江蘇電網GIS數量位居全國省級電網前列

　　氣體絕緣全封閉組合電器(GIS)是電網安全穩(wěn)定運行的重要保障。目前，江蘇省在運的高壓GIS設備間隔約為1.8萬個，數量居全國省級電網前列。2023年以來，江蘇電力科學研究院牽頭開展國家電網有限公司重大專項“超/特高壓GIS絕緣可靠性提升”專項研究框架項目中的《GIS外施沖擊振動下耐壓和局放試驗方法》研究課題，從GIS投運前的缺陷檢出方法、運行中的缺陷數字化檢測技術以及偶發(fā)潛伏性缺陷檢測方法等方面開展工作，進一步提升江蘇超特高壓GIS設備的運行可靠性。

　　變被動為主動 精準檢測GIS放電現象

　　GIS設備操作后易引發(fā)內部毛刺等異物運動，從而引發(fā)局部放電現象，導致設備性能下降甚至損壞。如果采用傳統的靜態(tài)條件下GIS耐壓和局部放電檢測方法，因GIS內部異物大多數處于靜止且低電位狀態(tài)，往往難以捕捉這些操作瞬時產生的微弱放電信號，無法及時發(fā)現和處理故障。

　　2023年起，江蘇電科院開展GIS故障機理研究，探索外施沖擊振動下的GIS局部放電檢測技術，研制模擬GIS操作振動的外施沖擊振動裝置，包含沖擊錘及局部放電同步檢測裝置。該院輸變電技術中心開關試驗專職李玉杰介紹，沖擊錘應用于GIS耐壓及局部放電檢測試驗的局部檢測階段，可在GIS耐壓試驗期間模擬開關操作振動，激發(fā)GIS內異物運動。局部放電同步檢測裝置能精確檢測振動沖擊時間內的放電信號，為運檢人員提供準確的絕緣異常預警信息。

　　目前，該檢測裝置已在南通220千伏丁倉輸變電工程等工程中應用，發(fā)現GIS內部金屬性異物引發(fā)水平盆式絕緣子擊穿等GIS現場安裝質量問題3個。通過該裝置，運維人員及時發(fā)現GIS設備的潛在故障，并采取有效修復措施，避免設備故障導致的安全事故。

　　以智能代人工 數字化管控帶電檢測業(yè)務

　　GIS設備經過耐壓局部放電檢測并投運后，電網企業(yè)還會定期對設備開展帶電檢測。帶電檢測作業(yè)質量精細管理已成為保障設備平穩(wěn)運行的重要一環(huán)。

　　“以往，帶電檢測數據主要采用紙質記錄方式，檢測作業(yè)質量評價需定期組織運檢單位集中開展帶電檢測紙質報告互查。為了更好支撐業(yè)務決策，要進一步提升管控效率。”江蘇電科院輸變電技術中心數字化專職莊添鑫說。

　　8月，江蘇電科院研發(fā)的帶電檢測數據匯聚與智能診斷應用在新一代設備資產精益管理系統(PMS3.0)上線，為全省帶電檢測數據分析和業(yè)務質量管理打下了基礎。該應用包含紅外、局部放電帶電檢測測點臺賬管理、檢測數據標準化轉換、數據批量上傳、任務數據自動關聯、結果智能診斷等功能，可實現帶電檢測測點固化、作業(yè)過程管理和數據檔案構建。

　　此外，該應用還規(guī)范了不同站點的設備測點臺賬，提供了數據匯聚和集中管理的平臺，為帶電檢測業(yè)務數字化管理提供基礎條件。與以往紙質化存檔和人工定期審查相比，該應用的數據歸檔和評價時效由數月縮減到一周以內，帶電檢測質量評價效率提高了5倍以上。

　　從普查到重點 監(jiān)測預警偶發(fā)性局部放電

　　帶電檢測業(yè)務實現數字化管控后，按照近年來的設備故障情況及現場運行經驗判斷，受電場分布、環(huán)境等因素影響，GIS內部潛伏性絕緣缺陷引發(fā)的局部放電呈現較強的間歇偶發(fā)特征。

　　此前，主流的GIS帶電檢測或在線監(jiān)測技術僅能獲得設備局部放電信號幅值、相位等“輪廓特征”，再通過累積特征圖譜等方式辨識診斷局部放電類型。這種方法無法及時捕獲、精準定位與可靠診斷GIS內部的潛伏性缺陷偶發(fā)局部放電信號。

　　2023年9月，江蘇電科院啟動了GIS全場景高精度局部放電智能監(jiān)測技術研究，先后攻克了偶發(fā)局部放電原始波形不間斷高保真采集處理、多源信號自動分離與高精度定位等技術難題。該院于今年7月成功研發(fā)GIS全場景高精度局放智能監(jiān)測系統。該系統主要包括局放傳感器、系統主機和遠程后臺，既可用于實時帶電檢測和疑似偶發(fā)局部放電信號診斷定位，也可作為GIS“重癥”監(jiān)護系統在現場長期部署，滿足多種場景下GIS特高頻局部放電實時檢測與遠程監(jiān)護需求。

　　“與人體體征監(jiān)護儀的工作原理類似，現場專業(yè)人員只需通過內置或外接傳感器，將GIS內部特高頻信號接入監(jiān)測系統主機，即可對檢測數據開展不間斷的高速采集與就地分析，實現缺陷精準定位與高可靠診斷，準確率達95%以上。監(jiān)測數據可通過4G電力無線專網交互通道實時接入PMS3.0，為運維人員提供決策支撐。”江蘇電科院輸變電技術中心狀態(tài)檢測專責尹澤介紹。

　　截至目前，該系統已在1000千伏東吳變電站、±800千伏姑蘇換流站、220千伏東大變電站等7站的10余個GIS間隔上部署應用，成功檢測并定位7起GIS內部絕緣缺陷，輔助供電企業(yè)制訂針對性檢修計劃，及時消除設備安全隱患。

　　江蘇電科院正加快推動GIS帶電檢測數據匯聚分析，推進新型GIS監(jiān)測裝置研發(fā)應用，有序開展GIS在線監(jiān)測系統建設，保障電網設備安全可靠運行。(趙科 孫婷)