劉洪正，曲文韜，平海濤

（1.國網(wǎng)山東省電力公司電力科學(xué)研究院，山東濟(jì)南250001；2.國網(wǎng)山東省電力公司檢修公司，山東濟(jì)南250001；3.國網(wǎng)平高電氣集團(tuán)有限公司，河南平頂山467000）

·試驗(yàn)研究·

GIS智能化設(shè)計(jì)研究與應(yīng)用

劉洪正1，曲文韜2，平海濤3

（1.國網(wǎng)山東省電力公司電力科學(xué)研究院，山東濟(jì)南250001；2.國網(wǎng)山東省電力公司檢修公司，山東濟(jì)南250001；3.國網(wǎng)平高電氣集團(tuán)有限公司，河南平頂山467000）

為適應(yīng)智能化變電站的不斷發(fā)展和需求，提高GIS的智能化水平勢在必行。在常規(guī)GIS設(shè)備的基礎(chǔ)上，以微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、新型傳感技術(shù)以及數(shù)字處理技術(shù)為核心，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際，提出智能化GIS系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。從結(jié)構(gòu)、功能、應(yīng)用等方面重點(diǎn)介紹GIS特高頻局部放電、微水測量、斷路器機(jī)械特性、避雷器在線監(jiān)測系統(tǒng)，依據(jù)測量精度、安全性和經(jīng)濟(jì)性的要求，歸納新型電子式互感器的選擇原則，并對其可靠性和安裝方式進(jìn)行分析總結(jié)。最后，通過對傳感器的接入技術(shù)、計(jì)算機(jī)檢測與控制系統(tǒng)的應(yīng)用研究，提出相關(guān)的設(shè)計(jì)要求及發(fā)展方向，以進(jìn)一步提高GIS的智能化水平。

GIS；智能化；在線監(jiān)測；電子式互感器

0 引言

智能化GIS是將智能傳感器技術(shù)、數(shù)字處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)以及自動控制技術(shù)結(jié)合在一起，應(yīng)用在GIS的一次及二次系統(tǒng)中，使其實(shí)現(xiàn)信息化、自動化和互動化的功能。具體來說，它是采用新型數(shù)字傳感器采集GIS的狀態(tài)數(shù)據(jù)，并通過智能電子裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)整合處理，然后通過光纖將這些包含保護(hù)、測控、計(jì)量的數(shù)據(jù)傳送到間隔層計(jì)算機(jī)中，由這些計(jì)算機(jī)對其進(jìn)行分析處理，從而完成對組合電器的監(jiān)視和控制功能。除此之外，系統(tǒng)本身還具有自檢功能，通過實(shí)時(shí)監(jiān)控自身狀態(tài)，識別存在的故障，完成自愈功能，因此，智能化GIS能夠大大提高設(shè)備運(yùn)行可靠性。

目前，國內(nèi)外在GIS智能化設(shè)計(jì)與研究方面做了大量的工作。國外方面，西門子公司通過采用型號為8DN9的在線監(jiān)測系統(tǒng)以及電子式電壓電流互感器，能夠完成設(shè)備狀態(tài)的連續(xù)監(jiān)測，并利用帶數(shù)據(jù)處理能力的智能電子裝置完成監(jiān)測數(shù)據(jù)的收集處理，對系統(tǒng)發(fā)展趨勢進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。日本東芝公司通過采用功能各異的傳感器在線監(jiān)測GIS中SF6氣體狀態(tài)、溫濕度、局部放電以及泄漏電流等狀態(tài)量，為掌握設(shè)備內(nèi)部狀態(tài)提供豐富的數(shù)據(jù)信息。ABB公司的EXK-0l型Smart-GIS為其智能化產(chǎn)品，它利用新型傳感器和智能化操作機(jī)構(gòu)，配有專門的處理器及接口裝置，能夠?qū)鞲衅鞑杉降男畔⑦M(jìn)行儲存和預(yù)處理，為測控和保護(hù)裝置提供可靠的信息。國內(nèi)廠商如西開、平開、泰開、沈開等也都在高壓組合電器的智能化方面開展了大量的研究，也取得了一定的成果。目前，已有部分變電站采用了國產(chǎn)的智能化組合電器，通過采用先進(jìn)的傳感器技術(shù)及數(shù)字互感器技術(shù)，完成過程層數(shù)據(jù)的采集和處理，然后基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)，通過面向?qū)ο蟮淖冸娬臼录?，利用光纖傳輸技術(shù)，完成與間隔層及過程層設(shè)備的信息交互，最終實(shí)現(xiàn)對一次設(shè)備的保護(hù)和控制功能［1-3］。

本文基于智能變電站信息化、自動化、互動化的特點(diǎn)，依據(jù)相關(guān)技術(shù)導(dǎo)則、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際，闡述GIS智能化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，并從GIS在線監(jiān)測系統(tǒng)、新型電子式互感器系統(tǒng)以及傳感器接入技術(shù)、計(jì)算機(jī)檢測與控制系統(tǒng)等方面展開研究，提出了設(shè)計(jì)思路及要求，并對其發(fā)展趨勢進(jìn)行展望。

1 GIS智能化系統(tǒng)設(shè)計(jì)

GIS智能化設(shè)計(jì)是在相應(yīng)電壓等級的常規(guī)GIS產(chǎn)品基礎(chǔ)上進(jìn)行的，具有較高的繼承性、通用性、兼容性，遵循一體化設(shè)計(jì)、一體化制造、一體化試驗(yàn)的原則。

智能化GIS是在常規(guī)GIS的基礎(chǔ)上，植入電子式電流／電壓互感器及開關(guān)設(shè)備狀態(tài)傳感器，通過智能組件對開關(guān)設(shè)備的傳感信號進(jìn)行采集、處理和分析，以IEC61850通信規(guī)約與主控層組網(wǎng)進(jìn)行信息互動，實(shí)現(xiàn)對GIS開關(guān)設(shè)備的遙測、遙控、遙信功能以及狀態(tài)監(jiān)測和設(shè)備診斷功能，集成了智能控制系統(tǒng)、智能監(jiān)測系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 GIS智能化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖

1.1 智能控制系統(tǒng)

智能控制系統(tǒng)包括傳統(tǒng)控制部分和開關(guān)設(shè)備控制器，可實(shí)現(xiàn)開關(guān)設(shè)備的測量數(shù)字化、控制網(wǎng)絡(luò)化功能，如圖2所示。其中，開關(guān)設(shè)備控制器接收測控裝置發(fā)出的指令后，通過傳統(tǒng)控制部分的遠(yuǎn)控接口，對開關(guān)設(shè)備發(fā)出分、合閘指令，同時(shí)可接收開關(guān)設(shè)備的位置信號、報(bào)警信號等，并上傳至測控裝置。

圖2 智能化GIS的智能控制系統(tǒng)

1.2 狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)

狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)包括機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)、SF6氣體狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)和局部放電監(jiān)測系統(tǒng)等，可實(shí)現(xiàn)斷路器位移量、分合閘操作線圈電流、儲能電機(jī)電流、SF6氣體狀態(tài)、局部放電等相關(guān)狀態(tài)參量的在線監(jiān)測，并可通過基于IEC 61850的通信網(wǎng)絡(luò)上傳至變電站上層系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對開關(guān)設(shè)備狀態(tài)的診斷預(yù)評估，如圖3所示。

圖3 智能化GIS的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)

1.3 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)多采用電子式電流／電壓傳感器，該傳感器采用羅氏線圈和低功率線圈原理采集一次電流信號，采用電容分壓原理采集一次電壓信號，就地轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并上傳，合并單元接收到數(shù)據(jù)后進(jìn)行整合并上傳至上層網(wǎng)絡(luò)，如圖4所示。

圖4 智能化GIS的電子式互感器系統(tǒng)

1.4 智能組件柜

智能化GIS所用的智能元／器件一般集成在智能組件柜內(nèi)，可實(shí)現(xiàn)GIS的測量、控制和監(jiān)測等功能，包括開關(guān)設(shè)備控制器、電子式電流／電壓互感器的合并單元、機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測IED、局部放電監(jiān)測IED等設(shè)備，可根據(jù)不同工程需求，配置不同設(shè)備。

在具體的智能化GIS工程設(shè)計(jì)中，是將智能組件柜與常規(guī)匯控柜組合為一個(gè)“智能匯控柜”，柜內(nèi)配置溫控設(shè)備，保留原匯控柜的報(bào)警、指示、控制等功能。圖5為實(shí)際設(shè)計(jì)的智能匯控柜，其左半部為智能組件柜部分，右側(cè)為保留的原匯控柜部分。

圖5 智能匯控柜

2 GIS在線監(jiān)測系統(tǒng)

2.1 局部放電在線監(jiān)測系統(tǒng)

GIS中局部放電的檢測方法很多，隨著缺陷類型的不同和應(yīng)用場合的不同靈敏性也不一樣。常用的方法有脈沖電流法、化學(xué)檢測法、光學(xué)檢測法、超聲波法和特高頻法。

在GIS局部放電檢測中，特高頻（UHF）法是近年來發(fā)展起來的一項(xiàng)新技術(shù)。采用測量GIS內(nèi)絕緣隱患在運(yùn)行電壓下輻射的電磁波來判斷GIS內(nèi)是否發(fā)生局部放電，該方法可以非接觸測量及在線監(jiān)測。

特高頻法特點(diǎn)。特高頻接收到的信號頻率較高，能夠有效避開電磁干擾信號；通過高速示波器等數(shù)據(jù)采集設(shè)備，根據(jù)電磁波信號的傳輸特征，可利用時(shí)差法對故障進(jìn)行定位；根據(jù)放電脈沖的陡度、幅度和寬度可對故障類型、強(qiáng)度等進(jìn)行模式識別；由于特高頻放電信號在傳輸過程中衰減較小，有效檢測范圍廣，因此，相對于其他檢測方式，需要布置的傳感器數(shù)量較少，能夠節(jié)約成本、減少工作量。

特高頻局部放電在線監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。針對固定突起物、自由微粒、絕緣子氣隙、懸浮電極、GIS間隔上的微粒等缺陷，利用特高頻局部放電在線監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖6所示。

圖6可以看出，GIS中局部放電產(chǎn)生的電磁波經(jīng)特高頻傳感器接收后，局部放電信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，然后經(jīng)過同軸電纜傳送到信號調(diào)理單元。局部放電信號經(jīng)過調(diào)理后，送入數(shù)據(jù)采集卡進(jìn)行信號的采集存儲等處理。計(jì)算機(jī)通過并行接口實(shí)現(xiàn)對信號調(diào)理單元的控制，即實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)選通頻帶的中心頻率和濾波器的帶寬的選擇和控制。

2.2 斷路器機(jī)械特性在線監(jiān)測系統(tǒng)

斷路器智能化在線監(jiān)測系統(tǒng)主要包括滅弧室壽命監(jiān)測系統(tǒng)、機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)以及絕緣狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。

滅弧室壽命監(jiān)測系統(tǒng)。滅弧室的壽命主要取決于斷路器操作時(shí)觸頭的磨損情況，由于斷路器在不同電流下開斷時(shí)造成觸頭的磨損量是不同的，通過監(jiān)測斷路器分合次數(shù)以及對應(yīng)操作時(shí)的電流，經(jīng)過統(tǒng)計(jì)累加可以換算出觸頭的磨損量，進(jìn)而可以推斷出觸頭及滅弧室的壽命。

機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。通過監(jiān)測分合閘線圈電流、分合閘時(shí)間和速度、觸頭行程曲線、打壓時(shí)間以及儲能電機(jī)電流等參數(shù)，能夠分析判斷斷路器機(jī)械傳動部分的狀態(tài)，便于對相應(yīng)部分的健康狀況做出診斷。

圖6 特高頻法在線監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

絕緣狀態(tài)檢測系統(tǒng)。通過在運(yùn)行的GIS設(shè)備內(nèi)部預(yù)先安裝SF6氣體濕度傳感器、局部放電傳感器以及溫度傳感器等，能夠?qū)崟r(shí)采集設(shè)備內(nèi)部的狀態(tài)信息，對設(shè)備絕緣狀態(tài)進(jìn)行分析判斷［4］。

2.3 微水在線監(jiān)測系統(tǒng)

目前比較常見的一種在線監(jiān)測方法是以采集GIS的濕度、溫度、壓力3個(gè)特征量信號為基礎(chǔ)，根據(jù)溫度、壓力對氣體水分含量的影響解決氣體計(jì)算及濕度修正等問題，達(dá)到準(zhǔn)確在線監(jiān)測的目的。

溫度對濕度的影響。國標(biāo)中對于微水的規(guī)定值是20℃時(shí)的測量值，但是實(shí)際測量時(shí)環(huán)境溫度不一定是20℃，而SF6氣體的濕度又與應(yīng)用溫度有關(guān)，因此討論GIS中水分含量時(shí)就要考慮溫度的影響。

壓力對濕度的影響。GIS內(nèi)SF6氣體的微水含量取決于氣體壓力的大小。充氣壓力不同時(shí)，相同微水含量的SF6氣體可能結(jié)露，也可能是氣態(tài)。以上可知，SF6氣體濕度與溫度、壓力均有直接關(guān)系。因此在線監(jiān)測SF6氣體微水含量時(shí)要剔除溫度和壓力對氣體濕度的影響，使測得數(shù)據(jù)客觀反映氣體濕度情況。

微水判據(jù)修正。對于GIS設(shè)備中SF6氣體，為了防止凝露，在20℃環(huán)境中要求露點(diǎn)溫度不高于-5℃，基于此條件下再判別SF6體積濃度要求。因此，在其他溫度下測量時(shí)必須作適當(dāng)?shù)男拚?，修正?0℃的SF6體積濃度、露點(diǎn)溫度。

這樣利用傳感器采集到3個(gè)特征量后按照上述修正方法進(jìn)行處理、計(jì)算，可以實(shí)現(xiàn)對GIS內(nèi)微水的實(shí)時(shí)監(jiān)測顯示，分析功能。

2.4 避雷器在線監(jiān)測系統(tǒng)

避雷器在線監(jiān)測系統(tǒng)利用羅氏線圈等電流互感器采集運(yùn)行中避雷器的泄漏電流，通過監(jiān)測裝置內(nèi)部的光電轉(zhuǎn)換裝置將電流信號轉(zhuǎn)換為光信號，利用光纖傳到后臺計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并將結(jié)果實(shí)時(shí)傳送到監(jiān)控中心，有效解決了傳統(tǒng)站中人工測量時(shí)需耗費(fèi)大量人力物力的問題，實(shí)現(xiàn)了變電站無人值守即可掌握避雷器絕緣狀況。目前，避雷器在線監(jiān)測系統(tǒng)已在智能變電站中廣泛使用，運(yùn)行情況表明，該系統(tǒng)檢測結(jié)果準(zhǔn)確有效，能夠較好地反映避雷器的運(yùn)行狀況［4］。

3 新型電子式互感器系統(tǒng)

電子式互感器是智能GIS的重要組成部分。由于具有體積小、精度高、運(yùn)維簡單以及絕緣和抗電磁特性優(yōu)良等特點(diǎn)，電子式互感器具備了常規(guī)互感器無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，是今后互感器技術(shù)發(fā)展的重要方向［5-6］。

3.1 電子式互感器選擇原則

GIS中同類互感器的特性應(yīng)一致；設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足設(shè)備全壽命周期管理的要求；使用成熟先進(jìn)的技術(shù)，能夠滿足現(xiàn)場復(fù)雜條件下的使用要求。

3.2 可靠性分析

目前，隨著電子式互感器電壓等級逐步升高，在運(yùn)行過程中面臨的問題越來越多，主要表現(xiàn)在絕緣強(qiáng)度和抗電磁干擾性能方面。由于電子式互感器安裝在GIS內(nèi)部，且以SF6氣體良好的絕緣性能以及殼體內(nèi)部的足夠的空間作為保障，其絕緣性能已能滿足要求，但電磁干擾問題則依然沒有完全解決。

有源式電子互感器主要應(yīng)用在220 kV以下的電壓等級中，經(jīng)統(tǒng)計(jì)比較國內(nèi)40多個(gè)變電站中電子式互感器的使用情況，結(jié)合近6年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，可以得出，上述問題現(xiàn)場基本都能解決，但能否在強(qiáng)電磁干擾下長期可靠的工作，且出現(xiàn)問題后是否能有效的排查解決，都有待于實(shí)踐檢驗(yàn)。無源式電子互感器基于光電效應(yīng)原理，具有較好的抗電磁干擾性能，在較高電壓等級設(shè)備中具有明顯優(yōu)勢。無源式電子互感器壽命主要取決于光學(xué)元件的老化情況，但由于受運(yùn)行年限的限制，現(xiàn)在還無法驗(yàn)證，但鑒于其結(jié)構(gòu)更加簡單、抗干擾性更強(qiáng)，因此，它代表了電子式互感器的發(fā)展方向。

3.3 安裝方式分析

對于GIS設(shè)備而言，電子互感器的安裝方式主要有外置式與內(nèi)置式兩種。外置式是將互感器放在氣室外面，這種方式優(yōu)點(diǎn)是更換互感器鐵心及二次線圈時(shí)不需要對設(shè)備進(jìn)行解體，減少了工作量，缺點(diǎn)是易受外部電磁環(huán)境的干擾；內(nèi)置式是將互感器置于氣室內(nèi)部，優(yōu)點(diǎn)是抗電磁干擾性能好，但在更換互感器部件時(shí)需要對氣室進(jìn)行解體處理，增加了檢修時(shí)間和成本。

4 傳感器接入技術(shù)與計(jì)算機(jī)檢測控制系統(tǒng)

4.1 傳感器接入技術(shù)

智能化GIS設(shè)備中傳感器的接入方式也分為內(nèi)置式和外置式，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足如下要求。

內(nèi)置型傳感器要求：宜采用無源型；設(shè)備出廠交接或解體大修后進(jìn)行試驗(yàn)前，應(yīng)先安裝傳感器；傳感器與設(shè)備外部的連接通道要有良好的密封性能；內(nèi)置傳感器應(yīng)具備較長的使用壽命，其壽命不應(yīng)低于一次設(shè)備內(nèi)部部件的使用壽命。

外置型傳感器要求：安裝后不應(yīng)影響設(shè)備的外絕緣水平；傳感器應(yīng)安裝在低電場強(qiáng)度部位，且與高壓帶電部位保持足夠的安全距離；傳感器應(yīng)具備良好的抗電磁干擾性能。

4.2 計(jì)算機(jī)檢測系統(tǒng)

GIS計(jì)算機(jī)檢測系統(tǒng)通常包括硬件、軟件和通信3部分。

傳感器。建立了GIS設(shè)備一次與二次設(shè)備之間的聯(lián)系，根據(jù)類型不同，可分為電流和電壓傳感器；斷路器機(jī)械特性傳感器；氣體壓力、溫濕度傳感器；隔離開關(guān)和接地開關(guān)機(jī)械狀態(tài)傳感器。

數(shù)據(jù)采集單元。能夠采集電壓電流等數(shù)據(jù)，并能完成數(shù)據(jù)的A／D轉(zhuǎn)換、時(shí)間同步及預(yù)處理功能，為上層設(shè)備提供完整的數(shù)據(jù)信息。

數(shù)據(jù)處理單元。由各種功能的智能電子裝置組成，能夠?qū)Σ杉降臄?shù)據(jù)信息進(jìn)行同步檢測、數(shù)據(jù)融合以及處理等功能。

通信模塊。包含過程總線及通信協(xié)議等，主要完成智能控制柜內(nèi)各智能電子裝置間的數(shù)據(jù)通信，實(shí)現(xiàn)過程層和間隔層間信息的交換功能。相比傳統(tǒng)GIS設(shè)備，智能化GIS通過過程總線通信技術(shù)，可以將一次互感器及傳感器單元采集到的信號一次性傳給間隔層設(shè)備，而不需要點(diǎn)對點(diǎn)傳輸，節(jié)約了大量的連接數(shù)據(jù)線。

綜合性軟件包。包含人機(jī)界面、應(yīng)用模板等系統(tǒng)數(shù)據(jù)，能夠激活上述模塊實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。

4.3 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)

在智能化GIS設(shè)備中引入計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，使用數(shù)字化控制技術(shù)，取代傳統(tǒng)的電磁式控制技術(shù)，通過網(wǎng)絡(luò)化通信方式取代傳統(tǒng)的點(diǎn)對點(diǎn)傳輸方式，從而滿足GIS的智能化需求，其發(fā)展方向主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

集成化。智能化GIS設(shè)備使一次與二次設(shè)備聯(lián)系更加緊密，通過智能終端及合并單元，將采集到的一次設(shè)備信息傳給測控及保護(hù)裝置，同樣還可將二次設(shè)備的保護(hù)和控制指令傳達(dá)到一次設(shè)備。智能化GIS設(shè)備將計(jì)量、保護(hù)、控制、通信、錄波等裝置集為一體，功能更加全面。

智能化。通過狀態(tài)檢測與故障診斷技術(shù)，可以對GIS的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行評價(jià)，利用輔助狀態(tài)決策系統(tǒng)對設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評估，并根據(jù)結(jié)果制定有效合理的檢修方案，做到設(shè)備狀態(tài)可控能控，真正實(shí)現(xiàn)設(shè)備的智能化管理。

網(wǎng)絡(luò)化。通過總線技術(shù)，按照統(tǒng)一的通信規(guī)約，利用光纖通信，實(shí)現(xiàn)智能GIS各設(shè)備間以及與其他設(shè)備的信息交換，有效地解決設(shè)備連線多、電磁干擾強(qiáng)等問題。

5 結(jié)語

在傳統(tǒng)GIS設(shè)備的基礎(chǔ)上，以微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感技術(shù)以及數(shù)字處理技術(shù)為核心，提出了一種集智能控制系統(tǒng)、智能監(jiān)測系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及智能組件柜為一體的智能化GIS設(shè)計(jì)方法，能夠?qū)崿F(xiàn)智能化GIS的需求。結(jié)合目前較為成熟的在線監(jiān)測技術(shù)，重點(diǎn)介紹GIS特高頻局部放電、微水含量、斷路器機(jī)械特性以及避雷器在線監(jiān)測系統(tǒng)的構(gòu)成和功能，為智能化設(shè)計(jì)提供參考。另外，隨著電子式互感器技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，從選擇原則、可靠性以及安裝方式等方面進(jìn)行比較和分析，提出優(yōu)化方案。最后，提出智能傳感器接入技術(shù)的要求，以及GIS計(jì)算機(jī)檢測系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的功能及發(fā)展方向。

［1］劉洪正.高壓組合電器［M］.北京：中國電力出版社，2014．

［2］張文亮，湯廣福，查鯉鵬，等.先進(jìn)電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用［J］.中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2010，4（2）：56-59.

［3］周華，孟晨，張戰(zhàn)軍，等．智能電網(wǎng)及高壓開關(guān)設(shè)備技術(shù)發(fā)展．電氣技術(shù)，2010（8）：25-27.

［4］張猛，申春紅，張庫娃，等.智能化GIS的研究［J］.高壓電器，2011，47（3）：6-11.

［5］IEC 60044—8：2002電子式電流互感器［S］.

［6］IEC 60044—7：1999電子式電壓互感器［S］.

Research and Application of GIS Intelligent Design

It is necessary to improve the intelligent level of GIS（gas insulted switchgear）to meet the growing demand for intelligent substation.On the basis of the conventional GIS equipment，with microelectronic technology，computer control technology，new sensor technology，and digital processing technology as the core，the design method of intelligent GIS system is put forward in the paper which combine with the actual site.In terms of structure，function and application，on-line monitoring system of the GIS is emphatically introduced，including ultrahigh frequency partial discharge，micro water measurements，mechanical properties of breakers and surge arresters.According to the requirements of measurement accuracy，safety and economy，the selection principles of the new electronic transformers are introduced，and the reliability and installation modes are summarized.Finally，through the application research on sensor access technology and the computer detection and control systems，the relevant design requirements and the development direction are proposed，which can further improve the intelligent level of GIS.

GIS；intelligent；on-line monitoring；electronic transformer

TM406

：A

：1007－9904（2014）05－0001－05

2014-08-04

劉洪正（1963—），男，高級工程師，從事高壓電網(wǎng)設(shè)備管理工作；

曲文韜（1982—），男，工程師，主要從事變電設(shè)備檢修管理工作。