仙居電站地面GIS新增單元主要施工要點控制

邵珠芬

摘? 要：結合仙居抽水蓄能電站500kV電氣主接線變更設計，地面GIS新增單元施工，從施工安全、成品保護、SF6氣體回收、GIS組裝、抽真空處理、SF6氣體充注及現場交流耐壓試驗等方面闡述了主要施工要點控制，為GIS組合電器改造工程施工提供可借鑒的經驗。

關鍵詞：GIS新增單元;主要施工控制要點;現場交流耐壓試驗;局部放電測量

中圖分類號：TM63? ? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2019）33-0123-02

Abstract： Combining improved design of 500kV main electrical connection for Xianju pumped storage power with added unit GIS construction on the ground， this paper expounds the key construction points control from various aspects including construction safety， finished product protection， SF6 gas recycling， GIS assembly， vacuum treatment， SF6 gas filling and site alternsting current withstand voltage test etc. Through the relevant analysis， it further provides referential experience for following GIS electrical engineering reconstruction.?Keywords： GIS added unit; key construction control points; site alternsting current withstand voltage test; partial discharge measurement

1 概述

仙居抽水蓄能電站位于浙江省仙居縣湫山鄉境內，地處浙南負荷中心。安裝4臺375MW混流可逆式水輪發電機組，電站總裝機容量為1500MW，為日調節純抽水蓄能電站，以500kV一級電壓等級接入浙江電網，在電網中承擔調峰、填谷、調頻、調相和事故備用等任務，工程樞紐建筑物主要由上水庫、輸水系統、地下廠房、地面開關站及下水庫等組成，為一等大（1）型工程。

電站500kV設備分別布置在地下廠房主變洞、500kV出線洞和地面GIS室，其中電站500kV GIS設備包括地面GIS和地下GIS兩部分，GIS設備由山東泰開高壓開關有限公司生產，設備主要參數為額定電壓550kV，額定電流2500A，額定頻率50Hz，額定峰值耐受電流160kA，額定短時耐受電流63kA。

2 地面500kV GIS新增單元情況

仙居抽水蓄能電站地面500kV GIS一期接線形式為內橋接線，主要設備有二個出線間隔，一個橋開關間隔及相關電氣設備，于2015年11月初安裝完成并帶電投入運行。為進一步提高電站電氣主接線可靠性，減少變壓器側設備故障對500kV系統運行的影響，華東勘測設計院對仙居電站500kV電氣主接線變更的必要性和可行性進行分析，經多方案比對，水電水利規劃設計總院審核，最終確定浙江仙居電站500kV主接線由內橋接線形式變更為單母線分段接線，2016年3月具體實施。主要涉及工程量有拆除地面500kV GIS原兩回高壓電纜進線側至橋母線側GIS管母線，設備支架，檢修平臺等相關配套設備。地面500kV GIS新增單元開關間隔二個，電壓互感器六只，其中四只布置于原橋母線A、C相兩側，另兩只布置于二個進線間隔B相，其中每個新增單元開關間隔包括斷路器一組，隔離開關一組，快速接地開關一組，檢修接地開關一組，電流互感器六組。

3 地面500kV GIS新增單元施工工藝流程

施工準備→場地布置及成品保護→設備基礎制作安裝→SF6氣體回收、設備拆除→斷路器間隔就位→設備組裝、安裝→附件安裝→吸附劑更換、抽真空、SF6充注→氣室微水測量、氣室檢漏→耐壓及局放試驗等→驗收

4 主要施工控制要點

4.1 施工安全

4.1.1 本工程施工難度較大，不安全因素較多，安裝前必須組織施工人員進行詳細技術交底和安全交底，施工人員充分清楚施工內容、危險點危險源等。

4.1.2 嚴格執行工作票制度，施工前必須確認地面500kV GIS已處于停運狀態，地面500kV GIS已處于無電狀態，相關開關處于斷開位置，相關接地開關處于合閘位置，接地線已掛設完成，地面GIS動力電源和控制電源全部切除，隔離帶和安全圍欄正確設置。

4.1.3 隔離點檢查合格并懸掛警示標志，隔離點相關操作手柄、鑰匙、專用工器具等專人統一管理。

4.1.4 地面500kV GIS室內設備較多，空間受限，施工前要統籌安排好施工順序，確定好吊裝程序，吊裝工作由專業人員統一指揮。

4.1.5 地面GIS室通風設備良好，保持室內通風暢通;回收SF6氣體、拆除GIS設備及GIS設備充裝氣體時，要安排專人對SF6氣體進行實時監測。

4.2 成品保護

施工前對室內地面和墻面保護，對其他斷路器間隔、母線和盤柜等機電設備進行防塵防撞等保護，對易損探頭和表計等采用泡沫塑料進行整體保護。

4.3 SF6氣體回收

列出要回收SF6氣體氣室清單并在相應設備上清楚標記，使用兩臺帶SF6氣體回收裝置的真空泵回收SF6氣體，回收的SF6氣體全部裝入標準氣瓶。需要拆除的GIS設備氣室內氣體全部回收，其相鄰氣室SF6氣體排至0.2Mpa壓力。

4.4 GIS組裝質量控制

4.4.1 按斷路器單元-CT單元-隔離開關單元-電壓互感器單元-母線單元安裝順序進行。組裝中必須保證元件表面潔凈、無雜物，盆式絕緣子清潔、無裂紋，母線外觀清潔，無氧化物、劃痕及凸凹不平;母線安裝時檢查條狀觸指光潔、無銹蝕、無劃痕，觸頭座清潔、無劃痕;法蘭連接時，檢查元件內部應清潔、無雜物，密封墊（圈）完好、清潔、無變形，密封槽及法蘭面光潔、無傷痕;設備清潔需用無水酒精或丙酮，絕緣部件表面清潔必須使用潔凈無毛紙或不掉毛棉布蘸無水酒精或丙酮進行清潔。

4.4.2 連接螺栓拆除時沿圓周方向對角松動，緊固螺栓時對角緊固。緊固螺栓使用力矩扳手緊固，緊固力矩值應符合制造廠和規范要求。

4.5 吸附劑更換

在完成全部GIS氣室單元安裝對接后，即可對氣室進行更換吸附劑、抽真空工作。

從密封裝置取出吸附劑到裝入隔室的時間越短越好，如一個隔室有多處吸附劑安裝，宜分組同時施工;吸附劑裝入吸附劑罩后不宜裝得過滿，應留有適當空隙余量，防止吸附劑吸水后將吸附劑罩撐壞;封蓋前必須由專人對開口處的內腔進行最后清潔處理工作，防止異物掉入;吸附劑裝入產品后，要盡可能快的開始抽真空工作。

4.6 抽真空處理

GIS是以SF6氣體作為絕緣介質的，要保持SF6氣體的化學、物理性能不變，必須使氣體中水分的含量控制在規定的數值之內，因此需要對GIS氣室進行抽真空，使其壓力值抽至133Pa以下。抽真空處理必須嚴格按制造廠技術要求進行。

真空度達到133Pa時開始計算時間，維持真空泵繼續運轉至少0.5小時以上;停泵并與泵隔離，靜置0.5小時后讀取真空度A，再靜置5小時后讀取真空度B，要求B-A≤67Pa才算合格，否則要檢測泄漏點。真空泵要專人負責，做到人走泵停，杜絕因誤操作等而導致真空泵油倒灌入產品內部。

4.7 充注SF6氣體

充注前對每瓶SF6氣體都要進行微水含量測定，微水含量滿足不大于8ppm標準要求;并按規范要求對其中三瓶SF6氣體送檢，經國網浙江省電力公司電力科學研究院檢驗，其SF6純度、酸度、水分、礦物油、可水解氟化物、生物毒性等10項指標均滿足《工業六氟化硫》（GB/T12022-2014）要求。

充氣時應使用減壓閥，充氣時應先關閉減壓閥，打開氣瓶閥門，再打開減壓閥進行充氣。充氣時壓力不宜過高，應使壓力表指針不抖動緩慢上升為宜，應防止液態氣體充注入開關內。在充入氣體至額定值后關閉閥門，在停止充氣1h后觀察表壓，如壓力下降則應重新補氣至規定值。充氣設備和管路應潔凈，無水分、油污等雜質;充氣管與電氣設備連接前，應先用SF6氣體對管道進行沖洗，去除減壓閥內的空氣和水分。

4.8 GIS氣室微水含量檢查

在GIS各氣室充入SF6氣體靜置24h后對微水含量進行測量。現場采用SF6氣體微水檢測儀對涉及的50個氣室逐一監測檢測，實測斷路器室微水含量42～69uL/L，滿足產品和規范要求（不大于150uL/L），其他氣室微水含量66～100uL/L，滿足產品和規范要求（不大于250uL/L）。

5 現場交流耐壓試驗及局部放電測量

在完成密封性試驗、SF6氣體微含水量測試、封閉式組合電器內各元件的調試、內裝開關類設備的操動試驗、氣體密度繼電器、壓力表和壓力動作閥的檢查等所有常規試驗項目并試驗全部合格后進行現場交流耐壓試驗。

本工程中的GIS新增單元本體出廠交流耐壓值為740kV，按《關于加強氣體絕緣金屬封閉開關設備全過程管理重點措施》的通知（國家電網生 [2011]1223號）文及GIS設備采購合同要求之規定“GIS現場交接試驗中交流耐壓值不低于出廠值的90%”，故該GIS現場耐壓試驗值為666kV，在此電壓下，持續時間1分鐘。試驗電壓由500kV GIS側出線1套管注入，試驗按A、B、C三相逐相進行。500kV GIS新增單元現場交流耐壓試驗加壓按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ階段進行，在Ⅳ階段進行局部放電測量，加壓程序如下：

第Ⅰ階段：零啟升壓，于1min時刻升壓至Ⅰ段老煉試驗電壓317.5kV，持續時間5min。

第Ⅱ階段：從Ⅰ段老煉試驗電壓升高電壓，于7min時刻升壓至Ⅱ段老煉試驗電壓550.0kV，持續時間3min。

第Ⅲ階段：從Ⅱ段老煉試驗電壓再次升高電壓，于11min時刻升壓至Ⅲ段耐壓試驗電壓666.0kV，持續時間1min。

第Ⅳ階段：從Ⅲ段試驗電壓即666.0kV降低電壓，于13min時刻降壓至第Ⅳ階段試驗電壓381kV，持續時間30min，于44min時刻降壓至0，切斷試驗電源。

試驗結論：GIS擴建間隔各部位在各階段試驗電壓下無異常現象發生，全部通過666kV持續時間1分鐘的交流耐壓試驗;在進行交流耐壓的第Ⅳ階段對斷路器氣室、隔離開關氣室、電壓互感器氣室及電流互感器氣室共計30個氣室進行了局部放電量測量，未見異常。

6 結束語

自2016年4月底仙居抽水蓄能電站地面GIS新增單元施工完成正式投入運行至今，設備運行穩定正常。仙居抽水蓄能電站電氣主接線由內橋接線方式變更為單母線分段接線方式后，提高了電站利用效率，減少了變壓器側設備故障對500kV系統運行的影響，進一步提高了電站電氣主接線可靠性，增加了電站運行靈活性。

參考文獻：

[1]王勤.電力系統中變電站GIS設備安裝與調試[J].中國新技術新產品，2011（21）：142-143.

[2]李仕晰，LIShixi.向家壩右岸500kVGIS安裝與監理[J].水力發電，2014，40（1）：49-52.

[3]戴軒，劉唐賢.官地500kVGIS設備安裝工藝探討[J].水電站機電技術，2017（1）：42-46.