GIS組合電器的安裝與調整研究

茍靖

摘 要：GIS組合電器是用SF6氣體作為絕緣和滅弧介質的成套設備，由斷路器、隔離開關、接地開關、電壓互感器、電流互感器、避雷器、母線、進出線套管及電纜終端盒等高壓元件組成。其優點是占地面積小、操作安全、維護方便、使用壽命長、模塊化、低噪聲等。其安裝與調整質量直接影響GIS的運行安全及使用壽命，所以研討GIS組合電器的安裝調整及關鍵工序的質量控制非常有必要。文章將具體闡述GIS組合電器的安裝和調試質量關鍵控制點和方法。

關鍵詞：GIS組合電器;安裝與調整

中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1064（2021）03-017-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.03.008

1 GIS組合電器安裝工藝的特點

GIS組合電氣結構緊湊，占地面積比較小，GIS組合電器占地面積約為常規變電站的5%。而且安裝成本相對較低，采用全封閉式結構，可以有效阻隔外界惡劣條件，從而降低設備運行事故概率，不但保證運行維護人員的安全，而且減少了運維成本。

2 GIS組合電器安裝程序

2.1 GIS組合電器元件檢查驗收及保管

GIS運到現場后，首先檢查所有部件、附件、備件及專用工具完整無破損，瓷件無裂紋，絕緣件無受潮、變形及剝落;接線端子、插接件及導電部件應光潔;各分隔氣室的壓力和含水量符合出廠技術規定;密度繼電器和壓力表檢驗合格;緊固螺栓齊全無松動;密封良好，充氣運輸部件氣壓檢查合格，出廠文件及技術資料齊全并符合訂貨合同要求。GIS按原包裝放置在平整、干燥無腐蝕性的場地，并采取防雨措施;有防潮要求的附件及設備材料應置于干燥倉庫，定期檢查壓力;套管水平放置，非充氣元件也要做好防護。

2.2 GIS組合電器就位及組裝

安裝前制定GIS組合電器詳細的關鍵工序質量控制表，各級質檢人員對基礎、母線罐對接、刀閘開關和氣室，按照安裝驗收評定規定逐項檢查。對于室內安裝的GIS，要求土建工作全部完成，環境清潔，通風良好，照明充足;室外安裝的GIS不得有揚塵，在有防潮防塵措施，空氣相對濕度小于80%的條件下進行。先按照制造廠和設計圖紙對照檢查基礎、測量標高安裝支架，基礎標高偏差不得大于2mm，軸線偏差不大于5mm，預埋件中心偏差小于1mm。就位后進行母線拼裝、間隔拼裝、本體就位、PT安裝、各分支母線安裝。GIS以母線為基礎逐段安裝，如果間隔較多，選擇中間位置的間隔為第一安裝間隔;如果間隔較少，選擇外側的間隔為第一安裝間隔。按照基礎圖就位后，用水平儀檢查母線筒的水平度，可在底架和基礎間加墊片調整校平。清潔各氣室及法蘭面，按照制造廠的部件編號順序進行吊裝，插件的觸頭對準插口，不得卡阻、插入深度符合制造廠的技術規定;連接法蘭時使用新密封圈并處理好密封面，使用力矩扳手對稱循環緊固法蘭螺栓，然后使支架外殼等與主接地網可靠連接[1]。

然后連接各單元、排氣、抽真空，對氣室單元進行氣密性檢查。充注SF6氣體前，完成回路電阻測量，并清潔GIS表面，檢查充氣設備及管路，管路連接部分使用5%的稀鹽酸或堿浸洗后用水沖干，再用汽油洗滌后干燥，確保無泄漏;使用氣瓶或回收裝置對各氣室充氣至額定值。充氣完成后24h，用靈敏度不低于1×10-6（體積比）的檢漏儀對氣室各密封部位、管道接頭處進行檢測，年泄漏率小于1%;檢測各氣室SF6氣體微水含量，與滅弧室相通的氣室應小于150?L/L，與滅弧室不相通的氣室，微水含量應小于250?L/L。

3 GIS組合電器現場檢查與調試

3.1 主要電氣試驗項目

GIS組合電器現場檢查包括幾類：絕緣電阻、主回路導電電阻的測量;機械操作和機械特性、密度控制器動作壓力整定、主回路交流耐壓試驗、控制回路與輔助回路檢查、SF6氣體泄漏試驗及電氣聯鎖試驗;SF6氣體含水量的測量;外觀、接地接線和最終檢查[2]。

3.2 試驗方法及判定標準

外觀檢查。對外觀的檢查主要包括地腳螺栓及其他連接螺栓的緊固，接地系統完好，儀表指示正確，六氟化硫氣體壓力正常，六氟化硫氣體管線及電纜通道完好。

接線檢查。接線檢查包括控制柜與斷路器、隔離開關和接地開關等元件操動機構，控制柜與電流互感器、電壓互感器等端子箱的接線，都必須符合設計和出廠圖紙。應對接線端子松動情況和端子標記進行檢查。

絕緣電阻測量。使用2 500V兆歐表測量母線、斷路器、隔離開關和接地開關等主回路的絕緣應大于1 000ΜΩ;用500V兆歐表測量控制和輔助回路的絕緣大于2ΜΩ。

機械操作試驗和開關機械特性試驗。首次進行組合電器的操動試驗時，由制造廠技術人員指導，按照產品技術規定進行操作，試驗連鎖與閉鎖裝置動作應準確可靠。主要項目包括斷路器的分合閘時間和速度、主輔觸頭三相，及同相各斷口分合閘的同期性及配合時間，在額定操作壓力和控制電壓連續分合閘5～10次，查看操作機構與轉換開關運行正常，分合閘指示正確，輔助開關動作可靠，密度繼電器的報警及閉鎖值符合技術文件要求，電氣回路傳動正確[3]。

額定電壓下的合閘彈跳時間不大于3ms，額定電壓下分合閘同期性不大于2ms，與出廠數值一致。分合閘線圈直流電阻測量同廠商標準相符，分合閘線圈絕緣電阻值不小于10MΩ。

主回路電阻測量。回路電阻測量在進出線端子或接地開關端子間進行，測量方式同出廠前一致，以方便比對。合上待測回路斷路器與接地開關，移除接地開關接地板后連接回路電阻測試儀，用100A直流測量兩邊電阻值，同出廠前數值進行比對，現場測量值不高于出廠試驗的20%為合格。

SF6泄漏試驗。用塑料薄膜把殼體的法蘭連接處封好，充進SF6氣體至額定壓力后放置滿24h，且在開關操動性試驗后進行。使用靈敏度不低于1×10-6（體積比）的檢漏儀對斷路器室和其他氣室以及管道接頭處進行檢測，年漏氣率不超過1%[4]。計量方式如下：

漏氣量：Q=（V1M/T）×10-6? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （1）

年漏氣率：q=365×24Q×100/（P+1.03）V2? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （2）

漏氣量Q的單位是1/h;被測設備與塑料薄膜間體積V1的單位是L;氣體檢漏儀讀數M的單位是10-4%（體積分數）;塑料薄膜包裝時間T的單位是h;年漏氣率是q;額定氣壓p的單位是kg/cm2;氣室體積V2的單位是L。

壓力開關試驗。檢測SF6氣體監控箱內溫度補償壓力開關、指針密度繼電器的動作值，首先關上GIS與密度繼電器連接的閥;然后開啟封蓋并放出銅管內氣體后，檢測報警與閉鎖壓力啟動值;其次關好封蓋后開啟連接閥，并檢測報警與閉鎖壓力復位值。溫度補償壓力開關動作特性如圖1所示。

SF6氣體含水量測量。SF6的含水量測量應在充入48h后進行，新的SF6氣體中的含水量應不超過120μL/L，斷路器室的氣體含水量應不超過150μL/L，其他氣室的不超過250μL/L。

電氣聯鎖試驗。同一間隔單元中的斷路器、隔離開關、接地開關等，必須滿足電氣控制原理圖中規定的連鎖條件，具備電氣誤操作的“五防”功能。

CT試驗。測量CT端子板各個二次線圈對地絕緣電阻不低于2ΜΩ。電流互感器的備用二次繞組端子應先短路后接地。

主回路絕緣耐壓試驗。GIS組裝結束后對合閘對地和斷口間進行1min耐壓試驗，以免裝配不當，保證GIS正常工作。試驗時，避雷器、電壓互感器、電纜終端應隔離，電流互感器二次端子短接并接地，短時工頻耐壓是出廠的額定耐受電壓的80%。

控制回路和輔助回路工頻耐壓試驗。對控制回路和輔助回路進行短時工頻耐壓試驗，試驗電壓為2kV，加壓1min。

最終檢查。裝配、調試與試驗結束后，應進行整體的復查工作，如上漆狀況、零部件的安裝情況、控制電纜和氣體管路的安裝情況、充氣壓力等。除此之外，還應包括備品備件、輔助設施等[5]。

4 結語

綜上，GIS組合電器的安裝調整是一項復雜的工作。安裝前應嚴格按擬定的流程圖、檢測程序和工藝標準實施，驗收環節由各級質檢人員嚴格把控;必須抓住三個關鍵控制點，潔凈度是首要控制點，其次是密封性和SF6氣體的含水量長期安全運行。依據設備制造廠的安裝規定說明書和設計圖紙，落實相關規定和工藝標準，精心組織調整及試驗，才能確保GIS組合電器的安裝和調整質量，保證GIS設備整體的安全投運。

參考文獻

[1] 魏小強，牛云.GIS高壓組合電器在智能化變電站中的應用[J].黑龍江科技信息，2017（19）：67-68.

[2] GB 50147-2010，電氣裝置安裝工程 高壓電器施工及驗收規范[S].北京：國家質量監督總局，2010.

[3] 錢斌.淺談GIS組合電器的安裝調試及注意事項[J].電氣時代，2017（9）：85-90.

[4] GB 50150-2016，電氣裝置安裝工程 電氣設備交接試驗標準[S].北京：國家質量監督總局，2016.

[5] DL/T 5161.2-2018，電氣裝置安裝工程質量檢驗及評定規程第2部分：高壓電器施工質量檢驗[S].北京：國家質量監督總局，2019.