高海拔地區750kV超長GIS設備安裝關鍵質量控制

張海釗 馬龍剛 閆 勇 劉 帥

青海送變電工程有限公司，青海西寧 810000

750kV高壓電網系統在保障國家能源安全、拉動消費內需、促進經濟平穩增長等方面發揮出日益重要的作用，尤其是在我國的西部地區，通電問題的解決對促進我國西部地區的社會經濟發展具有重要戰略意義。高海拔地區自然環境相對惡劣、天氣變化頻繁、平均氣壓較低，對高壓電網系統的安裝帶來了極大的阻礙。全封閉組合電器設備（GasInsulatedSwitchgear，GIS）是一種以特殊氣體作為隔絕媒介的、具有絕緣性的金屬封閉開關設備。GIS涉及儀器與元件眾多，包括隔離開關、電壓互感器、斷路器、避雷器、進出線套管、匯控柜、接地開關、母線、內置式電流互感器、伸縮節、出線終端等，整個安裝過程相對復雜，需要將眾多元器件進行精密設計與有機組合，使其成為一個內部關聯、排放緊湊、環環相扣的有機整體。GIS充分利用內部空間進行元器件的組織與安裝，使得其整體大小較其他常見的敞開式變電站而言更為靈巧，配置也更為靈活、維修難度較低，據統計，GIS設備按照質量標準規格安裝后，其內部的主要元器件速度維修間隔均在20年以上，使得其在電網系統中具有極為廣闊的應用前景。

1 設備安裝前準備

設備安裝前準備工作是GIS設備安裝質量控制的首要環節，尤其是在高海拔地區設備運輸相對不便，在安裝前發現設備存在問題并及時更換可以降低GIS設備的運輸成本與安裝成本，也能有效控制GIS設備的安裝質量。因此，當GIS設備運輸到安裝地點時，相關負責人員與技術人員應當嚴格檢查GIS設備及其相關附件在長途山路的運輸過程中是否由于行駛沖擊發生損壞。然后，觀察隔離開關、斷路器、互感器等罐體內事先充入的特殊氣體（通常使用氮氣或SF6）是否發生泄漏并以此為依據判斷相關元器件是否受潮，即借助壓力表測量罐體內的氣體氣壓值。若罐體內的氣體氣壓低于0.02MPa或者高于0.05MPa，則罐體的氣體或泄漏到自然環境中或者在一定的大氣壓下有自然空氣進入到罐體內，GIS設備已然受潮。最后，安裝現場的相關負責人還應當對運輸到現場的GIS設備相關出廠文件（技術資料、安裝流程規格說明書等）進行詳細檢查，確保所有文件資料齊全，并組織安裝團隊詳細閱讀GIS設備的技術文件，以保證安裝成員對安裝流程、質量控制要點、安裝難點做到耳熟能詳。

2 設備安裝環境控制

GIS設備對安裝環境有著較高的要求，安裝環境的風力、濕度、清潔程度等都會影響到GIS設備安裝的質量。通常GIS設備的安裝應當保證當前時間無降雨，并注意安裝作業環境的防風，控制作業環境內的濕度在80%以下，以保證GIS設備的干燥性。空間中粉塵、鹽分微粒與金屬微粒的存在也是影響GIS設備安裝質量的重要因素。鹽分微粒是進入到GIS設備中會導致GIS設備中的元器件遭到不同程度的腐蝕與損壞，金屬微粒進入到GIS設備中會對GIS設備中元器件的正常運行產生干擾，影響GIS設備的運行穩定性與可靠性。粉塵進入到GIS設備的匯控柜中會導致匯控柜的電器元件受到損壞，因此GIS設備的安裝作業環境應當確保無粉塵、金屬微粒與鹽分微粒的存在，保持作業環境干凈整潔。空氣中微粒子含量可通過空氣激光塵埃粒子計數器進行定量測定，若是安裝作業環境中的微粒子含量超過GIS設備安裝規格說明書中嚴格規定的微粒子含量要求，則應當首先進行防塵措施。

“五級防塵、三項檢測、一卡控制”是GIS設備安裝作業環境下防塵措施的重要實施方針。第一級防塵措施的目標在于減少周圍環境對安裝作業環境的影響，因此一級防塵是對作業環境的周邊環境進行處理，所在周邊環境的地面上所覆蓋上一定寬度與厚度的石子面，并在石子路面上再鋪設一層密目網，以隔絕周邊地面與作業空氣，減少路面塵土在空氣中的懸浮率；同時還應該每隔一段時間就對周邊環境進行灑水，通過水分的帶動降低是作業環境中的粉塵含量。第二級防塵措施仍舊是針對GIS設備安裝作業環境的周邊環境，在周邊一定距離設置一定高度的密封圍欄，將周邊環境密封包含在圍欄以內，并與外界的其他場地完全隔離開，使得GIS設備的安裝作業環境成為一個獨立于外界環境變化與空氣變化的封閉性空間。第三級防塵措施針對GIS設備安裝作業環境，根據GIS設備相關技術資料中闡述的GIS設備外觀大小、形狀以及安裝技術要點與預留口等設計一個GIS設備的外包防塵室，使得整個GIS設備能夠完全容納在防塵室中，并提供一定的安裝作業空間，以保證安裝流程的實施不受干擾。在防塵室密閉空間中仍需進行進一步防塵措施，首先，需要在整個防塵室地面鋪設一定厚度的防塵墊，以減少安裝人員在行走過程中帶起的粉塵；第二，需要在防塵室中配備高強度的除濕裝置以降低防塵室內空氣中的水分含量；第三，需要在防塵室中配備空氣濕度溫度測量計以及空氣激光塵埃粒子計數器，對防塵室內空氣的濕度以及粉塵含量進行精確、實時監測，以控制防塵室內的粉塵含量以及水分含量；第四，需要在防塵室中配備冷暖空調，一方面用于保證防塵室內的溫度相對恒定，保持在10～28℃之間，一方面通過空調的運轉帶動防塵室密閉空間內空氣的循環流動以及室內除濕。第四級防塵措施針對GIS設備安裝人員，安裝人員在從外界自然環境進入到密閉的防塵室中開展GIS設備安裝工作，若是安裝人員攜帶一定的水分與粉塵，將會影響GIS設備安裝質量。因此，在這一環節中，需要在防塵室外圍配備風淋室，所有即將進入防塵室的安裝人員需先經過風淋室除去其身上攜帶的空氣水分或微粒子，并在風淋室中穿戴GIS設備安裝必備的防塵服、口罩等專業服飾，所有措施完成后方可進入到防塵室內。第五級防塵措施是針對GIS設備連接部位，所有的GIS設備元器件在連接組合之前，均應當在其外部包裹上防塵罩，并在其上覆蓋保護膜以保證所有元器件在連接之前不因搬運、挪動發生損壞。

“三項檢測”是針對GIS設備安裝環境的濕度、溫度、粉塵含量三個對象的指標控制檢測，需要采用先進的檢測設備實時對防塵室內的三項指標進行監測與控制，保證防塵室內的相對濕度低于80%，溫度保持在10～28℃之間，粉塵含量符合GIS設備安裝粉塵控制規格要求。若是任一參數超出規定的指標值，則需要立即采取措施進行控制，如采用除濕裝置降低防塵室中的水分含量，并對控制后的指標進行再次監測直到其達標為止。

3 750kV超長GIS設備安裝與對接

3.1 對接元器件內檢

安裝人員在對接元器件之前應當先根據對接順序挨個清點、整理、放置好待對接的元器件，并采用壓力表測量罐體內的氧氣濃度是否滿足人體工作氧氣含量基本要求，以保證安裝人員的正常呼吸作用。進入罐體內后，安裝人員需借助內窺鏡檢測各元器件的完備無損性，并確保各個螺栓均牢固鎖定。

3.2 對接元器件內部清洗

對接元器件內部的清洗可以有效減少元器件內部附著的灰塵，對于可以觸碰到的元器件內部可以使用吸塵器吹入干燥空氣除塵，而對于元器件邊角地區可采用無水乙醇進行沖洗，可待乙醇自然揮發或用百潔布或無毛紙進行擦拭，以保證元器件表面與內部的干凈無灰塵。

3.3 法蘭盤口密封

法蘭盤在清洗后需將其表面與空氣接觸的一面涂抹密封膠以隔絕空氣，清洗結束后進行設備元件對接工作，法蘭連接采用導向裝置對稱插入法蘭孔中，對接過程中測量法蘭間隙距離保持均勻，使用力矩扳手對稱緊固螺栓，達到力矩標準值。

3.4 設備單元就位與調整

設備單元的位置調整借助尼龍吊繩、千斤頂、吊線錘，首先采用尼龍吊繩與千斤頂將GIS設備吊起，以吊線錘為參照觀察并調整GIS設備單元與標準中心線的間距，當設備單元與標準中心線相吻合時GIS設備單元成功就位。

3.5 設備標高調整

使用經緯儀檢查各相設備單元上端2個法蘭水平度，調整所有法蘭在同一水平面上，保證GIS安裝單元兩側的法蘭面水平一致并對接完成后，進行設備單元支架與基礎埋件之間的臨時焊接固定。

3.6 對接過程試驗

為防止回路電阻不合格造成返工，每個單元對接完成后必須進行回路電阻測量，合格后才能進行下一單元的對接。

3.7 安裝現場清理與設備安裝檢查

當GIS設備安裝完成后需對整個設備進行檢查，保證各部件安裝到位，然后對作業現場進行清理，退出作業現場。

4 結語

750kV超長GIS設備是高壓電力系統的重要組成部分，是保障電力系統安全平穩運行、保障電力輸送質量的關鍵環節。750kV超長GIS設備的安裝施工流程繁瑣，文章就其安裝過程中的質量控制關鍵點進行闡述，對提高GIS設備安裝質量具有一定借鑒意義。

[1] 段澤辰，馮昆侖，劉銳，等.±800kV靈州換流站750kVGIS安裝環境條件控制方案[J].寧夏電力，2016（5）：26-30.

[2] 張靈利，吳興波，吳建平.高海拔沙漠化鹽漬土地區GIS設備安裝的質量控制[J].中國電力，2012，45（12）：31-33.