220kV變電站電氣施工中GIS設備安裝調試技術的探討

（廣東電網有限責任公司中山供電局，廣東 中山 528400）

220kV變電站電氣施工中GIS設備安裝調試技術的探討

劉振華

（廣東電網有限責任公司中山供電局，廣東 中山 528400）

電力在人們的生產生活中發揮著重要的作用，隨著經濟的飛速發展，人們生活水平不斷提高，電力已經成為經濟社會發展和人民生活必不可少的重要組成部分，因此對于電力的可靠供應就越來越受到廣泛的關注。對于電力企業，切實做好電力的可靠供應是企業的崇高使命，而氣體絕緣金屬封閉開關設備（GAS INSULATED SWITCHGEAR簡稱GIS）的出現，有效提高了變電站的安全穩定運行，為了更好的適應變電站的需求，GIS設備已經進行了不斷的改進，本文通過對220kV GIS安裝過程中的一些問題進行分析，供相關從業人員參考。

220kV變電站；GIS設備；安裝調試

一、前言

二、GIS設備的工作特性

1 結構小型化

GIS設備由傳統的設備改進成由若干相互直接聯結在一起的單獨元件構成，將斷路器、隔離開關、接地開關、母線、互感器、避雷器等主要元件裝入密封的金屬殼體內 ，其間充以SF6氣體作為絕緣及滅弧介質，故具有體積小、占地面積小的特點，這種改進在很大程度上減少了變電站所需的用地。

2 安全可靠性強

GIS設備的全部帶電部件都是布置在經過了密封處理的金屬殼體內，殼體內充滿的SF6氣體不僅充當內部絕緣介質，同時還作為斷路器的滅弧介質。設備無觸電風險，使運行人員得到了最大的安全保證，同時也可以減少檢修維護的頻度和工作量。

3環境耐受力強

由于GIS設備的全部部件均封閉在金屬殼體中，因而設備的運行不會受到風、霜、雨、雪的影響，亦不受外界污穢及變電站海撥的影響，有很強的環境適應性。

XU Gao-jun, DING Fang-bao, MEI Ju, HUANG Jian-bing, ZHANG Li

4 安裝周期短

GIS每個間隔中的斷路器及兩側的電流互感器、隔離開關、接地開關、電纜終端、現場匯控柜、連接筒體有機的結合在一起，形成塊式結構，如二次電纜在廠內全部配置調試完畢， SF6氣室密封性能、水分含量也在廠內測試合格，GIS全部試驗廠內一次做完，無須拆卸，整體出廠。那么到現場只需間隔間對接，極大地減少了現場安裝的工作量和周期，保證了產品整體質量和施工周期的控制。

5 渦流損耗小

部分元件的殼體采用鋁制結構，除電壓互感器及避雷器外，抗腐蝕能力強，且大大減小了渦流損耗。

三、GIS設備安裝的準備工作

1 在進行安裝之前，施工人員應該查閱并熟悉GIS設備的技術資料和設計圖紙，同時對變電站安裝現場進行實地勘查，確定現場安裝需具備的安裝技術標準以及所應達到的安裝質量等級。

2 在進行GIS設備安裝中需要針對具體的施工特點進行制定相應的作業指導書，在作業指導書中需要針對施工中的設備、程序、質量關鍵點、施工工藝等內容作具體的要求，并在設備的安裝中要嚴格遵守。

3 準備必要的設備工具，如起吊設備、烘干吸附劑的烘干設備、SF6回收裝置和真空泵，以及調試所需的試驗檢測設備等。開工前對機具進行全面的檢查，保證在施工過程中能正常使用。

4 設備安裝工程施工前還需要進行技術考察，對施工的具體情況要做到明確分工專人負責，同時安排技術人員對施工中的質量進行系統檢查，對整個安裝過程進行質量跟蹤記錄，保證施工的有序進行。

四、GIS設備安裝質量控制要點

1 安裝環境控制

長期的實踐證明，水分和雜質對于GIS設備的可靠運行會造成嚴重的影響，近年來中山電網GIS設備的多起故障均是由于氣室內粉塵引起，因此在安裝過程中應嚴格控制現場的環境狀況。GIS設備的安裝必須安排在無風沙的晴朗天氣且空氣濕度不大于80%時進行，戶外安裝時還應注意安裝現場的風速情況，最好在低風速的情況下進行安裝（不大于3級風速）。嚴格控制施工現場的工作環境，對不滿足要求的施工條件需要進行整改以滿足施工要求。施工現場的溫濕度不符合要求是可以采取圍擋、現場鋪墊、設備加熱、人工抽濕等方法來滿足具體的施工要求。設備的安裝現場需要保持清潔，避粉塵雜物進入設備內部。工作人員進行設備的安裝中需要穿戴合適的勞保服裝，杜絕穿著質地比較粗糙的服裝，還需要佩戴工作帽，禁止頭發裸露在外，還需要佩戴口罩，防止汗液等水性物質進入氣室。在進行氣室的安裝作業時必須連續工作至結束并使氣室處理成真空狀態。

2 GIS設備中氣室的干燥物質

常用的GIS設備中的干燥劑為4A型，具有絕緣性的粉末物質，能夠承受較高溫度并對電弧的沖擊有較強的抵抗能力，對水分有很好的吸附能力。在進行安裝前需要將吸附劑用專用設備進行干燥處理，取出后需立即使用，并且在氣室的安裝時間需要控制在十五分鐘之內。在安裝完成后需要對氣室進行真空處理并且對氣室進行稱重，為以后進行設備檢修做參考記錄，在重量增加超過百分之二十五時需要進行處理以保證氣室的正常工作運轉。

3 氣室的抽真空

氣室在安裝完成后需要進行抽真空的操作，在進行操作時需要在氣路中連接止逆閥，并對其進行嚴格監控，在出現停電等意外情況后可以防止泵油的回流現象發生。在進行抽真空操作時需要按步驟進行，首先應對真空泵的各部分進行檢查確認保證能夠正常工作，再進行各開關的開啟，在停止工作后需要先對各開關進行關閉操作再停止泵的運轉。在進行氣室的抽真空操作中測得氣室壓力達到小于133帕后需要保持狀態半小時，再停止泵的運轉。在對氣室的密閉性進行檢查時需要在一定的時間間隔內進行氣室的壓力檢測，五小時內氣室的壓力差不大于67帕為合格狀態，此時可以對氣室進行填充有效的SF6。

在進行氣室的抽真空操作時需要避免兩側長時間處在壓力懸殊較大的情況，在較大壓力差的情況下容易出現設備的損害，同時還應注意額定氣壓側保持在百分之五十以內時進行另一側的真空處理工作。

4 接地保護

GIS設備為密集型結構，內部電氣結構間距狹窄，在出現漏電擊穿故障時容易出現較大的電流。在沒有接地安全線路時能夠造成設備內部的損壞以及人身傷害事故，并且還會因設備復雜的結構形成不同的損壞程度，因此對設備的接地需要做到安全合理，使設備的傷害降到最低程度。設備的接地連接導線采用導電效果良好的銅質金屬線，在有絕緣物質隔開的部件時需要安裝跨接的銅排處理。對接地線的安裝需要按照嚴格的工藝操作規程，避免因安裝不當造成的設備的損壞。

五、GIS設備的調試處理

在GIS設備安裝完成后要根據國家檢驗標準進行設備的驗收檢查，保證設備能夠安全正常運轉，設備的檢查需要按項目進行分類試驗：

1 GIS設備安裝完成后需要對回路電阻進行檢測，對主回路電阻進行檢查時需采用直流壓降法，并檢查線路中各連接處的情況。在對被側回路注入電流后進行檢測得出的各電流相同時滿足檢測要求，并保證檢測結果符合工藝要求，滿足使用條件。

2 對GIS設備上各開關以及活動連接部件進行相應的機械動作測試以及動作時間進行檢測；對各開關部件的絕緣性能以及直流電阻進行檢測，確定其是否滿足使用要求；對各開關的操作器件進行測試，確保其滿足正常的使用功能；在進行設備的其他部件的性能測試時還需注意其是否滿足相應的連鎖動作，對信號指令的應答性能是否靈活，以及確保使用性能滿足相應的檢驗標準。

3 SF6氣體及泄漏檢查

使用微水測試儀對氣室中SF6含水量進行測量，斷路器氣室中SF6含水量應小于150ppm，其他氣室SF6含水量應小于250ppm。在安裝現場用塑料薄膜將殼體上法蘭的連接部分包封起來，用SF6檢漏儀測量包容區內SF6含量，年漏氣率必須小于1%。

4 主回路工頻耐壓和沖擊耐壓試驗

在GIS設備安裝完成后需要進行相應的調試并且滿足試驗要求，設備的耐壓試驗是反映其能否穩定長期工作的重要指標。對GIS設備進行耐壓試驗的同樣是防止設備出現質量問題的重要步驟，能夠有效的發現設備在安裝、運輸、調試等環節出現的損傷，對設備整體的性能以及質量安全都能起到良好的檢查作用，避免因出現意外損傷發生安全事故。主回路的工頻電壓及沖擊耐壓試驗，工頻一分鐘測試460kV*0.8，主回路對地及斷路器的斷口間應耐受雷電壓沖擊840kV ，操作沖擊600kV，正負極性各三次，試驗電壓波形采用振蕩沖擊波，雷電沖擊波頭時間Ter≤15us，半峰值時間Tmef=50us，操作沖擊波頭時間Tcr=150us，半峰值時間Tmef=250us，，如各部分按選定的試驗程序耐受規定的試驗電壓而無擊穿無閃絡，則可結束試驗，并認定設備試驗合格。

結語

本文對GIS設備特性以及安裝中的質量要點進行了闡述，需要對設備的質量控制以及調試處理做到充分的熟悉。在安裝過程中做到嚴格的監控是保證質量的有效控制方法，提高施工隊伍的建設技術能夠為設備的安全穩定打好堅實的基礎。設備的安全穩定運行是設備的能夠長期服役的先決條件，在隨著GIS設備日趨增多的環境下需要我們對GIS設備做到更深入的研究，以滿足現在不斷發展的需要。通過不斷對GIS設備的開發研究能夠為設備在今后的使用以及維修保養方面做好充分的準備，為設備的有效開發利用做到充足的技術支持。

[1]鄧旭．GIS變電站安裝時應注意的問題[J]．中國西部科技,2010（24）．

[2]DL/T 618-1997，氣體絕緣金屬封閉開關設備現場交接試驗規程[S], 1997．

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