2019 年（第七届）电力科技管理论坛 - 664 - GIS 升压站中断路器运行状态在线监测的实现 国家能源集团兰州热电有限责任公司，李宏元 摘要：本文介绍了国家能源集团兰州热电有限责任公司电气监控系统 ECMS 的结构和功能，讨论了 GIS 升压站中高压 断路器的电寿命和机械寿命在线监测的有关问题，最后结合厂家说明书和理论计算的方法，实现了 GIS 升压站中断路器 运行状态在线监测的功能。 关键词：监控；ECMS；在线监测 国家能源集团兰州热电有限责任公司 ECMS 系统 涵盖了发电厂机组和厂用电保护与监控、网络站监 控以及其他的电气自动装置的监控与信息集成，并 与 DCS 相互配合实现一体化控制。目前 ECMS 系统实 现了遥信、遥控、遥脉、遥调、遥测，以及 SOE，保 护事件、录波、通信等，同时包括了保护装置及自 动装置的远方整定管理、定值查看、保护装置动作 报告查看、电气五防闭锁及操作票等应用功能。这 些功能基本覆盖了全厂电气设备。 1 本文围绕 GIS 升压站中断路器的工作状态在线 监测展开分析了在 ECMS 系统的监控功能中实现对断 路器的电寿命、机械性能等状态指标的在线监测， 从而将对电气系统的紧急控制从故障后保护动作， 发展为以发现潜在故障特征为目标的预防性控制， 这对于提高电厂电气设备的安全运行有一定的意义。 在一次系统中，断路器是仅次于发电机、变压 器的重要电气设备，断路器的动作可靠性直接关系 着电力系统的安全与稳定，经调查发现许多电气设 备损坏或电力系统解列停电事故都是由于断路器操 作异常引起。 国家能源集团兰州热电有限责任公司升压站采 用的是 GIS（气体绝缘升压站）。在气体绝缘升压站 中，大部分的电气设备都是被直接或间接密封在金 属管道和套管所组成的管道树中，从外部看不到任 何开关、线路和接线端子。管道树的内部全部采用 6 SF 气体作为绝缘介质， 并将所有的高压电器元件密 封在接地金属筒中。主要有由断路器、母线、隔离 开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、套管等 7 种高压电器组合而成。这种接线方式增加了检修维 护的难度，在线监测设备的运行状况变得尤为重要， 目前国家能源集团兰州热电有限责任公司实现了 GIS 局部放电监测和微水监测等， 还未实现断路器健 康状态的监测。根据厂家提供的设备说明书以及算 法分析，运用触头相对电磨损与相对电寿命法列出 断路器的具体算法，为今后 GIS 升压站检修打下了 基础。 基于断路器工作状态的在线采集监测的状态检 修将会是今后设备检修维护的发展方向。状态检修 的就是在设备的运行状况在一定时期内有可靠的保 证措施（其他监测手段：如在线监测设备的发热， 运行参数，运行中测试绝缘油及气体分析数据）及 依据（历次的检修、调试、试验情况良好）的情况 下，适当延长或缩短（如果数据不良也可能缩短） 检修周期，根据设备的运行工况和绝缘状态进行检 修的一种做法。因此，对断路器可靠状态的在线监 测与诊断是电力系统未来发展不可回避的一个重大 课题。只有在对运行中的高低压断路器实施在线监 测掌握一定经验后才能真正实现状态检修。而实现