GIS設備安裝在變電站施工中的應用探討

長沙電力設計院有限公司 佘 恬

當前，隨著人們用電需求量的增加，電網負荷也不斷增長，與此同時也帶來了一系列問題，對此需要電力企業把握當前形勢，加強電網建設，做好變電站施工管理工作，確保變電站安全穩定運行。GIS設備是變電站的重要設備之一，施工單位要做好安裝工作，科學應用各種安裝技術和方法，以此確保變電站施工順利完成。

1 GIS設備概述

1.1 特點

GIS設備體積和占地面積小，可有效解決敞開式設備占地面積大問題，并且簡化了傳統設備的安裝流程。該設備內部的導電系統被封閉在接地金屬殼中，可減少外界靜電、磁場的影響，也不會出現各種無線電噪音問題，同時該設備內部含有的氣體屬于惰性氣體，在運行過程中安全可靠。另外，GIS設備抗震性能好，不易受到外界各種因素的影響。

1.2 功能和作用

對該設備進行優化設計可有效確保設備各個器件穩定運行、有序排列，在提高安裝整體性能的基礎上，也可減少占地面積，并且使用壽命長。另外，該設備絕緣性強，內部各個部件外部都有絕緣材料制作而成，且各個部件之間的空隙通過滅弧介質和絕緣氣體進行了填充，有效提高了絕緣密閉性，最終確保了設備的運行安全。通過此設計可以有效確保變電站施工安全、安裝安全，有效提高安裝效率和質量，并避免了各種泄漏問題的出現。此外，該設備主要在封閉空間內，不受各種因素干擾，運行可靠性強，可以根據變電站工程建設情況和實際要求進行安裝、設置，以此確保變電站裝置現場的最優，有效降低工程建設成本[1]。

2 GIS設備安裝

2.1 做好準備工作

在GIS設備安裝前，安裝人員需要充分了解GIS設備的安裝原理、安裝方法和技巧，并對安裝過程進行熟悉，提高警惕意識，有效處理安裝過程中的各種異常情況，且安裝人員還需要和技術人員進行交流，做好技術交底、資料交接工作，以此明確安裝的具體范圍。在安裝前還需要分析、了解安裝方案和要求，主動分配GIS設備安裝工作，并做好GIS設備的防火、防潮、防靜電等工作。設備安裝好后，還需要對其進行檢查、維修、養護，以此確保GIS設備運行穩定，提高GIS設備的使用壽命，并對設備運行情況進行監管，對于各種異常情況都需要及時記錄、上報、處理。

另外，在GIS設備安裝前，需要做好以下檢測工作，一是濕度檢測，需要對GIS設備的運行環境進行分析和隨作業影響因素進行評估，確保其濕度不高于標準要求。如果濕度較高，則需要安裝除濕裝置；二是溫度檢測，需要對GIS設備的工作環境進行分析，確保其溫度在恒溫狀態下。完成以上各項準備工作后還需要做好GIS設備的存放、檢查、交接工作，對于有防水要求的需要將其放在干燥、防水的庫棚中，且在具體開箱檢驗的過程中，要與生產廠家、安裝人員、用戶進行交接，做好交接工作。

2.2 根據規范要求進行安裝

GIS設備安裝有一定的參照標準，對此需要安裝人員嚴格根據相關要求、步驟進行安裝，明確按照范圍，確保安裝規范、有序進行。如在變電站施工過程中，可選擇性能好的單梁式起重機，將GIS設備放置到合適的位置處進行安裝，并選擇密封性強的密封圈對連接縫隙進行密封處理，并根據安裝設計圖紙進行預埋設處理。且安裝人員需要對GIS設備的起吊方式和埋設方式進行選擇、分析，確保施工過程專業、規范，在埋設時要根據GIS設備供應商提供的文件資料進行埋設。如果在GIS設備安裝的過程中需要使用清潔劑、潤滑劑時，則需要根據技術規范要求選擇類型，以此確保密封槽干凈、清潔。另外，安裝人員還需要檢查螺栓的緊密性，如果發現松動需要根據設計力矩值對其進行緊固處理。

GIS設備的具體安裝順序為：明確地面軸線并且選擇間隔距離、氣室真空操作、氣室充氣操作、電纜線敷設、接線等，對于以上順序也可以根據變電站施工實際情況靈活調整，以此確保整個安裝符合變電站施工要求。在此過程中，如果某一環節已經安裝完畢，禁止隨意修改，以此保證安裝順序。

2.3 明確注意事項

一是GIS設備在安裝時不可與變電站土建施工同步進行，避免兩個工程存在交叉或者相互干擾；二是在安裝GIS設備前，需要加強檢查，確保合格后方可進行安裝，并嚴格根據指導書內容進行安裝；三是如果需要在室外場地內安裝GIS設備，則需要加強管控，對室外環境進行分析、檢查，在確保設備安裝順利的同時，也需要保證設備可以穩定運行；四是在布設室外場地時，需要設置防塵室，并向防塵室內輸入一定的干燥空氣，以此確保室內干燥通風，確保設備安裝環境符合標準；五是在具體組裝設備元件時需要先對各回路電阻進行測量，對母線電壓進行測量，如果電阻值和電壓都超出了相關標準則需要更換，以此確保設備元件組裝順利，確保設備元件性能良好；六是確保變電站施工過程中地基澆筑質量合格，對地基澆筑進行監督，避免影響地基澆筑質量不達標，影響GIS設備的連接強度和穩定性；七是在拆卸罐區內GIS設備時要謹慎，避免金屬粉末掉落其中[2]。

2.4 安裝流程

一是產品對接和電阻測量。在具體裝配產品時，要將各個分裝單元進行主回路電阻測量，根據安裝設計圖紙，確保首位間隔中心線與母線中心線、預埋鐵中心線重合后及時調整間隔底架，保證其處于水平狀態。同時，使用測量儀器對其進行檢測，以此將間隔底架和預埋鐵的底端的四個角進行焊接，確保其保持固定。繼續測量該電阻。且在后期的套筒內間隔對接時，先對接觸面穩定性進行檢查后測量電阻，最后才可以對接，在具體對接的過程中要時刻調整管道出線的中心線，確保其可以和地基中軸線重合。

二是低架焊接。對于GIS設備的低架需要和GIS設備本身焊接在一起，避免影響后期的受力度，導致接地系統無法繼續連接。在此過程中，需要檢查GIS支撐架、低架、預埋鐵的周圍是否有雜質，并及時清掃，確保其焊接牢固，在焊接過程中要使用隔板或者防護物品將焊接處和GIS設備套筒隔開，避免影響設備質量，或對電纜造成影響。

三是氣體處理。在安裝GIS設備的過程中，要對室內氣體進行真空處理，在處理之前先對接氣室空氣分子進行分析，通過篩選形成封閉氣室，后對氣室進行真空處理。在具體抽氣過程中，先檢查真空泵的電磁閥安裝情況，如沒有電磁閥，在抽氣的過程中會因為停電導致真空泵出現倒吸情況，在此情況下需要對充氣管進行檢查，并對GIS設備進行拆卸檢查，查看其接頭處是否有油漬。

四是抽氣和充氣處理。在抽氣完成后，需要摘下充氣管停止抽氣，在此過程中工作人員要確保氣體中的水分含量達標，當真空濃度達到標準的一般時，可靜止7h后再次進行抽氣。然后進行充氣，在具體充氣的過程中，要對充氣管進行處理，避免充氣管中含有空氣水分，且在充氣的過程中要使用過濾器，以此有效過濾到氣體中的顆粒物，最終根據氣室標準選擇額定氣壓值[3]。

3 GIS設備的調試

3.1 GIS設備套筒傷痕檢驗

GIS設備套筒傷痕檢驗方法包括磁粉、滲透、超聲、射線、渦流等，較為常用的是渦流檢測方法，該方法可以檢測出套筒的焊接密實度，檢測效果好，可檢測出焊接部位的裂痕情況，在具體檢測的過程中，需要將探頭順著套筒可能存在質量缺陷的地方平行或者豎直移動，并根據具體的檢測需求調試頻率。

3.2 主回路電阻測試

對GIS設備內的導體連接情況進行測試，以此保證導體連接密實，符合額定電流要求，一般可使用直流壓降法進行測試，應先設置電流額定誤差，并根據設備出廠測試報告中的直流電阻，對測量的導體模塊電阻值進行累加分析，最終將實際測量的數值和累計的數值進行對比，確保其誤差控制在合理范圍內。

3.3 繼電器氣體密度測試

對GIS設備氣體滲透情況進行測試，以此確保設備密封性良好，一般需要對設備繼電器密度接點、繼電器和壓力關系進行測試，該測試需要在充氣之前進行，主要采用特定型號的測試儀對GIS設備氣室的閥門、接頭、螺栓處的密封性進行檢查，并對各個接口進行檢測。在此過程中，要確保檢測儀器接頭均勻移動。

3.4 微含水量檢查

對氣體含水量進行檢測，以此確保氣體絕緣度和純度達標，一般使用微水檢測儀器對氣室的氣體中的微含水量進行檢測，在檢測過程中要遵循行業規范，確保斷路器滅弧室氣體的含水量≤150ml，運行中的含水量≤300ml，其他氣體中的含水量≤250ml[4]。

3.5 避雷和接地檢查

GIS設備安裝完成后，需要對接地裝置和系統進行檢查，判斷接地位置是否正確以及接地效果是否良好，以此確保電流互感器、電壓互感器的級性和變化范圍達到規范要求?？紤]到避雷其性能測試難度較大，對此，需要在出廠時在避雷器內部安裝撞擊顯示器，以此幫助測試人員直接通過顯示器來判斷其性能的好壞。

3.6 斷路器特點和開關操作測試

在檢測過程中要注意開關裝置是跳閘情況，一般需要安裝防跳閘裝置，且開關在啟動時，還需要根據其馬達電流值對其進行分閘處理，當接地速度較快時，要控制馬達電流分閘數值。

4 GIS設備安裝質量控制

4.1 及時調節溫度補償伸縮節，并加強質量控制

在特殊情況下，安裝孔距會存在一定的偏差，對此需要安裝人員及時調整，根據施工要求和技術標準控制該偏差，避免后期出現安裝不合格的問題，影響設備運行。伸縮節的具體調節范圍和功能、操作要求都有明確的規定，對此要遵循規范要求，避免其出現變形情況，影響作用效果。且在安裝GIS設備過程中，要一次性安裝到位，盡量不調整[5]。

4.2 變電站施工注意事項

變電站安裝人員在安裝GIS設備時，要根據施工方案進行安裝，對變電站施工圖紙和電氣安裝圖紙進行分析，以此制定合理的安裝方案滿足安裝需求，如在安裝前要了解設備的間隔水平值，及時進行調整，避免其出現誤差，影響間隔的密閉性和聯結性。

4.3 明確主回路電阻測量標準

GIS設備在安裝前，要對設備主回路電阻值進行測量，避免在后期出現接觸不良等情況，從而影響設備質量和性能，相關規范對主回路電阻測量進行了明確規定，要求采用直流降壓法進行測量，且測量的電阻值不超過基本要求，并分析其三相不平衡情況。對此，工程單位在安裝前需要明確設備技術情況，根據廠家的主回路電阻測量方法進行二次測量，以此確保測試數據精準無誤。

4.4 工頻耐壓測試值明確問題

部分廠家在進行測試時，端口間的工頻耐壓和出廠測試的耐壓值不一致，最終導致測試值無法滿足設備技術要求，容易導致斷路器在運行過程中出現故障問題，如果廠家出廠的工頻耐壓值較低，則需要根據相關標準在施工現場對其再次進行測試，以此保證其達到標準值。另外，在測試前，要核實元件的具體情況，如套管耐壓水平需要符合測試方案規定要求，且在測試的過程中需要將被測試元件和避雷器、電壓互感器、電纜隔開。

綜上所述，在變電站施工過程中，要做好GIS設備安裝工作，把握安裝基本原理、要點、注意事項、規范要求等，以此嚴格控制整個安裝過程，且在此過程中需要相關人員的積極參與和配合，不斷優化安裝流程、改進工藝，對安裝環境進行分析，以此確保安裝質量達標。