- 頭條福州大學專家提出考慮安裝環境因素的GIS剩余水分含量計算方法2022-03-29 作者：張少乾、卞宏志 等 | 來源：《電氣技術》 | 點擊率：導語針對氣體絕緣金屬封閉開關設備（GIS）在安裝時受環境溫濕度的影響，導致安裝完成后氣室剩余水分含量過高而需要重新安裝的問題，福州大學電氣工程與自動化學院、國網福建省電力有限公司建設分公司的研究人員張少乾、卞宏志、張建勛、黃宴委，在2022年第1期《電氣技術》上撰文，提出一種考慮安裝環境因素的GIS剩余水分含量計算方法。 仿真和試驗結果表明，氣室內SF6中水分含量隨安裝環境溫度及相對濕度的增加而增加，計算值隨安裝環境溫濕度的變化趨勢與試驗值較吻合，且相對誤差小于15%，可較好地預測安裝環境溫濕度影響下的GIS剩余水分含量變化，有利于工程中選擇合適的安裝環境。
氣體絕緣金屬封閉開關設備（gas insulated switchgear, GIS）以其體積小、可靠性高等優點，在超、特高壓輸變電工程中得到了廣泛應用。然而，GIS氣室內SF6氣體干燥與否對其安全運行尤為重要。
在GIS中，原則上不允許有水分存在，但在實際安裝時，環境中的水分不可避免地會進入設備內部。過量的水分將大大降低系統的絕緣性能，嚴重威脅GIS安全穩定運行，需要花費大量人力物力來重新安裝調試設備。因此，對安裝完成后的GIS氣室水分含量進行預估具有重要意義。
相關研究僅對GIS內水分來源進行闡述，以及在GIS水分處理流程上展開研究，并沒有學者在高電壓領域針對不同安裝環境下進入GIS的水分含量進行系統性的探索。
福州大學電氣工程與自動化學院等單位的研究人員針對GIS在安裝過程中受環境溫濕度的影響，導致安裝完成后氣室剩余水分含量過高而需要重新安裝的問題，提出一種考慮安裝環境溫濕度的GIS氣室水分含量計算方法，可通過安裝環境溫度及相對濕度等參數來預測安裝完成后氣室的水分含量。
圖1 GIS安裝流程
該方法首先計算在氣室密封前進入的總水分量，其次通過所設計的GIS安裝流程計算干燥處理后氣室剩余水分量，最后計算平衡后SF6氣體水分體積分數，并在安裝環境模擬室中進行試驗來驗證計算模型的準確性。
圖2 GIS安裝環境模擬室布局
圖3 暴露試驗氣室
仿真和試驗證明，隨著安裝環境溫度及相對濕度的增加，氣室內SF6氣體中水分體積分數也在逐漸增大，且計算模型與試驗結果之間的誤差在15%以內，因此該法可較好地預測安裝環境溫濕度影響下的GIS水分含量變化，有利于工程實際中選擇合適的安裝環境，避免因安裝完成后氣室水分含量超標導致設備重新安裝。
本文編自2022年第1期《電氣技術》，論文標題為“安裝環境溫濕度影響下氣體絕緣金屬封閉開關設備水分含量研究”，作者為張少乾、卞宏志 等。
