電力系統中變電站GIS設備安裝與調試

王勤

（重慶渝電工程監理咨詢有限公司，重慶 401123）

1 引言

為了保證GIS一次性成功安裝，安裝技術人員和施工人員要熟悉所安裝GIS的各項技術要求和安裝要求。根據安裝現場實際情況編制好有針對性的施工方案，并對所有施工人員交底。安裝前，要根據施工方案做好各項準備工作，如人員組織安排、機具準備等。只有充分的準備，才能保證安裝的順利進行。

2 GIS設備的安裝技術

2.1 GIS現場安裝技術的流程

GIS應嚴格按照安裝流程進行安裝，這樣才能達到一次性安裝合格的目的，具體做法為：畫地面軸線、間隔就位、模塊拼裝、氣室抽真空、氣室充SF6氣體、二次電纜敷設、接線。其中有些工作可以并行。

2.2 安裝前的清潔

首先，在打開氣室之前，用吸塵器對安裝區域進行清潔；打開氣室之后，就要清潔GIS部件，清潔所有要安裝的金屬部件和密封面，如法蘭的密封面和“0”型槽、導體連接面、連接體以及保護罩等。注意在清洗時，要選用工業乙醇(99.7%)和不起絨毛的棉布。

2.3 法蘭的連接

法蘭的連接分密封面和“0”型面連接兩種，當密封面有擦傷或類似損傷的情況，需要用細砂紙磨光擦傷處，然后清潔密封面后才能進行安裝?！癘”型面安裝前必須清潔，安裝時將“O”型圈均勻壓入密封槽。安裝拼接過程中要注意密封膠圈不能移位和法蘭面的清潔一定要到位，任何的疏忽都可能導致大量的返工工作。

2.4 氣室抽真空充氣

氣室在充氣前必須對氣室抽真空。通常情況下，一個模塊為一個獨立的氣室。在模塊拼接后，可以立即對氣室抽真空。氣室真空處理完后，向氣室內充入SF6氣體；抽真空能夠充氣過程可以參考廠家技術標準。

3 GIS設備的調試技術

3.1 一次回路直流電阻試驗

為了檢驗GIS內導體的連接接頭安裝是否正確，各個連接部分接觸是否良好，能否滿足額定的載流要求，所以在GIS安裝結束后，需要進行一次凹路直流電阻試驗，以便盡旱發現并解決問題。采用直流壓降法測量，電流為100A，誤差為±3%。測量時，應注意接線方式帶來的誤差，電壓測量線應在電流輸出線的內側，且電壓測量線應接在被測回路正確的位置，否則將產生較大的測最誤差。根據出廠試驗報告所提供的各種模塊直流電阻值，按實際測量范圍所包含模塊類型，數量累加?，F場測量的數據應于實際累加值比較，不應超過產品技術條件規定值的1.2 倍。

3.2 SF6氣體密度繼電器效驗

校驗SF6氣體密度繼電器節點接觸是否良好.接點與壓力的關系是否符合要求。

3.3 氣密性試驗

為了檢查設備氣室的接頭、閥門、表計、法蘭面接口等部位的密封性，發現安裝工藝或密封材料所存在的問題，需要用HALOTECK檢漏儀對安裝完畢的GIS進行定性檢漏試驗，設備充氣后，將檢漏儀探頭沿著設備各連接口表面緩慢移動，根據儀器讀數或其聲光報警信號判斷接口的氣體泄露情況。對氣路管道的各連接處必須細致檢查，一般探頭移動速度l0mm/s左右為宜。GIS安裝過程中或安裝結束后，對每個有密封件的地方進行兩次定性檢查。也可以用塑料薄膜包扎檢漏的方法進行檢漏。

3.4 微水含量測量

為保證SF6氣體的純度和絕緣特性，必須對SR氣體的質量作相應的檢測，需要用微水檢漏儀DPl9對各氣室進行SF6氣體微水含量的測量。我國電力行業標準DL/T596-1996中對微水含量規定如下：①斷路器滅弧室氣室：新裝及大修后不大于150PPM，運行中不大于300PPM；②其他氣室：新裝及大修后不大于250PPM，運行中不大于500PPM；每個氣室充至額定標稱壓力24h后進行測量，并可根據環境濕度、氣室壓力折算成PPM(注：PPM均為體積比)。

3.5 接地檢查

根據一次接地圖紙檢查GIS接地位置是否正確，接地是否良好，接地是否符合規程，特別是針對法蘭連接處按質量強條要求必須加裝等電位跨接。

3.6 PT、CT 檢查及特性試驗

CT、PT的變比、級性應于標稱參數一致；CT伏安特性應于出廠報告無明顯差別，其他常規試驗符合規程要求。

3.7 避雷器檢查

GIS避雷器與常規避雷器在結構上存在較大的差別，加之現場條件限制，無法進行常規性能試驗；因此，避雷器內部在現場不需要進行任何處理，只是在現場整體安裝到GIS上即可。為了確保避雷器在運輸過程中造成的損壞，有的廠家在避雷器上特別設計了安裝震蕩/撞擊指示器，如果指示器動作，則整個避雷器返廠檢查。避雷器的試驗可以在安裝完成后通過母線來加壓進行。

3.8 斷路器特性試驗、隔離開關和接地開關操作試驗

斷路器的試驗必須符合下面的要求：①采用500V兆歐表，測量輔助同路和控制回路的絕緣電阻，絕緣值不低于2MΩ；②斷路器動作時間符合技術規定；③斷路器操動機構合閘動作電壓符合要求；④斷路器防跳功能要正確。

3.9 二次回路試驗

檢查各回路接線是否正確，接線端子是否牢固，絕緣是否良好，各元件工作是否正常，各種閉鎖、連鎖功能是否滿足設計要求。

3.10 一次回路絕緣檢查及交流耐壓試驗、安裝、運行及維護GIS在運輸過程中的機械振動、撞擊等可能導致GIS元件或組裝件內部緊固件松動或相對位移。安裝過程中，在聯結、密封等工藝處理方面可能失誤，導致電極表面刮傷或安裝錯位引起電極表面缺陷；空氣中懸浮的塵埃、導電微粒雜質和毛刺等在安裝現場又難以徹底清理；國內外還曾出現將安裝工具遺忘在GIS內的情況。這些缺陷如未在設備投運前檢查出來，將引發絕緣事故。所以在投運前要進行絕緣耐壓試驗。

3.10.1 試驗前的檢查。(1)根據 HSE 施工方案做好GIS工頻耐壓前的警戒工作，做好試驗人員及現場人員的人身安全措施的檢查和監督：(2)PT和避雷器不與GIS一起進行此項試驗，退出電壓互感器和避雷器：(3)最后一項氣體工作應在耐壓試驗前24h已經完成：(4)耐壓試驗前，SF6氣體充氣到額定密度，并且已經完成主回路電阻測量、各元件試驗以及SF6氣體微水含量和檢漏試驗，檢查所有電流互感器二次回路是否短接接地，一定要確保電流互感器二次繞組短接接地；(5)收集GIS控制柜操作鑰匙、GIS操作手柄，由專人保管，以便防止誤操作。

3.10.2 試驗標準和試驗方法。耐壓試驗值采用出廠試驗標準的80%或按照廠家產品的技術要求。如果GIS的每一部件均已按選定的完整試驗程序耐受規定的試驗電壓而無擊穿放電，則認為整個GIS通過試驗。試驗電壓應施加到每相導體和外殼之間，每次一相，其他非試品相的導體應與接地的外殼相連，試驗電壓一般由進線套管加進去，試驗過程中應使GIS每個部件都至少施加一次試驗電壓。同時，為避免在同一部位多次承受電壓而導致絕緣老化，試驗電壓應盡可能分別由幾個部位施加?，F場一般僅做相對地交流耐壓，如果斷路器和隔離開關的斷口在運輸、安裝過程中受到損壞，或已經過解體，應做斷口耐壓試驗，耐壓值與相對地交流耐壓值可取同一數值，若GIS整體電容量較大，耐壓試驗可分段進行。

3.10.3 交流耐壓試驗程序。CIS現場交流耐壓試驗的第一階段是“老練凈化”，其目的是清除GIS內部可能存在的導電顆粒或非導電顆粒。這些顆?？赡苁怯捎诎惭b時清理不凈，或是多次操作后產生的金屬碎屑，或足緊固件的切削碎屑和電極表面的毛刺而形成的?！袄暇殐艋?可使可能存在的導電微粒移動到低電場區或顆粒陷阱中和燒蝕電極表面的毛刺，使其不再對絕緣起危害作用。

3.11 電纜試驗

在電纜頭插入到GIS，并做好相應氣室的氣體工作，試驗必須在電纜終端安裝結束24h后進行，試驗電壓從對側的電纜頭加入。

3.12 GIS與遠方控制及聯調試驗

在所有二次同路接線完成后，按照設計圖紙的要求以及實現的功能逐個回路進行試驗，首先是就地調試，確保GIS內部連接線的正確。然后是遠方控制，現場施加電流和電壓遠方應有顯示，確定遙測功能的可靠性。最后確認遙控、遙信功能。GIS的不同元件之間設置的各種連鎖應進行不少于3次的試驗，以檢驗其功能足否可靠正確。現場應驗證以下連鎖功能特性：接地開關與有關隔離開關的相互連鎖；接地開關與有關電壓互感器相互連鎖：隔離開關與有關斷路器的相互連鎖等。

4 GIS常見故障分析

GIS作為一種在電力系統逐漸大規模推廣應用的新型設備，設備質量也參差不齊，像廈門ABB等合資廠家質量較好，像西電、平高、山東泰開等國內廠家的GIS設備在安裝后運行缺陷也不時發生，根據筆者經驗，目前運行中GIS設備缺陷主要有以下幾類；

4.1 漏氣

由于設備組件（如絕緣子、筒體等）加工精度低，安裝時組件清潔、密封膠未達要求，導致GIS設備經過一段時間運行后出現SF6氣體壓力降低，造成設備停運。防范措施：加強設備加工質量管理，控制接合面平整精度；注重安裝過程中GIS組件清潔處理，嚴格按程序施工；注意密封膠條、密封膠加注，防止膠條移位、密封膠加注過或欠及不到位。

4.2 內部放電

主要有托架絕緣子放電、盆式絕緣子放電。

防范措施：加強設備制造商絕緣子的原材料控制、工廠制造質量控制；加強安裝過程中絕緣子的清潔，防止雜物遺留導致放電。

5 結束語

GIS設備能否投運，能否安全運行，必須要依照試驗數據去判斷，試驗方法的正確和試驗儀器的準確都會影響試驗數據的可信度。因此，學習、掌握、積累一定的安裝和調試GIS的經驗對從事電氣施工的人來說是很有必要的。

[l]ABB公司GIS設備現場操作手冊.

[2]李建明，朱康.高壓電氣設備試驗方法(第二版)2001.

[3]電力行業標準D13T596-1996電力設備預防性試驗規程1997.

[4]國家標準GB50150-2006電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準2006.