電力系統中變電站GIS設備安裝與調試技術

李敬賢

摘要：高新技術快速發展，極大程度地帶來了電氣設備使用的增多，增加了電氣系統的載荷壓力。為了滿足社會對電能的需求，需要提高電力系統的穩定性和安全性。隨著信息技術在電力系統的廣泛應用，GIS設備成為現代電力系統的構成基礎之一。GIS設備的應用提高了電力系統工作的穩定度，對電力領域的發展起著重要的推動作用。但是GIS設備的安裝與調試是電力系統施工過程中的難點，施工人員需要全面掌握這項技術，才能保證變電站的正常工作。本文對電力系統中變電站GIS設備的安裝與調試進行了討論與分析，對相關工作有一定的借鑒意義。

關鍵詞：電氣系統;GIS設備;安裝;調試

引言：

近年來，國家對電力領域的發展越來越重視，2015年到2020年間我國對電力系統的投資高于兩萬億元，大大促進了我國電力領域的發展。與此同時，國家對電力系統的功能又提出了新的要求。如果電力系統的發展跟不上人們對電力需求的激增，就會導致電路故障等問題，嚴重影響人們的生產生活。GIS設備在變電站工作過程中發揮著巨大的作用，它的安裝和調試的質量會直接影響到變電站的工作質量。但是GIS設備安裝復雜，安裝過程中還存在著較多問題，為了保證變電站能夠正常穩定工作，需要完善GIS設備安裝與調試技術。

1 GIS設備概述

GIS設備是一種開關設備，主要構成部分包括開斷裝置、操動機構、絕緣結構和導電回路。相比于傳統變電站中的設備，GIS設備具有體積小、質量輕，節約設備占用面積，安裝時間更短，工作性能高，維護返修簡單，壽命較長，能夠保證電力系統高效率運行。在GIS設備的工作過程中會產生電弧，但設備內部的SF6氣體能夠熄滅電弧，同時產生有害氣體。GIS設備中還包括電流互感器、避雷針、傳動機構等元件，如圖1所示是變電站GIS設備的運行圖。

2 GIS設備安裝步驟

2.1 制定安裝方案

科學合理的安裝方案是順利安裝GIS設備的前提保證，制定安裝方案時需要實地考察施工環境，以實際情況為基礎設計工作流程、安排工作人員、購置適合的設備型號等，在進行施工之前需要對施工現場進行清理，根據環境進行防潮、防曬等防護措施。除此之外，還需要對GIS設備進行清潔，防止設備上微小雜志對安裝過程造成影響。

2.2 畫地面軸線

在正式施工之前，需要根據設計方案和施工現場，確定底面軸線坐標，根據軸線情況初步確定GIS設備的安裝位置，并邀請相關專業人員進行現場指導，進行設備安裝。

2.3 安裝法蘭凸緣盤

相鄰設備的連接主要是通過法蘭凸緣盤實現的，特別是安裝GIS設備時法蘭凸緣盤能夠起到非常重要的作用。在進行安裝之前，需要嚴格檢查法蘭凸緣盤的封裝密閉性和完整性，如果法蘭凸緣盤表面有磨損，需要利用磨砂紙將其磨平，再在其表面用酒精進行擦拭，安裝法蘭時需嚴格按照順序緊固，并遵循特定的力矩值，如圖2所示是法蘭螺栓的緊固順序以及力矩圖。安裝結束后，需要往密封槽內按壓法蘭凸緣盤。

2.4 氣室抽氣以及二次電纜的接線

安裝完法蘭凸緣盤之后需要對設備進行抽氣，以保證設備內真空狀態，為后續充入絕緣氣體做好準備。為了保障GIS設備的正常運行，需要進行二次電纜的接線，通過接線處理可以保證GIS設備正常的信號處理，是安裝GIS設備過程中重要的階段之一。

3 GIS設備安裝過程出現的故障類型

變電站GIS設備在電力系統中具有重要意義，但是在安裝過程中同樣會出現很多問題，不同問題會導致不同故障的產生，如表1所示是GIS設備運行過程中常見的故障。

（1）氣體泄漏。如果GIS設備的各個零件精密度不足，在運行過程中會導致有毒氣體的泄露，不僅會使設備的正常工作受到影響，而且還威脅施工人員的人身安全。出現這一情況后，管控人員需要立即降低氣壓至合適水平，但是氣壓也不能過低，過低氣壓會導致設備無法正常進行工作。為了避免這種情況的發生，安裝過程前需要嚴格篩選GIS設備零件，使用高質量原材料，最大限度降低GIS設備氣體泄漏的概率。安裝過程中要嚴格按照順序做好全方位清潔工作，避免發生膠條移動的現象。

（2）內部漏電。由于絕緣材料絕緣性較差而導致的內部放電故障是影響GIS設備正常工作的因素之一，比如因托架絕緣放電而造成設備無法工作的情況較為常見。因此在進行GIS設備元件選擇的時候，需要選擇絕緣性能良好的原材料。同時在安裝過程中注意設備的清潔，降低漏電的幾率，增加對設備進行維修保養的頻率，為設備正常工作提供良好的保障。

（3）GIS設備異常發熱。一般來說GIS設備的異常發熱主要包括兩個方面：內部發熱和外部發熱。造成內部發熱的常見原因主要包括母線導體接觸不良和絕緣體絕緣能力不足。就目前狀況來說，電力系統還缺乏能夠對GIS設備進行實時溫度監控的工具，不能及時判斷運行過程中是否出現溫度過高的情況，所以需要在安裝過程中嚴謹細致，最大程度減小異常發熱情況發生的概率。一旦GIS設備內部發生導體接觸不良等情況，將會直接影響到設備的工作效率，嚴重時會導致設備因溫度過高燒毀故障。

4 電力系統中變電站GIS設備的調試

4.1 接線檢測

在連接設備階段，需要觀察接線狀況，完成設備的安裝后，需要對接線進行測試。利用直流電壓測試的方法進行連接，限制電流的標準額度，同時將誤差的實際測定維持于±3%。測試過程中連接方式的不同對測試結果有很大的影響，所以必須按照規定的連接方式進行連接，對不同的連接方式進行不同的結果分析。測試完成后將測試結果與標準結果進行對比分析，并對調整接線方式使最終的測試結果在合理誤差之內。如表2是變電站中GIS設備氣室壓力的規定值。

4.2 氣體密度檢測

SF6是GIS設備的重要組成成分之一，它給繼電器提供了正常工作的環境條件，在實際安裝過程中，需要對SF6氣體進行密度檢測。通過采用扣罩法對其密度進行檢測，大致過程為：先將SF6氣體充入設備中，在設備表面利用小型風扇進行煽動，然后使用密封罩進行密封，經過一段時間后利用精度高的測量儀器對其密度進行準確測量。

4.3 水含量檢測

由于含水量高低會影響設備內部絕緣體的工作，所以在安裝過程中需要進行含水量的測試，以保證設備內部含水量穩定在規定范圍內。一般使用DOI9進行水含量檢查。水含量的檢測有利于避免因絕緣體絕緣性能不足而導致的漏電情況的發生。

4.4 氣密性檢測

在進行安裝時，需要進行氣密性的檢測，進而實現對法蘭凸緣盤密封面的密封狀況的檢查，能夠最大程度降低漏氣現象的產生。一般來說，檢測人員會利用HALOTECK儀器對設備進行氣密性檢查，如果出現漏氣情況，會有預警提示，保證了設備良好的密封性。

結束語：

綜上所述，GIS設備的科學合理安裝是保證變電站能夠正常工作的前提，安裝之前可以利用科學的方法對氣密性、水含量、氣體密度、接線方式等進行調試，將調試數據與標準數據對比分析，從而實現科學高效安裝，減少隱患情況的發生，保持持續穩定的電力輸出，使GIS設備能夠更好發揮性能優勢。

參考文獻

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