自己实际的运行经验提出更加具体的技术要求丰富自己的技术规范。但如果技术人员是第一次接触GIS设备，他们对GIS设备感兴趣的同时也对技术规范存在困惑。此时厂家的经验是高于业主的，需要向业主详细讲解、培训GIS的结构、使用方法。经阅读多个市场GIS技术规范，发现大家对局放在线监测系统都很感兴趣。现分析一下其中的原因，GIS有如下特点：

1、设备整体金属封装，发生故障时不易定位;

2、封装屏蔽性高，运行时不易掌握内部情况;

3、结构紧凑，元件多，一个设备的故障容易波及邻近设备，使故障扩大;

4、结构复杂，检修条件高，一旦发生故障维护困难。GIS的这些特点可能增大故障影响范围和延长停电维修时间，进而影响整个电力系统的正常运行。因此对GIS故障的早期预测，预报，预防就显得非常重要。而导致GIS绝缘事故的原因主要有：由于制造、运输、现场装配等多种原因造成的，异物残存，绝缘破坏，设备器件脱落，这些事故的发生在初期均会出现局部放电现象。因此，对GIS进行局部放电检测可以发现绝缘的早期故障。

采用GIS局放在线监测的目的：是采用有效的在线检测手段和分许诊断技术，检测和追踪发生在GIS设备中的局部放电，及时预报该局放的发展趋势和预测相关设备的绝缘劣化程度，防止突发性的电气事故，为设备的状态检修和维护提供有效的数据依据。从而做到早期诊断，早期预防，避免突发性故障的发生，提高GIS运行的安全可靠性，确保GIS的安全可靠运行。

根据不同业主现场经验，现场环境复杂，干扰的水平较高，会破坏采集数据，降低测量精度。GIS设备放电，局放设备没有提前预判到。给业主造成经济损失。现场干扰目前仍是难题，如何高效滤掉干扰，准确采集数据，方法有待进一步提高。

为了处理目前方法在诊断气体绝缘全封闭组合电器局部放电故障时存在诊断率不高、诊断耗时较长，且对于GIS运行过程中存在的重叠缺陷诊断准确率较低的问题，提出了基于优化多核学习相关向量机的GIS局部放电诊断方法。方法计算了用于描述GIS局部放电PRPD图谱的偏斜度、陡峭度、互相关系数、放电量因数、修正后的互相关系数等特征参数，实现GIS局部放电诊断的综合特征向量提取，并采用线性函数转换对提取的特征向量做了归一化处理。

结束语

世界输变电线路建设迅猛发展，各国对电力需求量日益增加，GIS的应用越来越多。GIS相比于AIS的優点结构紧凑，故障率低，易维修，停电时间短。但因为封闭设备，不易判断局部放电点。如果有一种设备可以提前预判放电点的位置，提前掐死放电的希望将提高用电效率，减少经济损失。所以局放监测设备是很有必要的。但由于现场环境复杂，信号干扰大，过滤困难。现场运行阶段局放问题较多。实际设备已经放电，但局放监测系统没有感应，业主表示花了大价钱却没起到应有的作用。局放监测技术还有待进一步提高。

（作者单位：新程（沈阳）电力设备有限公司检修分公司）