提升GIS設備安裝質量控制的有效途徑

鞠保興

摘要：社會的發展與建設推動了電力行業的不斷發展，電力系統中變電站有著重要的作用，而GIS是為了保障電力正常運作的一種設備。GIS是一種氣體絕緣金屬封閉組合電器，該設備具有占地面積少、方便運行和維護工作、性能可靠、使用時間長等特點，從而在當前的電力系統中被廣泛的應用。但GIS設備并不是完美的，一旦發生問題就需要花費長時間進行修復且難度較大、還會對供電系統的運轉帶來影響。本文結合GIS變電設備的特征，分析論述了提升GIS設備安裝質量的有效途徑。

關鍵詞：GIS設備；安裝；質量控制

中圖分類號：O213文獻標識碼： A

前言

近年來，在電力行業飛速發展的客觀形勢下，輸變電技術的應用水平得到了明顯的提升，GIS電力設備的應用也得到了廣泛的發展，但是最近10年來電網系統發生了幾起由于GIS設備發生故障，而導致電網出現大面積停電的較大事故，也發現了幾起由于廠家設備本身質量不過關而導致設備安裝完耐壓試驗無法通過，造成工程延期的事件。一個比較嚴重的問題是：一旦GIS發生故障，往往影響的范圍都比較大，而且事故原因分析相當麻煩，事故處理時間很長，所需費用也較高，對電網的安全運行存在很大隱患。通過對這些事故事件的分析，GIS設備安裝調試質量的好壞，對于電力系統的安全平穩運行具有至關重要的作用。

一、GIS設備的特征

目前很多GIS設備都呈現出了比較小的結構類型，不需占用過多的土地面積，與傳統的變電設備相比，戶外的GIS設備能夠節省40%以上的占地面積，戶內能夠節省60%—70%左右，而且也無需很長的安裝時間，安全可靠、平穩運行的能力非常突出，維護非常便利，也不需要經常性的設備檢修，即使非常不利的環境下，也能夠長期穩定地安全運行，因此，應用范圍非常廣泛。

二、GIS設備安裝調試關鍵工藝質量控制

因為GIS變電設備具有很強的集成性，其安裝是將元件按照一定的工序規律進行組裝，工作程序比較簡單、方便，但是安裝工藝要求非常精細，對作業環境要求較高。所以在安裝過程中要注意保持環境的清潔與干燥，各司其職，服從施工負責人的統一安排，悉心接受生產廠家現場技術人員的指導，以保證工作進度和質量，否則不僅會造成GIS設備在運行時出現安全風險，而且還會導致電力系統出現安全事故。因此，控制好GIS設備安裝調試關鍵工藝質量是非常重要的工作任務。

1.安裝環境工藝控制措施

在GIS變電設備安裝過程中，水分和粉塵對SF6的影響非常明顯，因而控制好現場安裝環境問題十分關鍵。一方面，在安裝GIS設備的時候，裝配工作應在無風沙、雨雪，空氣相對濕度小于80％的條件下進行，使用的清潔劑、密封膠和擦拭材料符合產品技術規定。同時，如果在戶外進行GIS設備安裝，風速應當小于3級，而且要注意安裝現場一定要干凈整潔，不能有揚塵等情況發生，如果擔心外界環境影響，可以在要安裝的單元周圍進行一些遮蔽的技術處理。在母線內作業時，必須由專門指定人員完成，作業時必須戴好帽子、口罩、穿無扣連體工作服，所用工具須記錄，工作完畢后再清點，防止遺留在母線內。母線作業完畢封閉前，用吸塵器進行清理，以防頭發、灰塵等細小雜物留在里面。

2.單元安裝工藝控制措施

1）將要拼接的單元放置距已固定好的母管大約2000mm的位置，按生產廠家圖示位置松開制動螺栓，分別將兩個對接法蘭封蓋打開，檢查對接面應光滑，無劃痕、凹凸點、鑄造砂眼等缺陷；檢查支持絕緣子和盆式絕緣子應無裂紋、無閃絡痕跡、內膛無粉塵、無焊渣，導體和內壁應平整且無尖端、無毛刺。2）母管與出線套管連接前，應先進行套管永久支撐構架的安裝或設置臨時支撐，以免因自身重力引起母管變形。3）由于戶外濕度較大，且有可能有灰塵，接口前，接頭部分的孔應用膠紙封好，駁接時才撕掉。4）連接插件的觸頭中心應對準插口，不得卡阻，插入深度應符合規定。5）電壓互感器的安裝需在交流耐壓試驗后進行；避雷器安裝需在工頻耐壓后進行。

3.氣室真空工藝控制措施

如前所述，氣室安裝結束一定要同時進行真空工藝的質量控制，也就是抽真空。抽真空前，檢查所有氣室防爆膜應無損壞；所有打開氣室內的吸附劑必須更換。氣室管路連接的地方要加上一個逆止閥，安排專人看住，避免一旦出現真空配電裝置在失電停止運轉的時候氣室發生泵油倒吸的事故。而且要先讓真空泵運轉，沒有發現故障的情況下再打開其他氣室管路的閥門裝置，不關閥門一定不能先關真空泵。抽真空過程中每隔10min觀察一次真空表的讀數，看指針是否有持續下降。如指針持續下降，表明有泄漏點，必須及時處理。監視真空表讀數達到133.3Pa時，繼續抽真空30min，停4h不低于133.3Pa，再抽2h后可充氣。

4.接地殼體工藝控制措施

因為GIS變電設備內部具有很好的密集性，外殼和導體以及導體之間的電氣距離不是很大，一旦發生內部擊穿情況，接入地面的電流就會經由接地的連接導線進入接地網。同時，GIS設備的外殼筒體一般都是金屬材料制成的，具有一定的導電性能，一旦出現電力系統的用電故障，發生不對稱性，就會出現所說的“連電”現象，造成GIS變電設備的損害或者危及人身的生命安全。所以，一定要控制好GIS設備外殼接地的工藝控制?，F在一般設計選擇銅質的接地網和接地連線進行接地處理，降低土壤的電阻，或者GIS變電設備的相間簡體間采用銅排跨接，并保證其截面通過電流滿足不平衡短路電流需要，防止出現設備運行故障。

5.測試電阻工藝控制措施

安裝調試GIS變電設備過程中，一定要注意測試主回路的電阻，確保模塊之間的觸頭完整地連接，確保主母線相位不出現偏差。比如，在拼裝GIS設備的時候，可以一段一段地測試回路的電阻，并與生產廠家提供的標準電阻進行比對，看是否有接觸不穩固的地方，如不合格必須返工，并隨時檢查對接后的相位是否正確。但是氣室在真空處理的時候一定不能測試回路電阻，防止電壓試驗的過程中，破壞氣室內部的介質強度，影響絕緣效果，造成GIS變電設備出現安全事故。

6.測試耐壓工藝控制措施

因為SF6氣體絕緣效果非常顯著，也就確保了GIS變電設備在結構類型上不是很大。而且很多GIS組合電氣設備的殼體都是鋁合金材質，隨著一定氣壓的作用，設備的殼體和導體以及內部導體之間就會產生非常細小的空隙，同時，因為GIS組合電氣設備生產的集成性，很多重要的零部件一般都是預先安裝在了設備的筒體里運輸到施工現場，運送過程中經常會出現位移的情況，有時候在安裝調試的時候還可能夾雜一些細小的雜質和粉塵物質，如果不及時處理就會給內部電場的分布造成一定影響。與瓷質絕緣材料的零部件相比，在GIS內部斷路器的接口處有時候會出現一些導致電流擊穿和放電事故的毛刺及雜質，而且特別不容易發現。所以，安裝調試過程中最后一個環節也是最重要的關鍵工藝就是檢測GIS組合電氣設備的耐壓性能。

安裝相關規范的要求，一般安裝調試測試的耐壓值能夠達到GIS組合電氣設備出廠測試值的80%即可。比如，某廠110KV的GIS設備，按照規定的程序和方法對主回路耐壓測試后，得出了80%的耐壓值，也就是230千伏乘以80%的耐壓值等于184千伏，然后進行1分鐘的加壓。具體的耐壓測試方法是，按照升壓每秒3千伏的速度讓電壓達到63.5千伏，堅持1—3分鐘后，看看GIS組合電氣設備有沒有出現異常的情況，如果沒有，可以讓電壓再達到184千伏，堅持1分鐘，再觀察是否有異常，若無異常就可以表明耐壓性能完好。不過測試耐壓值不能檢驗GIS變電設備安全風險，設備運行中還要經受雷擊和操作失誤造成的過電壓擊穿的考驗。

要注意的是：

1.充氣24小時經檢漏完成以后才可以試驗耐壓性能，測試前一定要事先檢測回路的絕緣電阻性能是不是合格。

2.耐壓試驗前，GIS上所有電流互感器二次繞組應短路接地。母線外殼的接地及接地連線銅排已全部完成。

3.耐壓試驗前，應將GIS所有外接設備（如高壓電纜、架空線、變壓器）隔離。

結束語

本文結合GIS變電設備的特點，分析闡述了安裝調試過程中的關鍵工藝質量控制的一些技術處理措施，并且以實例的方式對耐壓值進行了測試，但是耐壓測試不能檢驗GIS設備的總體運行情況和安全風險隱患。因此，在設備安裝調試過程中，一定要嚴格按照施工規范和作業標準的要求，加強現場操作環節的質量控制，增強安全風險防范意識，堵塞設備管理漏洞，確保GIS設備安全、高效、穩定地運行使用，確保電力企業健康協調發展。

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