變電站電氣施工中GIS設備的特點及安裝技術工藝分析

趙文峰

摘要：伴隨著網絡信息技術的提升，GIS設備在變電站中的應用變得越來越廣泛，GIS設備的安裝一直是變電站電氣施工中的重點問題，也是難點問題，為了保證變電站的正常運行，必須要掌握有效的GIS設備安裝技術，本文主要討論了變電站電氣施工中GIS設備安裝，介紹了GIS的特點和設備的安裝技術。

Abstract： With the improvement of network information technology， the application of GIS equipment in substations has become more and more extensive. The installation of GIS equipment has always been a key issue in the electrical construction of substations， and it is also a difficult problem. In order to ensure the normal operation of the substation， it is necessary to master effective GIS equipment installation technology. This paper mainly discusses the installation of GIS equipment in electrical construction of substation， and introduces the characteristics of GIS and the installation technology of equipment.

關鍵詞：變電站;電氣施工;GIS設備;特點;安裝技術

Key words： substation;electrical construction;GIS equipment;characteristics;installation technology

中圖分類號：TM643? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2019）24-0174-02

0? 引言

社會城市化進程的速度加快和社會市場經濟的飛速發展，2015-2020年，我國配電網建設改造投資不低于2 萬億元，其中2015年投資不低于3，000億元，“十三五”期間累計投資不低于1.7萬億元，我國電網事業也取得了重大突破，對電網建設的質量也有了更高的要求，但是由于用電人數逐年增多，超過了電網的最大承載量，導致電網在運行中容易發生故障和斷電的現象，這就說明電網的建設速度與經濟發展速度之間不是同步發展，電網建設仍然存在一定的落后性，GIS作為變電站電氣工程中的重要設施，它的安裝和運行質量會直接影響到整個電網的運行，因此加強對GIS設備安裝質量的重視和GIS設備安裝技術的發展有對電網事業的發展有著重要的作用。

1? 變電站電氣施工中GIS設備的含義

GIS設備是氣體絕緣全封閉組合的電器，GIS設備是將變電站中除了變壓器以外的一次設備都裝入封閉的金屬容器，內充SF6氣體作為絕緣和滅弧介質，在變電站施工中，GIS設備是電力系統的重要組成部分，GIS設備主要包括線路，開關，互感器子設備，它是由眾多子設備組合成的集合體。由于我國科技水平的不斷發展，可以通過圖1看到GIS設備的應用范圍也在不斷擴大，發電廠的GIS設備是集合設備，它的占地面積很大，所以一定要有延伸設備的安裝區域，對GIS設備結構準確的進行判斷，這樣就可以避免GIS設備發生故障，對于我國變電站GIS設備進行質量分析，發現GIS設備的故障率達到了一半以上，這些故障問題大多是因為GIS設備的錯誤安裝造成的，為了避免出現故障問題，就必須要掌握GIS設備科學正確的安裝技術[1]。

2? 變電站電氣施工中GIS設備的特點

GIS設備的特點主要有絕緣可靠性高，對環境的影響小、安全性能好、渦流損耗小、耐受性高。對環境的影響性小是因為GIS設備是用金屬外殼封閉的，對電磁和靜電現象實現屏蔽，不會有噪音和電磁波問題，也不會對周圍環境造成影響。安全性能好是因為所有的設備都是在密封的金屬外殼里邊，不會有觸電的危險，對人身安全沒有威脅，可以保證施工安全，同時金屬容器中的氣體是屬于不可燃氣體，不會有火災的隱患。渦流損耗小是指GIS設備中與渦流發熱有關的部件都是采用了合金鋁材料，抗腐蝕性強，所以這樣就對渦流損耗很低。耐受性高是指GIS設備不會受到自然界中惡劣天氣的影響，也不會再受到高海拔的地理位置因素影響，而且不會受到人為因素破壞。

3? 變電站電氣施工中GIS設備的安裝前的準備工作

變電站電氣施工中GIS設備的安裝前的準備工作是非常重要的，必須要按照規定步驟嚴格執行。第一，在開工前現場工作人員應該學習GIS設備安裝的基本操作方式和電業安全章程相關部分，安裝的技術人員應該按照規定準備好技術資料，圖紙，按照不同專業分工給各個施工組做好全面的技術準備工作，對于安裝施工中需要引起注意的問題及時說明[2]。第二，為了保證GIS設備安裝的有序性，需要在現場配置專業的一次安裝人員、二次安裝人員和調試人員。第三，準備好GIS設備安裝所需要的器具和設備，器具主要包括GIS設備安裝吊車，升降梯，螺絲刀，扳手等，安裝所需要的設備有調壓器，電壓表，電流表，工作臺和電源托盤等。第四，要做好現場的清理工作，在GIS設備安裝之前，需要將地面清理干凈，確保沒有雜物殘留，因為如果現場清潔不到位，可能會影響GIS設備的安裝，要提前做好防塵和除潮工作。第五，GIS設備廠家技術人員應該與現場施工人員以及電力單位代表一起進行GIS設備的檢驗，檢查GIS設備與相關資料都齊全，然后廠家技術人員進行技術指導和安全的交底。

4? 變電站電氣施工中GIS設備的質量控制工作

變電站電氣施工中GIS設備的安裝技術要特別注意GIS設備安裝的質量控制，主要有五大方面需要注意的，前兩個步驟主要是在安裝過程中的流程要點，后邊的三個步驟是GIS設備安裝后的調試工作。第一方面就是法蘭螺栓的緊固問題，法蘭螺栓的緊固問題必須要按照左、右、上、下的順序進行安裝施工人員對于法蘭螺栓緊固時一定要按照力矩值，使用力矩扳手進行操作，根據圖2進行操作，外圈的數字是使用的螺栓序號，內圈的數字是螺栓的緊固順序。

第二個問題主要是溫度伸縮調節問題，安裝過程中由于吸收熱脹冷縮，振動或者其他外力的作用，會引起管道和設備小幅度移動，這樣就會造成設備安裝時存在著誤差，一定要按照規定的伸縮節進行范圍調整。第三方面是GIS設備斷路器的油壓閉鎖問題，因為GIS設備斷路器多采用液壓彈簧裝置作為操作機構，所以必須要在現場進行全面的主要參數測量，這里的重點問題是重合閘閉鎖油壓回路，由于在對斷路器進行設計的時候，設計單位總是將重合閘閉鎖油壓和合閘閉鎖油壓的回路進行并列設計，因為兩條油壓的回路在進行工作的時候，合閘閉鎖油壓只用于斷路器的合閘回路閉鎖，所以并列重合閘閉鎖油壓數值與合閘閉鎖油壓數值多了一次分閘操作，那么相對應的油壓值會降低很多，所以兩條油壓的回路不能進行并列設計，不然當開關重合并發生永久故障，液壓會出現大幅度的下降，就會造成分閘回路的閉鎖，結果就是造成了斷路器的拒絕分閘，會形成嚴重的事故。第四個問題就是主回路電阻測量，因為它是可以發現GIS設備主回路接觸是否良好的關鍵，根據設備規定要求主回路電阻的測量值要采用不能低于100A直流壓降法進行測量，測得的電阻不能超過112Ru（Ru是型式試驗時測得的相應電阻）并且要做三相不平衡度的比較實驗，變電站的建設單位在簽訂設備技術協議時候，必須要求GIS設備的商家再次在現場重新操作設備在出廠時候主回路電阻測量試驗，現場比較數據，確定GIS設備主回路接觸是否良好的問題，避免GIS設備因為接觸不良造成發熱或者電弧放電而遭到破壞。第五個方面是工頻耐壓試驗值的測試，主要是為了避免在設備運行中引起斷路器故障問題，很多GIS設備出場實驗工頻耐壓試驗的數值僅僅達到85kV就可以出場，這個試驗值根本不滿足于設備技術協議的要求，也不滿足現實情況需要，斷路器在GIS設備停電時候很有可能會出現擊穿事故，所以不論出場時的工頻耐壓測試數值，需要讓設備廠家在現場測試最少達到88kV[3]。GIS設備安裝在變電站中的操作步驟都是一樣的，但是對于特高壓變電站來說，由于它是室外布置安裝操作，特高壓變電站GIS設備安裝時對室外的環境要求更為嚴格，必須采用防塵室，而且在抽真空時真空的含量要求比一般變電站的要求度更高，為了避免安裝設備中出現失誤，GIS設備安裝時必須要同時測量每一節的回路電阻，發現如果超過出廠值的一倍多，應該立即處理。對于特高壓變電站的戶外布置，可以方便吊裝操作工作，但是不管在哪類工作中一定要注意防塵。除了采用防塵是像防塵室內注入干燥空氣外，還應該再安裝連接法蘭螺栓地方套上防塵套，施工人員也應該采取防塵除塵的措施，施工中穿著防塵服，必須謹慎對待GIS設備的安裝。

5? 變電站電氣施工中GIS設備的安裝注意事項

整個GIS設備安裝中需要注意的問題，是要根據安裝現場的實際情況保證所有安裝圖紙都是相符合的，具有一致性，圖紙與實際設備的誤差不能超過3cm，一般安裝設備要選在天氣晴朗的時候進行，主要是為了防止灰塵，另外安裝過程中的空氣濕度不能超過百分之八十。對于地基的澆筑方式和質量問題也要引起注意，因為地基的澆筑不正確直接會引起地基不均勻從而產生下沉現象，對于GIS設備的安裝連結處的穩固性造成了影響。在進行起吊工作時，要特別注意起吊的位置選取，還有選擇合適的吊繩。安裝中要和廠家設備人員保持緊密的聯系，出現問題及時進行溝通，施工者按照規章制度施工，不能按照自己想法隨意操作。在安裝罐體內部的螺栓時，不要在操作過程中產生的金屬粉末等其他異物落在罐中，如果不小心掉入，需要及時采用吸塵處理，在設備安裝完成后一定要對各個部分的開口銷進行檢查，防止開口銷沒有打開，造成指示位置與實際情況不符合。

6? 結束語

伴隨著變電站數目不斷增加，GIS變電站的數目也在增加，GIS設備發生故障問題也在逐年增加，要控制好變電站電氣設備安裝工程的質量，首先要做好GIS設備安裝前的準備工作，然后加強實際安裝過程中的技術管理工作，強化工作人員對安裝工作重視，還要注意安裝設備后的檢查工作，GIS設備的安裝技術和安裝質量對整個變電站電氣工程的安裝都起了不可替代的作用，因此在實際操作工作中，必須要重視對GIS設備的安裝，在做好必要準備工作的前提下，通過有效的措施加強設備安裝的技術和質量控制，就能保證GIS設備安裝的效果，從而保持整個變電站電氣工程的穩定運行。

參考文獻：

[1]潘龍祥.對GIS設備在變電站安裝施工中的應用探討[J].通訊世界，2017（10）：185-186.

[2]熊鵬輝.500kV變電站電氣施工中GIS設備安裝調試技術的應用研究[J].中國新技術新產品，2018（3）：71-72.

[3]梁展鵬.對變電站電氣施工中GIS設備的安裝的探討實踐[J].四川水泥，2018（4）：261.