淺談GIS變電站設備安裝注意事項

林青云

（廣東省電力技術改進公司，廣東 廣州 510000）

GIS設備具有占地省、施工維護工作量少、檢修周期長的特點。一般地說，GIS變電站的占地面積約為常規設備變電站的1/5～1/3不等，電壓等級越高，省地越明顯，而且GIS設備電磁輻射小、防污性能好，因此GIS變電站在城市中心區得到越來越廣泛的應用。但是，由于GIS設備的特殊性，在GIS變電站的施工測試中，應該注意清潔度、密封性、含水量等問題，筆者針對GIS設備的特點，就建設GIS變電站應重點注意問題進行探討。

1 GIS概述及技術簡介

GIS的定義為：全部或部分采用氣體而不采用處于大氣壓下的空氣作為絕緣質的金屬封閉開關設備。GIS采用的是絕緣性能和滅弧性能優異的六氟化硫（SF6）氣體作為絕緣和滅弧介質，并將所有的高壓電器原件密封在接地金屬筒中，GIS具有占地面積小、元件全部密封不受環境干擾、運行可靠性高、運行與傳統敞開式配電裝置相比較為方便、檢修周期長、維護工作量小、施工迅速、運行費用低、無電磁干擾等優點。

GIS將變電站中除變壓器以外的所有一次設備優化設計成一個有機組合的整體，一般為積木式結構。總體而言，它由斷路器（CB）、隔離開關（DS）、接地開關（ES）、電壓互感器（VT）、電流互感器（CT）、避雷器（LA）、母線（BUS）和套管（BSG）等八大部件組成。

1.1 GIS的優點

（1）結構小型化：采用性能卓越的氣體作絕緣和滅弧介質，大幅度縮小變電站的容積，實現變電站的小型化。

（2）可靠性高：帶電部分全部密封于惰性氣體SF6中，與鹽霧、積塵、積雪等外部影響隔離，大大提高了運行的可靠性。此外還具有優良的抗地震能力。

（3）安全性好：帶電部分密封于接地的金屬殼內，因而無觸電危險，SF6氣體為惰性氣體，所以無火災危險。

（4）杜絕了對外部的不利影響：因帶電部分全封閉在金屬殼體內，對電磁和靜電實現屏蔽，不會產生噪音和無線電干擾等問題。

（5）施工周期短：由于結構小型化，可以在制造廠實現整機裝配，試驗合格后，以單元或整個間隔的形式運達現場，因此可以縮短現場施工的工期。

（6）維護方便，檢修周期長：因結構布置合理，滅弧系統先進，延長了檢修周期，提高了產品的使用壽命。又由于其結構的小型化，施工位置距地面近，使維護更方便。

1.2 GIS的缺點

（1）故障時停電范圍很廣，并且故障不易查出。

（2）經濟成本很高。

（3）施工和修復時受環境條件的限制。

2 GIS安裝工藝

（1）各單元應從內到外按間隔順序進入安裝區域，按制造廠的編號和規定的程序進行裝配，不得誤裝。

（2）吊裝用器具及吊點選擇應符合產品技術要求。如吊裝元件中心不平衡，應采用吊鏈來調節平衡后再起吊。

（3）制造廠已裝配好的各電器元件，在現場組裝時不應解體檢查。如需現場解體時，應經制造廠同意，并在廠方人員指導下進行。

（4）使用的清潔劑、潤滑劑、密封脂和擦拭材料必須符合產品的技術規定。

（5）密封槽內應清潔、無劃傷痕跡；不能使用已用過的密封墊；不得使用變形或有傷痕的密封圈；保證密封墊清潔，位置正確。涂密封脂時，不得使其流入密封墊內側導致與六氟化硫氣體接觸。

（6）用吸塵器、高純酒精、工業潔凈紙清理罐內導體、絕緣件及法蘭密封面，保證罐內清潔、無雜質。盆式絕緣子應清潔完好。

（7）復核對接觸頭尺寸，連接導體應對準觸頭中心，均勻插入，不得卡阻，接觸形成應符合產品的技術規定。

（8）所有螺栓的緊固均應使用力矩扳手，其力矩值應符合產品的技術規定。螺栓緊固與其他電器設備有所不同，在穿好兩條螺栓后并保證其他螺栓也可穿過的情況下，必須首先緊固已穿好的螺栓（先穿的螺栓以水平位置為好），以防止在穿螺栓過程中粉塵進入。

（9）罐體對接時應用水平儀操作，墊實底部后再緊固法蘭螺栓。

3 安裝注意事項

3.1 運行人員應知的現場施工注意事項

（1）不要施加額外的力或重擊套管、管路箱體等部位。

（2）戶外施工時，避免在雨天作業。

（3）施工過程中要特別小心，防止灰塵、臟東西和潮氣進入GIS內部。

（4）為防止雜質進入，施工未完成以前一定要監督廠家專業人員用塑料薄膜套蓋住法蘭孔。

（5）施工O形圈時，一定要注意不要損傷O形圈，監督專業人員嚴格按照廠家施工使用說明書的規定執行。

（6）小心保護好充氣孔，不要損傷或沾污。

（7）施工前，切勿將罐體和管路上的蓋板取下。

（8）在抽真空前，監督專業人員迅速放置干燥劑，以盡量縮短在大氣中暴露的時間（一般不得超過1 h）。

（9）專業人員應用適當的緊固螺栓。

3.2 廠家專業人員施工前的必要準備

（1）進行現場清理，務必將地坪和地溝清理干凈。

（2）按GIS設備的基礎圖和總體布置圖要求，在地坪上用墨斗畫出各間隔的間距、相距和主母線間的中心線，供GIS設備施工就位用。

（3）沿各中心線，按間隔用經緯儀測出2～4點標高，并做好記錄，作為GIS就位的依據。

（4）GIS運進廠房后，按計劃、程序進行施工，不得堆積。

（5）熟悉GIS設備圖紙資料和作業要領。

4 運行人員在GIS施工中三大控制要點

4.1 保證GIS施工和現場施工中的清潔度

大量的資料實踐證明，保證清潔度是GIS安全運行的重要條件，因此該環節的控制成為現場施工中最首要的任務。國內GIS施工現場的場地情況通常較差，為了防止起灰塵，施工前第一次清潔時應在場地灑水并用水掃凈，在空氣靜止48 h后才開始施工。作為母線，鋁管在加工過程中難免會存在著表面毛刺和鋁屑，這些微粒都是耐壓實驗中放電的來源，因此要特別注意保證鋁導體的清潔。這就要求一方面強化對導體加工過程中的清潔檢查，防止出現死區；另一方面在施工前要求廠家人員增加清潔的新手段，盡量把空心體內部死角的殘留物清理出來，或者對施工前的導體做類似局部放電試驗以檢查出殘留的鋁屑和金屬絲。

4.2 密封性檢查

GIS設備的密封性是保證設備高效率安全運行的重要環節。SIS使用O形圈和氣體密封膠實現SF6氣體與大氣的隔絕，要經常檢查SF6壓力表讀數來作為密封性的檢查，氣密性積累時間通常取24 h較為方便。

密封主要取決于殼體焊接質量，其次是密封圈的制造、施工調整狀況。運行人員應檢查并確認沒有刻傷痕跡和灰塵。按照O形圈的壓縮量（應小于20%）和修整的圓度，在清理罐體密封面的密封槽時，要用細砂紙，法蘭邊緣可以用銼刀、砂紙修磨。要可靠的放置規定尺寸和材料的O形圈，確保O形圈不被擠出。運行人員在確認法蘭面無任何清洗溶劑的沉淀物、O形圈及密封槽清潔無損傷后應監督廠家專業人員在外部空氣側的整個法蘭面上薄薄地涂敷一層氣體密封膠，用以阻止將來運行中雨水的侵入和防銹。

4.3 抽真空及含水量檢查

真空度的要求是繼清潔度、密封性之后的第三個控制關鍵，是控制SF6含水量的重要保證措施，它不僅能減少SF6氣體本身的水分，也減少了罐內其他物質（絕緣體、密封體等）內所含水的水分，一般要求在充氣之前真空度≤133 Pa，再繼續抽真空30 min。水分對GIS運行的影響關鍵在于：如果沒有將SF6氣體控制在0 ℃以下，則在溫度變化時絕緣體表面會形成凝露，所附著的水珠和電弧產物發生反應生成 HF等低氟化物，從而導致沿面的絕緣材料和金屬表面劣化。

5 結束語

總之，建設GIS變電站，在設計、施工、安全防護方面，都必須針對GIS設備的工作原理和特殊結構，把好關鍵控制點，以確保GIS變電站安全、可靠、靈活運行。

1 鄭澤鴻.GIS變電站幾個應予注意的問題［J］.廣東輸電與變電技術，2007（02）

2 馮偉新.淺談GIS變電站應注意的問題［J］.廣東科技，2008（12）