淺談GIS平面布置圖設計

摘 要:氣體絕緣金屬封閉開關設備(GIS)，因其占地面積小、與環(huán)境的協(xié)調(diào)性好、配置靈活、受外部條件影響小等優(yōu)點受到電力用戶的青睞，目前GIS設備成為了電網(wǎng)的關鍵設備。本文通過對GIS平面布置圖設計要點的闡述，能夠為GIS設備變電站工程設計人員提供設計參考和建議。

關鍵詞:GIS設備平面布置

中圖分類號:TM734文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)05(c)-0102-01

1 前言

氣體絕緣金屬封閉開關設備(GIS)的平面布置圖設計是變電站設計中的一部分。GIS平面布置圖設計時，根據(jù)用戶提供的房屋結(jié)構(gòu)和GIS設備所處的空間范圍，按主接線圖配置設備。最終提供給用戶的平面布置圖不但要滿足各設備具有的各自功能，而且在有限的空間范圍內(nèi)能合理有效的配置，以便做到使用、巡視、維護、檢修方便容易。

2 GIS平面布置圖設計的步驟及要點

2.1 確認用戶技術規(guī)范內(nèi)容

2.1.1 主接線圖

根據(jù)用戶要求進行主接線的繪制，繪制中應核對用戶提供的主接線和協(xié)議中的供貨表，要求兩者統(tǒng)一。

2.1.2 安裝地點和相應注意事項

(1)戶內(nèi)還是戶外

(2)戶外時，應確認下列事項

①進出線門框架和GIS安裝地點所在位置的空間關系;②架空線的相序;(③污穢條件、空氣濕度;④海拔高度;⑤當?shù)刈畹秃妥罡邷囟?⑥陽光輻射、覆冰厚度、風速等;⑦抗震等級。

(3)戶內(nèi)時應確認的事項

①GIS室的大小和橫梁的位置;②設備入口和搬運、巡視通道的寬度;③GIS設備的最大外形尺寸;④架空線的相序;⑤污穢條件、空氣濕度;⑤海拔高度;⑥室內(nèi)最低溫度;⑦抗震等級。

2.1.3 GIS各組成元件的參數(shù)和差異

(1)應確認按標準設備的額定值(特性)配置是否足夠，用戶是否有特殊要求，是否需要進行開發(fā)試驗。(2)本地區(qū)溫濕度、海拔高度、污穢等級和抗震條件的內(nèi)容確認和預防措施。

2.2 設備選型

根據(jù)技術規(guī)范的額定參數(shù)，選擇相關設備。元件的布置應依據(jù)“結(jié)構(gòu)盡量簡單、布置盡量緊湊、設計盡量減少零部件品種”的原則進行。

2.3 GIS設備平面布置圖設計的要點

GIS設備安裝地點和主接線以及與此相適應的組成設備一經(jīng)確定，便可進行平面布置圖設計，平面布置圖設計的主要內(nèi)容如下。

2.3.1 設計平面布置圖時，首先對設備的配置應進行研究，研究標準配置的適用程度，盡可能的參照傳統(tǒng)的配置實例，以求在有限的空間范圍內(nèi)合理地容納GIS。同時由于套管、變壓器線路受到進線門框架和機房條件的制約，必須固定配置在某一處，不能自由配置，需要作些變更方可適用時，此時設備配置的優(yōu)先順序為：

(1)進線用的套管;(2)變壓器用的線路;(3)CT、PT、隔離、接地開關;(4)電纜頭(根據(jù)電纜倉的位置配置);(5)母線。

2.3.2 根據(jù)用戶要求策劃規(guī)定各線路的設備排列，研究各線路的平面配置，設計適合于安裝空間的合理的總配置圖，確認在安裝空間內(nèi)可容納GIS的側(cè)視圖。然后進行間隔斷面圖的繪制。具體需要注意事項及要點如下:

(1)應預先規(guī)劃用戶的檢修通道。(2)元件的布置應依據(jù)“結(jié)構(gòu)盡量簡單、布置盡量緊湊、設計盡量減少零部件品種”的原則進行。(3)布置圖中尺寸應按照用戶要求執(zhí)行。(4)核對套管對雨搭、房梁等的外絕緣距離；繪制平面布置圖時應嚴格控制核算產(chǎn)品的絕緣距離是否足夠，確認是否需要根據(jù)海拔進行修正。(5)對用戶布置的對產(chǎn)品有影響的元件需表示出其位置及外形尺寸，(6)對大的工程應考慮基礎伸縮縫的位置。(7)對共箱母線較長的工程應考慮在適當位置放置波紋管，以滿足基礎沉降和產(chǎn)品熱脹冷縮變形的要求。(8)對電纜終端等開孔應避免開到產(chǎn)品梁上等。(9)對于斷路器、電壓互感器、避雷器，應確保安裝和拆卸用的空間。

2.3.3 電流互感器(CT)的配置

CT用于計測和保護變壓設備，所以其配置必須連同其保護范圍一起加以考慮，配置方法一般如下:

(1)CT的配置應根據(jù)變電站構(gòu)成設備及其保護范圍來考慮，一般基本上配置在斷路器的前后。(2)CT的配置有時會置于母線和斷路器之間，有時則比斷路器更靠近線路側(cè)，為了不讓CT故障演變?yōu)槟妇€故障，后者更可取。

2.3.4 根據(jù)用戶的主接線圖，考慮運行、檢修和擴建等事項

對于雙母線或雙母分段方式、多線路的重要的樞紐變電站，應考慮運行、檢修和電站擴建上的停機條件等因素，必要時要設置可拆卸母線和過渡氣室。

2.3.5 GIS的現(xiàn)場耐電壓

對于GIS在現(xiàn)場安裝后的耐電壓試驗方法及其可能性應預先研究確定。

2.3.6 設計構(gòu)架、主母線、設備的自立架等的支撐部分的詳細尺寸和載荷分布情況，并制圖。具體需要注意事項及要點如下：

(1)GIS設備所包括的各個標準元件的載體，要承受設備的重力，考慮支撐是否能滿足GIS設備在各載荷作用下所進行的拉伸、收縮、移動等，考慮支撐是否合理，新結(jié)構(gòu)承重、抗彎強度是否足夠，保證設備的安全可靠性。(2)支撐按功能特性分，可分為:固定支撐、滑動支撐。

2.3.7 構(gòu)成GIS的各設備組裝和操作上的檢查要點，避免干涉，應按有關圖紙逐一確認。為了滿足設備總組裝不出現(xiàn)不能組裝、干涉、手柄不能操作等現(xiàn)象，檢查部位通常如下：

(1)按有關圖紙確認設備和構(gòu)架支撐類立體交叉部位是否暢通無阻。(2)隔離、接地等手動操作柄操作是否方便。(3)檢查附屬于設備的閥門、管路系統(tǒng)是否接觸到構(gòu)架之類。(4)檢查構(gòu)架、巡視平臺是否接觸到設備之類，是否影響操作手柄的操作。(5)就地操作箱門的開、關是否受阻。(6)電纜橋架是否接觸到設備之類。

2.3.8 對總裝配圖，應進行確認檢查。

2.3.9 編制GIS平面布置圖的明細，主要包含如下圖紙。

(1)遠期和本期的主接線和總體平面布置圖；(2)本期氣室分布圖和監(jiān)視圖，包含GIS各設備的容積和氣體量；(3)遠期和本期的地基圖和接地端子示意圖；(4)母線可拆卸結(jié)構(gòu)和波紋管的配置圖；(5)GIS設備外形尺寸圖；(6)滑動支撐圖；(7)載重圖；(8)檢修巡視平臺示意圖；(9)檢修吊鉤圖；(10)規(guī)格明細表。

3 結(jié)語

隨著GIS設備在系統(tǒng)內(nèi)的大量應用，以及變電站所處位置的不同，如何合理科學的設計GIS平面布置圖，就是個科學嚴禁多學科交叉的過程。只有科學的設計，才能夠最終給電力用戶提供使用、巡視、維護、檢修方便容易的產(chǎn)品。

參考文獻

[1]黎斌.著.SF6高壓電器設計.北京:機械工業(yè)出版社，2007.