GIS全封閉組合電器設備的安裝及注意事項

余屹林

上海久隆電力（集團）有限公司

0 引言

GIS全封閉組合電器設備是由氣體斷路器、母線、絕緣子、隔離開關、接地開關、電流互感器、電壓互感器、避雷器、套管、氣體通管和匯控柜等電器組件以及封閉的金屬殼體組合而成，內部充有一定壓力的SF6氣體或混合氣體等絕緣和滅弧介質。SF6氣體的絕緣和滅弧性能較空氣或其它絕緣介質優良，是目前最好的絕緣介質之一。

電能的應用以及電力網的建立已歷經了一個世紀。人類對電能的依賴越來越大，各行各業都缺少不了電。目前，在國際大都市、大中城市及人口密集的地區，寸土如金，電力的發展，為了保證充足、可靠的電力供應，也需要建設變電站的土地。所以勢必既有占地問題，又有對環境保護等許多方面的要求，如防火、防噪音、防污染、防無線電干擾、美化環境等。若都要滿足這些新的要求，傳統的絕緣油介質的電氣設備已經不能滿足了，而應該采用無油化、組合化、小型化的電氣成套設備。由于SF6氣體具有不燃燒、優異的絕緣和滅弧性能，因此，選用和推廣采用SF6絕緣介質的電氣設備是與時俱進、技術發展的必然趨勢。

1 GIS全封閉組合電器設備安裝前的準備

1.1 安裝前必須具備的條件

GIS全封閉組合電器在安裝前應根據開箱檢查的記錄進行檢查，核實各部件、連接件、裝置性材料的數量及規格，檢查各氣室的密封性能，測量各氣室的氣體壓力值和含水量。變電站場地的土建、通風、照明和裝飾工程已施工完畢，并經驗收合格，預埋件及預留孔符合設計要求，預埋件牢固。GIS全封閉組合電器每一間隔均由若干氣室組成并固定在同一支持鋼架上，支持鋼架坐落在基礎或預埋件上，因此基礎及預埋槽鋼的水平誤差值是保證GIS全封閉組合電器各元件組裝質量的基本條件，各制造廠對其誤差值均有明確規定。經驗證明，只有保證基礎及預埋件的水平度才能使組裝就位工作順利進行。GIS組合電器配電室的行車或起吊裝置安裝完成，荷重試驗經專門機構檢驗合格可以使用，設備運輸道路和現場卸裝的通道通暢，施工場地環境清潔，安裝工作環境要求無風沙、無雨雪侵入、空氣相對濕度小于80%、窗門密封、地坪無灰塵、周圍干凈，要求現場環境有防塵和防潮措施。設備、材料、工器具、專用工具以及測試設備齊全，并經校驗合格。對于設備安裝后不能再進行的易損壞裝飾工程，應全部結束。

1.2 技術準備

編制完整的施工組織技術措施、安全措施和應急預案，并經上級主管部門批準。熟悉設計單位的設計圖紙和制造廠的產品說明、安裝手冊、設備、裝箱單和相關的出廠試驗報告中調試數據及現場的設備安置情況，了解和熟悉國家和電力行業有關技術和安全方面的標準、規程和規定，熟悉業主有關技術和安全方面的要求，掌握設備安裝技術和工藝流程。

1.3 工器具、專用工具以及測試設備準備及要求

8 t汽吊可以起吊的單件重量不超過3000 kg。起吊大件時如SF6——空氣套管組合件時應用長臂的、符合起吊重量的汽吊，以確保安全、穩定，另外還需要準備具備一定載荷的平面運輸器具，以及SF6氣體回收裝置和充氣小車。回收裝置應兼有抽真空、充氣、回收、干燥等功能，同時還必須準備一定數量的SF6氣體及N2鋼瓶。按施工組織技術措施中要求的施工機具，包括常規的鉗工、電工、起重工具、吊裝的尼龍吊繩和緊固螺栓的力矩扳手等，以及各種測試設備，制造廠提供的各種用途專用工具，活動腳手架、人字梯等。主要消耗材料經專門試驗單位試驗合格后的密封膠、電力脂、清潔劑、塑料薄膜和細白布等物件。

2 GIS全封閉組合電器設備的安裝注意事項

根據歷年運行事故統計，由于制造和安裝方面的問題而造成的事故占40%以上，其中現場安裝施工的清潔工作沒有做好，金屬異物、雜物、灰塵、水分潮氣進入到GIS全封閉組合電器設備內部等而引起的事故約占13%，所以GIS全封閉組合電器設備的安裝質量會直接影響設備的安全運行和使用壽命，因此，安裝過程中自始至終保持施工現場環境的清潔是保證安裝質量的關鍵。GIS全封閉組合電器設備在設計、制造和工廠裝配中已經考慮到電場的均勻性，由于GIS全封閉組合電器設備內部有懸浮異物、導體上有劃痕、尖角或某些部件安裝偏斜等情況都會引起電場畸變，當發生過電壓的時候會引起絕緣擊穿擴大事故，所以現場安裝時應嚴格執行安裝工藝規程。各元件的安裝，應按制造廠編號的規定程序進行。GIS全封閉組合電器的接線端子接觸面涂了薄層電力復合脂后，沒有必要在搭接處周圍再涂密封脂，因為電力復合脂的滴點高達180～220℃，在運行中不會流淌。它既有導電性能，又有防腐性能，故沒有必要再涂密封脂。另外，電力復合脂與中性凡士林相比，在相同的接觸壓力下，用電力復合脂的接觸電阻小得多，所以對設備接線端子規定均使用電力復合脂。注意有的密封脂中是含有SiO6的成分，HF對它的腐蝕將會造成GIS全封閉組合電器內雜質含量的增加，這對設備的安全運行是很不利的，故要求涂密封脂時應避免流入密封圈內側與SF6氣體接觸。制造廠已組裝好的各元件及部件，在現場安裝時，不得拆卸，若必須拆卸時，應事先取得制造廠同意，或由制造廠派人指導下進行。在元件解體時，各氣室要進行氣體回收、抽真空、充氣等工序，易受空氣中水分、塵埃的影響，施工現場環境條件很差，通常對整體運輸或運輸單元在現場的密封氣室均不進行解體檢查。GIS全封閉組合電器不應在現場解體，這是因為現場條件差，解體時需要進行氣體回收、抽真空、充氣等一連串復雜的工序，而且易受水分、塵埃的影響，所以非萬不得已，不應在現場解體檢查。GIS全封閉組合電器內部的導電回路質量由制造廠保證。為了減少導體接觸面的接觸電阻，避免接頭發熱，在各元件安裝時，應檢查導電回路的各接觸面，當不符合要求時，應與制造廠聯系，采取必要措施。為了使各密封部位的連接法蘭緊固時受力均勻，規定密封部位的螺栓應使用力矩扳手。各個制造廠對橡膠密封墊的壓縮量的規定不盡相同，但按一般規定不宜超過其厚度的1/3或按產品的技術規定執行，并規定不應有變形、開裂或老化龜裂。對起吊使用的吊繩要用干凈的尼龍繩或有保護層的鋼絲繩，以防止損傷設備和由于污染影響法蘭面的密封性能。GIS全封閉組合電器設備的安裝所需的工器具、專用工具以及測試設備與安裝常規電器的要求是不同的，因此，安裝GIS全封閉組合電器設備所需的工器具、專用工具以及測試設備必須齊全、校驗合格、優良、先進，這樣才能體現技術含量以及確保安裝質量。

3 GIS全封閉組合電器室內的排通風保護措施

3.1 關于通風換氣、O2和SF6含量的有關規定

防止因泄漏造成SF6氣體在室內滯留而引起的缺氧，或因微量有害物存在影響作業人員健康，應定期進行室內通風換氣、O2和SF6含量的檢測。對運行人員經常出入的設備場所每班至少換氣一次，每次換氣時間15 min。換氣量應達3～5倍的空間體積。因SF6的質量比空氣重五倍，較易積留于室內下部的空間，所以抽風口宜安置在室內下部，同時，排風裝置的安裝高度應離地面約30 c m處。對作業人員不經常出入的設備場所，在進入前應先通風換氣15 min再進入。GIS設備室內的地面層應安裝帶報警裝置的氧量儀和SF6泄漏儀。氧量儀在空氣中含氧量降至18%時應發出警報信號。SF6泄漏儀當空氣中SF6含量達到1000μL/L時發出警報信號。

據勞動保護法的有關規定，空氣中含氧量的安全濃度不應低于18%，因SF6氣體在電弧作用下含有毒成分，需進入GIS全封閉組合電器設備室內作業時，即使按計算已滿足通風換氣要求，也應先開啟排風裝置時間至少在20 min以后再進入室內，并使用含氧儀測定含氧量的安全濃度應不低于18%。即使含氧量在18%以上，作業人員進入室內以及在設備上作業時應采取防護措施，如使用防毒面具等。

SF6氣體的比重較空氣重，擴散速度較慢，從SF6氣體濃度—時間關系曲線可見，排氣通風裝置在下部時較上部時擴散快，因此SF6氣體的擴散速度與排氣通風裝置的安裝位置與數量有關。排氣通風取風口位置布置在室內的下部，可以加速事故時排出散發在空氣中的SF6氣體。

3.2 通風機的選擇與布置

SF6氣體泄漏后擴散到空氣中的速度較慢，局部地區空氣中的含氧量可能會小于18%，但是作業人員進入室內，仍應測定含氧量或使用防毒用具，才能保證人身安全。通風機的風口應安裝在室內下部，裝設高度應符合設計標準要求。室內的上部仍應裝設事故排煙(氣)裝置。根據正常運行通風和事故處理排風的不同需要，通風的風口宜布置于配電室的上部，排風的風口宜布置于配電室的下部，因此兩者應兼顧。

另外，GIS全封閉組合電器設備室內若有綜合自動化裝置時，應裝設空調或除濕設備。當GIS全封閉組合電器設備發生故障或事故時，室內往往是煙霧彌漫和異味嗆人，尤其是外溢的有毒氣體會危及作業人員，為了保證在事故后的第一時間能進入現場了解情況，需要開啟照明和排煙(氣)裝置，所以照明或裝置的電源開關應為雙聯開關，安裝在進門的外墻和室內。

4 總結

本文介紹了GIS全封閉組合電器設備性能，以及安裝前后的工藝流程，詳細分析了GIS全封閉組合電器設備在安裝過程中的注意事項，以及安裝后對室內通風的要求，以避免設備和檢修人員的事故發生。