GIS安裝技術(shù)分析

王勇

（重慶電力建設(shè)總公司，重慶 400060）

1 前言

GIS的全稱是氣體絕緣金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備。它是由斷路器、母線、隔離開(kāi)關(guān)、電壓互感器、電流互感器、避雷器、套管、接地刀等元件組合而成的高壓配電裝置，GIS采用的是絕緣性能和滅弧性能優(yōu)異的六氟化硫(SF6)氣體作為絕緣和滅弧介質(zhì)，并將所有的高壓電器元件密封在接地金屬筒中-因此與常規(guī)配電裝置相比，GIS具有占地面積小、元件全部密封不受環(huán)境干擾、運(yùn)行可靠性高、運(yùn)行方便、檢修周期長(zhǎng)、維護(hù)工作量小、安裝迅速、運(yùn)行費(fèi)用低、無(wú)電磁干擾等優(yōu)點(diǎn)。GIS自1968年開(kāi)發(fā)以來(lái)，發(fā)展非常迅速，GIS技術(shù)已成為當(dāng)代高壓電器的主流。

2 前期準(zhǔn)備工作

2.1 徹底清潔GIS室內(nèi)地面，用濕布拖地清除灰塵，以保證室內(nèi)清潔無(wú)塵。

2.2 根據(jù)廠方提供的GIS地基圖及安裝平面圖，確定設(shè)備的戈軸線和SF6斷路器三相Y軸線。X、Y軸線標(biāo)注后，應(yīng)通知質(zhì)量部、測(cè)量組復(fù)測(cè)，要求相鄰設(shè)備間軸線誤差不大于5mm，組間軸線誤差不大于5mm。

2.3 根據(jù)室內(nèi)與室外相連母線管的中心線及母線管的尺寸確定室外母線管支架的水平位置。

2.4 根據(jù)設(shè)備資料及母線管標(biāo)高，確定預(yù)埋件標(biāo)高、室外母線管支架標(biāo)高，并核對(duì)設(shè)備標(biāo)高。

2.5 設(shè)備由GIS室大門倒運(yùn)至開(kāi)關(guān)站內(nèi)時(shí)，利用行車起吊就位，戶外部分則使用吊車。在搬運(yùn)起吊過(guò)程中應(yīng)符合以下要求：①按安裝先后順序倒運(yùn)；②設(shè)備在運(yùn)輸和裝卸過(guò)程中不得倒置、傾翻、碰撞和受到劇烈的震動(dòng)，車速不應(yīng)大于15km／h；③對(duì)制造廠家有特殊規(guī)定的設(shè)備，應(yīng)按制造廠家的規(guī)定搬運(yùn)；④須根據(jù)貨物的裝箱毛重選擇合適的吊具，GIS本體設(shè)備吊裝應(yīng)采用尼龍繩；⑤SF6氣瓶搬動(dòng)時(shí)應(yīng)輕裝輕卸，嚴(yán)禁拋擲溜放。

3 設(shè)備安裝技術(shù)

3.1 斷路器就位

斷路器就位時(shí)要用尼龍繩起吊，使用附于發(fā)電機(jī)斷路器上的吊耳。斷路器起吊降落時(shí)應(yīng)平穩(wěn)緩慢，就位步驟如下：

3.1.1 開(kāi)箱后將各組件號(hào)碼標(biāo)于相應(yīng)位置及圖紙上，根據(jù)號(hào)碼將各組件對(duì)應(yīng)就位，就位安裝時(shí)用線墜、水平尺找準(zhǔn)中心。

3.1.2 核查地面上斷路器的就位輪廓線及x,y軸線是否正確。

3.1.3 將A、B、C相斷路器根據(jù)地坪所畫(huà)中心線用行車吊到所在基礎(chǔ)的中心位置。

3.1.4 在B相斷路器的兩端吊好線錘，復(fù)測(cè)并調(diào)整y軸線位置，要求誤差不大于5mm。

3.1.5 在B相斷路器上部法蘭面定出中心，懸掛線錘，復(fù)測(cè)石軸線位置，誤差不大于5mm。

3.1.6 以B相為基準(zhǔn)，分別調(diào)整A、C相斷路器，相間距離為1850mm，誤差應(yīng)不大于5mm。

3.1.7 可借助千斤頂或滑輪對(duì)軸線進(jìn)行微調(diào)，嚴(yán)禁用大錘找正。

3.1.8 在斷路器軸線位置調(diào)整基本完成后，利用斷路器上端法蘭面檢測(cè)水平度，若有偏差，可在斷路器支腳處加摯廠家提供的墊片。

3.2 GIS 設(shè)備組裝

每串?dāng)嗦菲骶臀缓螅瑥?fù)測(cè)軸線位置，確保誤差在要求范圍內(nèi)，然后依次組裝其他部件。

3.2.1 拆卸運(yùn)輸蓋板

防塵和其他準(zhǔn)備工作做好后，開(kāi)始對(duì)接，此時(shí)可移去運(yùn)輸蓋板，并應(yīng)控制GIS設(shè)備的組裝時(shí)間，以使其內(nèi)部表面暴露在外面的時(shí)間盡可能短。拆卸蓋板步驟如下：

（1）拆去運(yùn)輸蓋板上的螺栓、螺母，脫落的漆皮、碎屑、粉塵等要用吸塵器及時(shí)吸除。（2）用手指小心地將O型圈從絕緣子的密封溝槽中取出，禁止使用金屬棒或其他工具。（3）移去運(yùn)輸蓋板后，切記不可損壞殼體的氣體密封表面和絕緣子表面。（4）移去運(yùn)輸蓋板后，要確認(rèn)絕緣子和導(dǎo)體表面不能有異物殘留。如果發(fā)現(xiàn)異物，要用溶解劑(廠家提供)浸泡過(guò)的漂白棉布拭去，然后用干凈的塑料罩包裹設(shè)備，防止異物進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部。（5）當(dāng)移去凸出型運(yùn)輸蓋板時(shí)，先留2顆對(duì)稱螺栓，用干凈的塑料繩索吊住導(dǎo)體后，再去掉螺栓，最后慢慢移去運(yùn)輸蓋板。（6）拆卸運(yùn)輸蓋板后，要確保干燥劑全部取出。

3.2.2 清理組裝部位

（1）對(duì)已拆下的仍需使用的螺栓及螺母應(yīng)及時(shí)進(jìn)行清洗以待備用。（2）用碎布清除法蘭面螺孔內(nèi)部及法蘭表面的防腐油脂。（3）用溶解劑(廠家提供)浸泡過(guò)的干凈白布清潔絕緣件表面、殼體法蘭的密封表面、導(dǎo)體表面，杜絕異物殘留，清潔導(dǎo)體表面時(shí)注意不要擦去接觸頭表面的導(dǎo)電脂。（4）擦去附著在(固聯(lián)在絕緣子上的)導(dǎo)體接觸表面的導(dǎo)電脂，同時(shí)需另行涂上一層薄薄的導(dǎo)電脂，要注意不能粘碰到絕緣子表面上。（5）用首次使用的白布清潔新的O型圈，并確認(rèn)無(wú)異常，用大拇指將O型圈完全壓人法蘭凹槽中，并確認(rèn)未粘附任何異物。（6）法蘭面防腐處理。徹底清潔法蘭裝配表面后，應(yīng)立即使用防腐油脂對(duì)其進(jìn)行涂覆保護(hù)。防腐油脂有2種使用方法：①是用手指或刷子將適量的防腐油脂涂于表面，法蘭表面的顏色變成防腐油脂的顏色，用刷子時(shí)切忌將脫落的刷毛殘留在法蘭表面；②是將少量防腐油脂涂于干凈白布上，然后用該布擦拭法蘭表面，直到防腐油脂均勻分布在法蘭表面，形成為一層薄油膜。防腐油脂涂抹后，檢杏設(shè)備內(nèi)部和絕緣子表面是否粘有防腐油脂，如果粘有防腐油脂，需用溶解劑浸泡的白布擦去。（7）法蘭對(duì)接拼裝。法蘭合攏前必須認(rèn)真檢杏并確認(rèn)內(nèi)部無(wú)異常；法蘭合攏時(shí)需使用導(dǎo)銷，導(dǎo)銷應(yīng)能自如插人，沒(méi)有卡阻現(xiàn)象，否則應(yīng)進(jìn)行調(diào)整以使法蘭對(duì)正；法蘭合攏應(yīng)緩慢，并確認(rèn)合攏時(shí)密封圈未移出密封槽；法蘭合攏后應(yīng)插入螺栓，用手相間擰緊，然后用力矩扳手對(duì)稱均勻緊固。用指定力矩值的力矩扳手緊固螺母，螺母示意圖見(jiàn)圖1。緊固步驟為：①同時(shí)緊固A位置的螺母；②同時(shí)緊固B位置的螺母；③依次緊固剩余的螺母；④用力矩扳手緊固所有的螺母。用力矩扳手檢查對(duì)面的螺母是否擰緊，確認(rèn)緊固力矩后，用紅色記號(hào)筆依次畫(huà)上檢查標(biāo)記。

圖1 螺母示意圖

3.2.3 母線安裝

（1）將要延伸的母線管放置在距已固定好母線管大約2m處的位置，按廠家資料標(biāo)注的位置松開(kāi)制動(dòng)螺栓。（2）將導(dǎo)體完全插入管內(nèi)接口，并用專用膠塊墊住導(dǎo)體以保持其水平。（3）將涂有密封膠的O形密封環(huán)壓人法蘭的密封槽，并將延伸的母線管輕輕移近原有母線管，直至它們的法蘭面完全結(jié)合。（4）按廠家圖示方向微凋母線導(dǎo)體在接口的位置直至導(dǎo)體制動(dòng)螺栓孔完全露出，此時(shí)放人制動(dòng)螺栓并擰緊。（5）進(jìn)行戶外母線管連接時(shí)，應(yīng)先通過(guò)穿墻板將其與戶內(nèi)母線管相連，其戶外懸空部分用臨時(shí)支撐工具支撐以便與戶外套管連接。（6）戶外母線管與出線套管連接前，應(yīng)先進(jìn)行戶外套管永久支撐構(gòu)架的安裝，由于戶外灰塵大，接口前，接頭部分的孔應(yīng)用膠紙封好，連接時(shí)才撕掉，另外戶外濕度較大，應(yīng)注意防潮。（7）連接母管時(shí)，應(yīng)一邊接母管，一邊設(shè)置臨時(shí)支撐或永久性支撐構(gòu)架，以免因自身重力引起母管變形。

3.2.4 管路配制

配管工作要小心，部分管路需在現(xiàn)場(chǎng)由廠家人員指導(dǎo)進(jìn)行彎制裝配。管子切割時(shí)截面應(yīng)與軸線垂直。與設(shè)備連接前要用干燥空氣吹凈管子內(nèi)部異物，防止灰塵和異物通過(guò)氣管進(jìn)入GIS設(shè)備內(nèi)部。

3.2.5 抽取空氣及充SF6氣體

（1）吸附劑更換。吸附劑更換應(yīng)在配管完成后、抽取空氣前進(jìn)行，分氣室逐一更換，不得遺漏。更換時(shí)需注意施工環(huán)境，尤其戶外部分的更換不得在雨、雪、大風(fēng)沙天氣進(jìn)行。廠家要求吸附劑從密封筒中取出至封入設(shè)備內(nèi)部的時(shí)間不大于30min。吸附劑嚴(yán)禁重復(fù)使用，一旦氣室重新暴露于空氣中，氣室內(nèi)所有吸附劑必須全部予以更換。吸附劑更換工序?yàn)椋孩俑鶕?jù)廠家圖紙核對(duì)相應(yīng)氣室吸附劑的安裝位置及數(shù)量。②打開(kāi)吸附裝置，取出舊的吸附劑。③扔掉舊吸附劑，填充足量的新吸附劑，其數(shù)量以用繩子可以綁住袋口為限，封住裝有新吸附劑的袋子口。④把吸附劑袋子、絕緣墊板、孔用彈性擋圈依次裝入吸附裝置。⑤清潔整理吸附裝置，塞人0型圈，然后涂防腐油脂。⑥緊固螺栓將吸附裝置盒固定在蓋板上。⑦安裝蓋板，按要求緊固螺栓。

（2）抽取空氣。在抽真空之前要確認(rèn)裝配工作是否已按如下要求完成：①所有螺母已安全緊固。②氣體配管工作已合格完成。③運(yùn)輸過(guò)程中G1S截止閥處于關(guān)閉狀態(tài)。符合上述要求后，按廠家要求連接好從真空泵到GIS氣室間的高壓軟管及閥門。啟動(dòng)真空泵，檢查真空泵轉(zhuǎn)向是否正確，若正確則打開(kāi)閥門抽GIS氣室空氣。期間若真空泵突然停止，應(yīng)迅速關(guān)閉閥門，并檢查真空泵油是否倒流。

（3）充SF6氣體。真空度達(dá)到133Pa并保持至少1h后，關(guān)閉抽氣閥門并將真空泵停下，觀察氣室真空度，若靜置2h后氣室真空值仍低于133Pa，則氣室密封性滿足要求可以充SF6。連接從SF6氣瓶減壓閥到GIS氣室之間的軟管，先放少許SF6氣體吹去軟管內(nèi)的空氣，然后同GIS連接，緩緩打開(kāi)氣閥，給GIS氣室充氣。

單相氣體絕緣電壓互感器出廠時(shí)內(nèi)部充有一定壓力的SF6，抵達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后仍保持此壓力，可無(wú)需抽空，微水含量合格后允許直接補(bǔ)氣至額定壓力。若密封檢查時(shí)觀察到真空度高于133Pa，則在氣室內(nèi)充干燥空氣至200kPa，并刷肥皂水進(jìn)行查漏，直至密封性符合要求。氣室內(nèi)壓力一般充至額定壓力的一半，待相鄰氣室亦充氣后方可補(bǔ)至額定壓力，這樣可避免隔斷盆式絕緣子因兩側(cè)壓力差過(guò)大而損壞。氣室補(bǔ)氣靜置24h后可測(cè)SF6氣體微水含量，并用查漏儀查漏。

3.2.6 支架、避雷器及套管安裝

支架安裝應(yīng)隨設(shè)備組裝進(jìn)度安排，安裝時(shí)應(yīng)避免碰撞周圍GIS設(shè)備，螺栓要充分緊固。支架安裝后應(yīng)及時(shí)做好接地工作，避免遺漏。避雷器應(yīng)盡量用最短的連接線接到配電裝置總接地網(wǎng)上，在此附近還應(yīng)加裝集中接地裝置，以免接地阻抗過(guò)大而影響保護(hù)效果。500kVGIS出線套管長(zhǎng)約5m，吊裝時(shí)應(yīng)注意對(duì)套管表面的保護(hù)，尤其是套管在水平轉(zhuǎn)為豎直的過(guò)程中應(yīng)防止葫蘆小鉤鉤破套管裙邊。套管下降就位時(shí)應(yīng)注意從入孔觀察內(nèi)部導(dǎo)體插接情況，防止出現(xiàn)導(dǎo)體因未對(duì)正而變形或破損的現(xiàn)象。

3.2.7 設(shè)備接地

在GIS室內(nèi)按廠家要求從二次接地網(wǎng)引出12個(gè)接地點(diǎn)，然后在0m層用廠家提供的寬63mm、厚10mm的銅排焊接形成環(huán)網(wǎng)。設(shè)備與環(huán)網(wǎng)間通過(guò)銅絞線和壓線夾連接，由廠家人員指導(dǎo)安裝。接地工作應(yīng)隨設(shè)備組裝進(jìn)度及時(shí)跟上。設(shè)備本體間的接地排由廠家提供，連接時(shí)應(yīng)清除搭接面氧化膜，涂薄層電力脂后緊固螺栓。

4 結(jié)語(yǔ)

安裝施工前應(yīng)對(duì)全體工作人員進(jìn)行培訓(xùn)，使每個(gè)施工人員熟悉本安裝操作規(guī)程，熟悉本專業(yè)施工工藝流程，熟悉施工質(zhì)量和安全環(huán)保要求，這是完成優(yōu)質(zhì)工程的前提。

施工前需確定施工難點(diǎn)，將各種影響施工的不利因素降到最低；施工過(guò)程中，應(yīng)隨時(shí)分析新問(wèn)題，及時(shí)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。

通過(guò)周密安排，認(rèn)真實(shí)施，安全高質(zhì)地完成了本工程安裝任務(wù)，保障了GIS的安全運(yùn)行和使用壽命。

[1]程金梁，李偉，陳少兵.北京城北500 kV變電站GIS安裝及質(zhì)量控制 [J].電力建設(shè)，2006，27(11)：ll-13.

[2]吳志奇，劉文忠，孔令宇.綏中電廠500 kV G1S設(shè)備運(yùn)行中出現(xiàn)的問(wèn)題 [J].電力建設(shè)，2005，26(6)：55-56.

[3]汪諷.方志，邱毓昌.高壓直流GIS中絕緣子的表面電荷積聚的研究 [J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2005，25(3)：105-109.