變電站GIS設(shè)備安裝調(diào)試中常見問題及規(guī)避途徑

曹強(qiáng)

摘 要：GIS設(shè)備是屬于一種氣體絕緣金屬封閉組合電器設(shè)備，具有占地面積少、運(yùn)行維護(hù)工作量小、可靠性高、使用壽命長等優(yōu)勢，在電力系統(tǒng)當(dāng)中已經(jīng)得到較為廣泛的應(yīng)用，是保證變電站正常運(yùn)轉(zhuǎn)的十分重要的技術(shù)裝備。文章以變電站GIS設(shè)備的安裝調(diào)試工作為著手點(diǎn)，對其中的常見問題進(jìn)行了簡要分析，并針對性地提出了規(guī)避途徑，旨在為相關(guān)工作的開展提供經(jīng)驗(yàn)借鑒。

關(guān)鍵詞：變電站GIS設(shè)備；安裝調(diào)試；常見問題；規(guī)避途徑

隨著輸變電技術(shù)水平的提升，GIS設(shè)備在變電站中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了較為廣泛的應(yīng)用，其對于電網(wǎng)的安全穩(wěn)定可靠運(yùn)行會產(chǎn)生直接的影響。由于受到組合電氣高度集成化、緊湊性的影響，在現(xiàn)場安裝和調(diào)試GIS設(shè)備時通常會存在一些問題，給運(yùn)行中埋下了安全隱患，甚至?xí)斐稍O(shè)備和電網(wǎng)事故。因此，要針對變電站GIS設(shè)備安裝調(diào)試中的常見問題找到有效的規(guī)避措施，進(jìn)而保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

1 GIS設(shè)備概述

GIS氣體絕緣全封閉組合電器，是通過搭積木的形式將變電站除了變壓器之外的全部一次設(shè)備實(shí)現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計和拼接組裝起來的有機(jī)組合柜，其內(nèi)部灌注SF6絕緣氣體，外部元件組是由母線、套管、斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、電壓互感器、電流互感器和避雷器所組成。GIS設(shè)備較大程度優(yōu)化了變電站的空間，將帶電部分密封在SF6當(dāng)中，與外部環(huán)境之間實(shí)現(xiàn)了有效的分隔；且金屬殼體不帶電，不會有觸電危險，不會產(chǎn)生電磁干擾和噪音等問題；通常以單元或者是整個間隔的形式運(yùn)輸，安裝位置距離地面較近，其現(xiàn)場安裝工期有效縮短，且維護(hù)方便。但是，GIS設(shè)備發(fā)生故障不易被排查，且停電范圍較大，施工和修復(fù)會受到環(huán)境的限制，這對于變電站GIS設(shè)備安裝調(diào)試工作提出了較高的要求。

2 變電站GIS設(shè)備安裝調(diào)試中的常見問題

2.1 氣體泄漏

變電站GIS設(shè)備并不是高精尖的技術(shù)設(shè)備，其受到眾多因素的影響，在零部件設(shè)計環(huán)節(jié)容易出現(xiàn)問題，如絕緣子、筒體等部件加工的精度相對較低，在進(jìn)行安裝調(diào)試的過程中的清潔和密封等工作極易被忽略，或者對筒體內(nèi)壁清潔不細(xì)致，部件接口密封不嚴(yán)實(shí)，安裝設(shè)備運(yùn)行一段時間之后，SF6的氣壓就會發(fā)生一定程度的降低，使得GIS設(shè)備被迫停運(yùn)。

2.2 內(nèi)部放電

變電站GIS設(shè)備安裝調(diào)試中常見問題內(nèi)部放電，主要包括了托架絕緣子放電、盆式絕緣子放電。放電問題一是由于絕緣的質(zhì)量沒有實(shí)現(xiàn)嚴(yán)格的控制，使得絕緣材料的耐用性和絕緣效果沒達(dá)到絕緣標(biāo)準(zhǔn)要求；二是在設(shè)備進(jìn)行安裝過程中，沒有做好絕緣材料的清潔工作，使得絕緣體上粘附微小異物，不僅會對帶電運(yùn)行造成不利影響，嚴(yán)重時還會威脅人身安全。

3 變電站GIS設(shè)備安裝調(diào)試常見問題的規(guī)避途徑

3.1 變電站GIS設(shè)備的安裝

3.1.1 嚴(yán)格遵守安裝流程

安裝流程嚴(yán)格執(zhí)行做法為：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(shè)、接線，盡可能實(shí)現(xiàn)一次性安裝合格。

3.1.2 安裝環(huán)境控制

由于SF6對水分和雜質(zhì)的反應(yīng)較為敏感，對現(xiàn)場安裝環(huán)境的要求也較高；且在GIS設(shè)備安裝過程中，通常會將氣室打開，因此要做好安裝環(huán)境的控制工作，保證空氣濕度<80%，盡可能減少氣室的露空時間。在戶外條件下進(jìn)行安裝時，應(yīng)保證風(fēng)速不大于3級，在氣室打開的局部范圍內(nèi)還需要設(shè)置必要的遮蔽措施，溫度較高的情況下做好降溫工作，并嚴(yán)禁安裝人員穿戴粗松纖維的工作服等。

3.1.3 法蘭連接

法蘭的連接主要包括：密封面和“0”型面兩種。當(dāng)密封面上具有擦傷或者是類似損傷的時候，安裝人員應(yīng)該利用細(xì)砂紙對擦傷處進(jìn)行磨光，并保證清潔性再進(jìn)行安裝；在“O”型面安裝前，同樣要做好清潔工作，且保證“O”型圈都被均勻的壓入到密封槽當(dāng)中；另外，在拼接過程，要保證密封膠圈不會出現(xiàn)移位現(xiàn)象。

3.1.4 組合電氣氣室吸附劑的處理

GIS組合電氣所使用的吸附劑通常為4A型分子篩，在其中不含有導(dǎo)電性和介電常數(shù)較低的粉塵等物質(zhì)，且吸附性能較強(qiáng)，能夠較好地承受高溫和電弧的沖擊。在GIS組合電氣氣室吸附劑進(jìn)行處理過程中，首先要將吸附劑放置在真空干燥爐之內(nèi)，將溫度調(diào)至200～300℃之間進(jìn)行烘干，12h后將吸附劑取出并在第一時間將其裝入到氣室，安裝的時間應(yīng)控制在≤15min。同時為了盡可能的縮減吸附劑和空氣相接觸的時間，對已經(jīng)裝入吸附劑的氣室應(yīng)立即進(jìn)行真空處理；在安裝吸附劑之前，需要對吸附劑進(jìn)行稱重記錄，當(dāng)增重超過25%的時候，表明所吸附的水分較多，應(yīng)進(jìn)行再生處理；另外，滅弧氣室當(dāng)中的吸附劑是不可再生的。

3.1.5 氣室真空處理

首先，在連接管路上面增設(shè)逆止閥，避免真空裝置在失電時出現(xiàn)泵油倒吸進(jìn)氣室的問題，還應(yīng)指派專員進(jìn)行控制處理。其次，在啟動真空泵時，確保其工作正常后再啟動各個管路的閥門；停泵時應(yīng)先關(guān)閉閥門。再次，當(dāng)抽真空達(dá)到氣室內(nèi)壓力<133Pa時，應(yīng)維持真空泵運(yùn)行30min之后再停泵；靜置30min后對氣室絕對壓力值A(chǔ)予以讀取，5h之后對絕對壓力值B予以讀取；當(dāng)B與A的差值<67Pa時，表示氣室密封合格，可充入SF6氣體。

3.2 變電站GIS設(shè)備的調(diào)試

3.2.1 避雷器檢查

與常規(guī)的避雷器相比較，GIS避雷器在結(jié)構(gòu)上與之呈現(xiàn)出較大的不同，再加受到現(xiàn)場條件的限制，無法進(jìn)行常規(guī)的性能試驗(yàn)，因此，在現(xiàn)場并不需要對避雷器的內(nèi)部進(jìn)行任何處理。為了及時發(fā)現(xiàn)避雷器在運(yùn)輸?shù)倪^程發(fā)生損壞問題，可以在避雷器上增設(shè)震蕩或撞擊指示器，當(dāng)指示器動作時則可以將避雷器返廠檢查；另外，對于避雷器的試驗(yàn)而言，可以在完成安裝之后利用母線加壓而實(shí)現(xiàn)。

3.2.2 外殼接地

為了減少總接地電阻值，變電站GIS設(shè)備通常會采用銅質(zhì)的接地網(wǎng)，且所有連接殼體和接地網(wǎng)的連接線所采用的同樣是銅質(zhì)材料；在各個氣室還具有橡膠密封圈和盆式絕緣子，因此在各筒體間需要設(shè)施跨接的銅排，且其截面積應(yīng)保持和主接地網(wǎng)面積的相同；同時GIS電氣所采用的多點(diǎn)接地方式的具體接地點(diǎn)設(shè)置應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計要求。

3.2.3 耐壓試驗(yàn)

現(xiàn)場耐壓試驗(yàn)是檢驗(yàn)變電站GIS設(shè)備性能的最后一個環(huán)節(jié)。按照交接試驗(yàn)的規(guī)程，現(xiàn)場耐壓應(yīng)為出廠耐壓試驗(yàn)電壓的80%，具體試驗(yàn)加壓操作如下：通過3kV/s的速度將試驗(yàn)電壓升至額定運(yùn)行電壓，持續(xù)1～3min，對GIS設(shè)備和試驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行觀察；然后將試驗(yàn)電壓升至184kV，持續(xù)1min，按照以上方法分別進(jìn)行每相試驗(yàn)。需要注意的是，GIS設(shè)備還會承受雷擊過電壓和操作過電壓，在對其進(jìn)行耐壓試驗(yàn)時還應(yīng)對其予以關(guān)注。

4 結(jié)束語

綜上所述，變電站GIS設(shè)備的性能良好是電網(wǎng)安全運(yùn)行的核心要素，GIS設(shè)備安裝調(diào)試工作的正確性和高質(zhì)量對電網(wǎng)的穩(wěn)定具有決定性作用。變電站GIS設(shè)備安裝調(diào)試中的常見問題主要體現(xiàn)在氣體泄漏和內(nèi)部放電兩方面，因此需要嚴(yán)格按照安裝流程進(jìn)行GIS設(shè)備的安裝，并做好安裝前的清潔工作，注意法蘭連接和氣室抽真空充氣兩個環(huán)節(jié)；GIS設(shè)備進(jìn)行調(diào)試應(yīng)做好對一次回路直流電阻試驗(yàn)、避雷器檢查、外殼接地、二次回路試驗(yàn)以及微水含量測量等環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，從而保證電網(wǎng)運(yùn)行的安全性與可靠性。

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