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针对气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）在安装时受环境温湿度的影响，导致安装完成后气室剩余水分含量过高而需要重新安装的问题，福州大学电气工程与自动化学院、国网福建省电力有限公司建设分公司的研究人员张少乾、卞宏志、张建勋、黄宴委，在2022年第1期《电气技术》上撰文，提出一种考虑安装环境因素的GIS剩余水分含量计算方法。仿真和试验结果表明，气室内SF6中水分含量随安装环境温度及相对湿度的增加而增加，计算值随安装环境温湿度的变化趋势与试验值较吻合，且相对误差小于15%，可较好地预测安装环境温湿度影响下的GIS剩余水分含量变化，有利于工程中选择合适的安装环境。
气体绝缘金属封闭开关设备（gas insulated switchgear, GIS）以其体积小、可靠性高等优点，在超、特高压输变电工程中得到了广泛应用。然而，GIS气室内SF6气体干燥与否对其安全运行尤为重要。在GIS中，原则上不允许有水分存在，但在实际安装时，环境中的水分不可避免地会进入设备内部。过量的水分将大大降低系统的绝缘性能，严重威胁GIS安全稳定运行，需要花费大量人力物力来重新安装调试设备。因此，对安装完成后的GIS气室水分含量进行预估具有重要意义。
相关研究仅对GIS内水分来源进行阐述，以及在GIS水分处理流程上展开研究，并没有学者在高电压领域针对不同安装环境下进入GIS的水分含量进行系统性的探索。
福州大学电气工程与自动化学院等单位的研究人员针对GIS在安装过程中受环境温湿度的影响，导致安装完成后气室剩余水分含量过高而需要重新安装的问题，提出一种考虑安装环境温湿度的GIS气室水分含量计算方法，可通过安装环境温度及相对湿度等参数来预测安装完成后气室的水分含量。
图1 GIS安装流程
该方法首先计算在气室密封前进入的总水分量，其次通过所设计的GIS安装流程计算干燥处理后气室剩余水分量，最后计算平衡后SF6气体水分体积分数，并在安装环境模拟室中进行试验来验证计算模型的准确性。
图2 GIS安装环境模拟室布局
图3 暴露试验气室
仿真和试验证明，随着安装环境温度及相对湿度的增加，气室内SF6气体中水分体积分数也在逐渐增大，且计算模型与试验结果之间的误差在15%以内，因此该法可较好地预测安装环境温湿度影响下的GIS水分含量变化，有利于工程实际中选择合适的安装环境，避免因安装完成后气室水分含量超标导致设备重新安装。
本文编自2022年第1期《电气技术》，论文标题为“安装环境温湿度影响下气体绝缘金属封闭开关设备水分含量研究”，作者为张少乾、卞宏志 等。
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