(泰安泰山高压开关有限公司 山东泰安 271000)
摘要：在智能化变电站建设过程中，合理运用GIS等高科技设备实现智能化改造能够为电力系统运行提供保障。在对GIS高压组合电器特点展开分析的基础上，本文对设备在智能化变电站中的应用问题进行了探讨，提出了设备改造方法，并对系统功能实现情况进行了探讨，为关注这一话题的人们提供参考。
关键词：GIS；高压组合电器；智能化变电站
引言：在智能化变电站建设过程中，多种技术和设备都取得了智能化发展，可以通过减少人工操作提高工作质量和效率，满足变电站的管理需求。应用GIS高压组合电器，还应综合各方面需求实现设备智能化改造，将GIS信息与计算机控制结合在一起，满足变电站的智能控制需求，促使电力系统运行更加可靠、高效。
1GIS高压组合电器概述
所谓的GIS高压组合电器，实际就是气体绝缘体金属封闭组合电器，属于成套封闭式高压电气设备，具有体积小、性能优良、安全性好等特点，受环境影响较小，因此得到了广泛运用。从组成上来看，GIS高压组合电器包含短路器、隔离开关、互感器、母线等多种高压电器，组合在一起能够作为高压配电装置使用。而各种电器封闭在接地的金属壳内，利用一定压力SF6气体实现对地和相间绝缘[1]。从特点上来看，GIS高压组合电器中有单一电器发生故障，不会给其他电器带来影响。所以相较于普通电气设备，GIS高压组合电器检修、维护工作量较小，短时间内维修，可靠性较高，能够为电器设备管理提供便利。但在GIS设备运行的过程中，可能产生局部放电问题，导致不固定流动电磁波产生，使通道气体压力骤增，引发安全问题。经过长时间运行后，设备辅助触点和电器动作可能发生问题，使得电器协调作用难以有效发挥。
2GIS高压组合电器在智能化变电站中的应用
2.1应用思路
尽管GIS高压组合电器拥有诸多优势，但实际在智能化变电站应用还要加强电器智能化研究。在智能电网中，需要对各种设备状态进行监测和控制，促使系统工作更加高效、可靠，从而为电网运行安全提供保障。结合智能化变电站特点可知，多数设备二次装置带有数字化特点，可以保证装置操作流畅，使系统功能得到健全。因为在智能变电站中，利用光纤等媒介进行信息处理，需要保证连接设备属于数字化类型，可以使信息处理精确性得到提高。GIS高压组合电器属于一次设备，在智能化过程中由硬件和软件构成，硬件为互感器等装置，软件为客观控制等系统，需要对设备运行信息进行采集、录入，通过智能化控制促使电器运行效率和质量得到提升。应用GIS高压组合电器对变电站进行远程监控，能够对各种数据信息进行精确计量，为设备运行提供实时保护，在降低设备控制复杂性的同时，减少电缆铺设，因此能够使变电站运行效益得到提升。实际在变电站运行过程中，应用GIS高压组合电器需要实现设备状态监控、调度、保护等功能，主要利用硬件系统设施实现。想要实现信息处理和远程控制，还要在控制柜中对开关等自动化装置进行集成，通过软件控制对各种功能进行组合，保证数字化信息得到安全、高效传输。
2.2设备改造
实际在智能化变电站中应用GIS高压组合电器，需要运用新技术实现设备升级改造，将GIS与智能化开关等电气设备组合在一起，对设备状态量进行采集，并根据采样值分析结果发出相应控制命令，使信息采集、传输、处理输出等功能得到有机整合，满足全数字化信息传递需求。
在设备监控系统建设上，需要加强光学互感器技术应用，实现故障信息、状态保护数据等各种数据信息的智能化采集、录入和传输，满足设备监控需求。应用该技术能够保证数据传输可靠性，促使系统工作稳定性得到增强。通过智能化处理，可以使数据汇总、分析过程中的人为操作误差得到减少，促使系统控制的精确度得到提升。应用该技术对保护测控装置进行改造，能够使电磁式互感器等传统监控设备的缺陷得到弥补，解决设备运行监管难题。如针对铁芯卡滞这一缺陷进行监管，可以利用光学互感器对机构分合、闸过程进行监测，完成线圈中实时工作电流采集和记录，用于对铁芯启动和线圈通电时间进行计算，对铁芯实时状态进行确认[2]。根据铁芯位置移动等相关参数，能够及时发现设备问题，并通过保护动作避免造成严重经济损失。根据监测得到的线圈工作电压，也能对回路电压数值变化情况进行判断，从而进一步加强机构故障监测和处理。
应用智能开关断路器实现系统技术升级，能够使线路和设备开断情况得到有效监测。根据开断电流和开断次数，能够对触头电磨损情况进行监测，从而完成断路器使用寿命的科学分析与判断。根据分析得到的触头磨损情况，也可以合理进行检修、维护工作安排，保证设备触点得到及时更换，在控制维护成本的同时，保证设备稳定运行。实际在断路器监测方面，需要完成行程、时间等参数采集，通过数据分析完成特性曲线绘制，对设备实时状态进行判断。发现设备状态不正常，需要立即检修调整。采用智能开关，由于需要保证SF6气体密度达标，因此需要通过监测气体密度值对系统运行状态进行判断，并根据分析结果发出警告或相应控制指令。此外，利用智能开关也能对相关分、合闸回路进行监测，及时发现断线等故障引起的装置拒动问题，并通过智能化控制保证系统安全稳定运行。
2.3功能实现
应用各种技术对GIS高压组合电器进行升级改造，能够推动设备的智能化发展，对计算机、数字信号处理、传感器等技术进行集成运用，为电网运行监控和设备状态测量等工作开展提供有力技术支撑。完成系统改造后，需要在全站范围内建立统一的数据标准平台。根据各级变电站控制目标和方式，还应利用不同传感器进行数据的数字化采集，在平台上实现数据融合，为数据建模和通信实现提供支持。利用全新通信方式对二次电缆进行替代，保证平台可以实现数据高效传输，能够在减少平台建设投入的同时，使变电站二次接线得到简化，为系统稳定运行提供保障。在平台运行期间，可以自动开展电力系统监测工作，对隔离接地开关触头位置、断路器开关动作等信息进行实时采集，并完成设备储能等状态的分析记录。通过对电流、电压等各种参数进行实时监测，能够使信号传输、继电保护等操作得到有效监控。此外，针对控制柜，系统也能通过自检获得温湿度、绝缘性等技术参数，并通过实时监控及时发现异常。通过对系统采集的各种数据信息进行综合分析和处理，能够通过良性操作对系统性能、功能进行改善，促使系统取得良性发展。因此从总体上来看，应用GIS高压组合电器能够使系统诸多问题得到改善，使智能化变电站存在的阶段性问题得到优化处理，达到提高变电站运行效益的目标。发现系统存在异常，通过及时发出报警保证问题得到及时、有效处理，能够避免安全事故发生，推动变电站的长久、稳定发展。
结论：综上所述，GIS高压组合电器尽管拥有诸多优势，但在智能化变电站应用过程中还应实施智能化改造，以便使各种电器组合得到优化，使各种设备状态得到有效监控和管理。在智能化改造基础上，可以建立统一数据标准平台，对系统采集的各种数据信息展开综合分析，通过合理技术搭配促使系统结构性能得到改善，满足变电站的管理需求。因此科学应用GIS高压组合电器，能够使智能化变电站管理水平得到提升，使变电站长久维持良好运行状态。
参考文献：
[1]程竹.浅谈电解铝厂高压组合电器(GIS)的设计优化[J].轻金属,2019(06):58-62.
[2]王永翔,黄根,肖敏,等.特高压换流站GIS安装过程中的问题研究[J].电气技术,2018,19(05):102-104.
作者简介：马琳琳（1989.11.10）；性别：女，籍贯：山东泰安人，学历：中专，现有职称：初级工程师；研究方向：高压电气。