電力系統中GIS設備安裝調試關鍵工藝質量控制

張凱

摘? 要：GIS設備在電力系統中被廣泛采用，它有著體積小、維護量低、耐用性高、壽命長等特點。但是GIS設備的一個缺陷是一旦出現故障，就需要很長的修復時間，而且修復工作復雜，所以會對供電系統造成很大影響。本文分析了GIS設備運行中出現故障的原因，并討論如何提高GIS設備安裝質量以減少其運行時的故障率。

關鍵詞：GIS設備;工藝;質量控制;電力系統

GIS（Gas-Insulated metal-enclosed Switchgear），中文全稱“氣體絕緣金屬封閉組合電器”。GIS的故障率低是相對于分離式敞開設備的，而且一旦GIS設備發生故障，其嚴重性是遠高于分離式敞開設備的，GIS設備故障的維修時間、復雜度、經濟損失都是很高的，根據相關資料和運行數據顯示，GIS設備產生故障主要是由設計和安裝的失誤引起的，所以GIS設備安裝過程的質量控制對后期GIS低故障運行是十分重要的。

一、GIS設備的特點

GIS設備的特點有以下幾個：其一，GIS設備比傳統設備占地面積小、體積小，其占地節約比可以達到40%;其二，GIS設備的安裝時間也很短;其三，GIS設備在日常運行中也比傳統設備更加穩定可靠，尤其是面對比較的惡劣的環境時，GIS設備的表現比傳統設備要好的多;其四，GIS設備的日常維護工作比較簡單，但是故障維修周期比較長。總體上，GIS設備的優點多于缺點，所以在電力行業應用十分廣泛。

二、GIS設備安裝質量控制

（一）GIS設備氣室的質量控制

GIS設備使用這種氣體作為電介質，能吸收自由電子，所以其絕緣能力和滅弧能力很強，且絕緣距離很短，所以GIS設備的體積、維護工作量都很小;同時是一種無色、無味、無毒、不可燃的惰性氣體，這使得GIS設備的使用壽命都很長。在一個標準大氣壓下的均勻電場中，的耐電壓能力是氮氣的2.5倍，當電弧產生、溫度超過4000k時，氣體會分解為氟和硫，電弧消失后氟和硫可以重新結合成，但是當中雜質（水、氧等）含量過高時，重新結合的過程時容易產生氟化物，一方面氟化物會極大降低氣體的絕緣水平，另一方面會造成電器設備的腐蝕，會造成電氣設備的損壞。

GIS設備氣體的質量控制要點三個有：防止泄露、控制氣體含水量、防止設備內部放電。

1.防止泄露

泄露是GIS設備經常出現的問題，所以需要經常給GIS設備補氣，嚴重漏氣發生時可能導致GIS設備停止運行。要解決漏氣的問題，要進行六點控制：

其一，GIS設備安裝人員要熟悉其技術資料、設計方案、圖紙以及施工技術質量標準等。

其二，GIS設備安裝過程中安裝人員要嚴格按安裝指導書中的設備結構、安裝流程等進行作業。

其三，建立完善的質量檢查機制，在安裝完成后檢查小組對設備安裝、緊固件等情況進行全面檢查，復檢后要在緊固件處做好標記，并完成書面質量跟蹤記錄。

其四，使用靈敏度不低于1×的檢漏儀對GIS設備的各氣室密封部、管道接口、閥門等處進行檢測，保證各氣室的密封性。

其五，測定氣體泄露量時，要以設備運行24小時的泄露量為基礎，這樣才能保證最后泄露量檢測數據的真實性，要保證各個氣室的年漏氣率不大于1%。

其六，GIS設備有些部位無法進行檢漏，比如有些較大的罐體處、設備異型處，這時要采用真空度檢測法。這種方法實在GIS設備的氣體回路添加一個其他回收裝置，開始測試前先要確定接頭、閥門、管道的密封性，確保沒有其他漏點，然后將GIS設備抽真空，記錄下第一個真空度，之后停止抽真空并每隔2小時記錄一次真空度，當每個真空度間隔小于1Pa，則可以認為裝置密封性良好。

2.控制氣體含水量

氣體含水量高時產生絕緣件閃絡的主要原因，所以控制中的含水量是GIS安裝的質量控制點之一。導致氣體含水量高的原因有：工作環境、存儲環境、泄露等，針對這些問題進行的控制措施下面四個：

第一，安裝過程嚴格遵守規范。GIS設備安裝中要注意天氣狀況，必須在沒有風沙、暴雪、空氣濕度較小的情況下進行，尤其是打開氣室的過程，更要注意上述天氣因素的影響。施工中為了保證進度，很難獲得GIS設備安裝的最佳條件，所以需要采取圍欄、保溫、干燥等人工方法創造出適合GIS設備安裝的條件，所以多數安裝隊會配備移動圍欄、帳篷、加熱器、干燥機等輔助設備，在保障設備安裝的進度同時，又保證了設備安裝的質量。

第二，提高現場保管水平。GIS設備以及所有部件、材料，都應集中安排一處干燥的室內進行堆放，無法放在室內的情況要清理出平整、地勢較高的室外進行堆放，并且進行加蓋;對于充氣零件，需要技術人員對其進行定期檢查，發現異常應及時上報并更換;所有新的氣體，要有出廠報告，每瓶氣體要進行含水量檢測，將所有氣瓶集中堆放進行專門管理，不能與其他氣瓶混放，并遠離熱源、油污、水分等。

第三，做好氣體記錄。根據實踐記錄和相關研究，在充入設備以后可能出現雜志和水含量升高的的情況，這些雜質和水分主要來自電氣設備本身，在充氣的過程中這些雜質和水分就會擴散到氣體中。為應對這些情況，在充氣前需要凈化操作，可以用酸或堿對連接件以及管道進行沖洗，之后用水沖凈酸或堿并烘干，或者可以使用高純度氮氣進行管道充氣來凈化。

3.防止設備內部放電

GIS設備內部放電是安裝過程中主要質量控制項，過量內部放電很容易大面積破壞GIS設備，造成GIS設備內部放電的原因主要有以下五點：其一，安裝人員不按規劃方案展開工作;其二，現場衛生條件差，GIS設備受損;其三，安裝錯誤或是漏安，零件安裝不到位;其五，GIS設備在運輸過程中損壞。

這些問題都可能導致GIS設備后期運行時產生內部閃絡、擊放電等現象，為解決這些問題需要實施以下兩條措施：

其一，完善制度。要了解我國國家質量標準體系（參考GB/T19001-2000 idt ISO 9001 2000標準），并對企業質量進行全面管理，保證工程得到有效監控，主要完善四項管理體系：第一，完善質量責任制，保證所有工作都有相應的監管，形成全過程質量責任制;第二，健全質量監管體系;第三，落實基礎工作，比如崗位規范、業務、職責劃分、規章制度、計量規范、質量信息反饋等工作，加強基層質量管理工作的的落實，落實到每個基層員工身上，落實三級質量檢收制度，提高全體員工對于質量的自我約束意識;第四，實行嚴明的賞罰制度，對質量問題嚴肅追責，建立公平合理的質量獎罰體系。

其二，提升人員素質。提升安裝人員工作時的積極性，增強他們的責任意識，平時要多進行專業知識培訓，提高人員綜合素質，避免安裝過程中出現人為失誤，保證GIS設備安裝工作的質量。

（二）GIS設備接地殼體質量控制

GIS設備內部元件的密集性比較好，元件之間距離較小，若出現內部擊穿現象，電流會直接流入接地網，所以GIS設備外殼都是金屬制作的，一般情況是鋼制，這樣不僅可以降低土壤電阻或或設備銅排跨接的影響，還能保證電流通過不同截面時能滿足不同的短路電流需要，減少GIS設備運行時出現的問題。

結束語

經多方實踐驗證，GIS設備安裝過程中進行質量控制可以有效減少其后期運行的設備故障，所以在GIS設備安裝時，必須對其進行針對性的質量控制，比如氣體泄露、內部閃絡等，才能提升GIS設備運行的安全性。

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