試析110 kV變電站GIS安裝與試驗(yàn)技術(shù)

周 令

中國水利水電第七工程局有限公司（529200）

1 在110kV變電站安裝GIS設(shè)備需要注意的問題

1.1 要注意安裝環(huán)境的清潔問題

在變電站工程中安裝GIS時，必須保證安裝環(huán)境的足夠清潔，否則會影響到安裝效果和后期設(shè)備的正常工作。110 kV變電站中的衛(wèi)生條件對安裝GIS設(shè)備非常重要，所以，在安裝開展之前，一定要對安裝位置進(jìn)行清潔，將現(xiàn)場的塵土、金屬顆粒等清理干凈后，才可以進(jìn)行安裝。這樣做的目的是避免安裝完成后GIS設(shè)備表面落上灰塵，防止設(shè)備在使用過程中，因?yàn)殡姍C(jī)銅管粘上帶有電荷的灰塵或者金屬顆粒而發(fā)生放電、短路等現(xiàn)象[1]。

1.2 要注意安裝過程的密封問題

GIS設(shè)備的安裝過程中,一定要注意密封問題，保證其自身的絕緣性能。110 kV變電站的GIS設(shè)備安裝是一項(xiàng)精密嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ?，要時刻注意安裝工作的密封性，否則會有嚴(yán)重后果。如在安裝期間被混入了SF6氣體，一定會引起設(shè)備故障。安裝工作的密封性，決定于罐體焊接時是否嚴(yán)密、密封圈生產(chǎn)時是否精密、安裝時是否精細(xì)等因素。在安裝過程中要時刻檢查，注意對密封圈的識別，一旦發(fā)現(xiàn)無法使用的密封圈要及時更換。要保證安裝過程的真空環(huán)節(jié)，真空效果是安裝過程中要實(shí)現(xiàn)的重中之重，是控制安裝質(zhì)量的重要因素。GIS設(shè)備運(yùn)行時會受到氣體水分的影響，可以通過控制SF6的水分含量，來調(diào)節(jié)罐內(nèi)的絕緣效果。同時，還要注意SF6氣體的溫控，其溫度一定要控制在0℃以下，否則罐內(nèi)絕緣體會在表面出現(xiàn)凝露現(xiàn)象，產(chǎn)生低氟氧化物，這些氧化物會對設(shè)備的材料進(jìn)行侵蝕，進(jìn)而導(dǎo)致GIS設(shè)備的癱瘓[2]。

2 GIS設(shè)備安裝過程中需要采取的控制措施

2.1 GIS設(shè)備安裝要采取的清潔措施

2.1.1 安裝前的清潔措施

在GIS設(shè)備安裝之前，一定要做好兩方面的清潔工作:第一，人員的清潔；第二，環(huán)境的清潔。安裝人員在進(jìn)場之前，要嚴(yán)格按照要求進(jìn)行著裝，穿戴專業(yè)的安裝工作服和工作鞋，除了必需的工具之外，不隨身攜帶其他任何物品。同時安排專門的清潔人員進(jìn)行工作地點(diǎn)的清理工作，將工作區(qū)域與其他區(qū)域通過物理隔離的手段分割開來，在隔離時一定要選擇具有絕緣性能的材料。在經(jīng)過上述人員清潔和環(huán)境清潔的工作之后，才可以確保設(shè)備的安裝工作有序有效地進(jìn)行。

2.1.2 安裝工作開展后的清潔措施

GIS設(shè)備的安裝工作開展之后，也不能忽視清潔工作的進(jìn)行。在設(shè)備安裝的過程中，會有一些設(shè)備的部件需要及時進(jìn)行清潔，如一些金屬部件的表面會因?yàn)樯a(chǎn)環(huán)節(jié)的一些問題而產(chǎn)生毛刺以及碎屑，一旦發(fā)現(xiàn)部件上有毛刺和碎屑等污染物，要及時清理干凈。除此之外，還要及時地清理一些部件上不小心粘到的灰塵等物，否則會對安裝工作產(chǎn)生嚴(yán)重的影響[3]。

2.2 注意調(diào)整溫度補(bǔ)償伸縮節(jié)

在GIS設(shè)備的元件組成中，溫度補(bǔ)償伸縮節(jié)是一個極其重要的元件。溫度補(bǔ)償伸縮節(jié)有著較強(qiáng)的溫度補(bǔ)償性能，其工作原理是外部溫度的冷熱變化會對溫度補(bǔ)償伸縮節(jié)產(chǎn)生振動影響，在這種振動的影響下，溫度補(bǔ)償伸縮節(jié)可以根據(jù)振動情況和其他的因素來進(jìn)行位移，以此調(diào)節(jié)溫度對于設(shè)備造成的影響，保護(hù)設(shè)備的正常運(yùn)行。要注意的是，溫度補(bǔ)償伸縮節(jié)在安裝時，由于其本身還未被開啟運(yùn)行，所以此時處于平衡狀態(tài)，但安裝過程中由于人工操作的誤差，可能會導(dǎo)致其平衡被破壞，這就需要進(jìn)行人工調(diào)整，保證工作效果。

3 GIS設(shè)備安裝后的試驗(yàn)技術(shù)

在GIS設(shè)備安裝結(jié)束之后，要及時地進(jìn)行調(diào)試試驗(yàn)，來保證GIS設(shè)備能夠正常運(yùn)行。針對GIS設(shè)備的試驗(yàn)工作較多，下面介紹常見的幾種試驗(yàn)。

3.1 GIS設(shè)備的筒體探傷試驗(yàn)

GIS的筒體探傷試驗(yàn)?zāi)康氖菣z測筒體和焊縫是否嚴(yán)密，是否有裂縫等缺陷。目前常用的檢測技術(shù)包含渦流檢測、射線檢測、滲透檢測、磁粉檢測和超聲檢測等方法。在針對焊縫的檢測中，渦流檢測的表現(xiàn)最為優(yōu)秀，因此，渦流檢測手段是在具體的筒體探傷檢測中最為常用的方式[4]。

3.2 氣體密度試驗(yàn)

為了確保GIS設(shè)備的密封性，需要進(jìn)行氣體密度的檢測以及氣密性的檢測。通常來說，這項(xiàng)工作主要針對的是SF6氣體的密度、繼電節(jié)點(diǎn)與壓力的關(guān)系。一般要先對設(shè)備的閥門、接頭進(jìn)行密閉性檢查，確定密閉性良好后開始充氣，充氣后用專用的檢測儀器對接口的部位進(jìn)行嚴(yán)密檢測。

3.3 對斷路器和開關(guān)的試驗(yàn)

在GIS的調(diào)試試驗(yàn)階段，必不可少的是斷路器調(diào)試和隔離開關(guān)調(diào)試。為了確保設(shè)備的斷路器以及隔離開關(guān)能夠在標(biāo)準(zhǔn)下正常工作，可以使用500 V兆歐表來檢測回路的絕緣電阻。如果得到的檢測值大于2 MΩ，則說明斷路器和隔離開關(guān)的選用是符合標(biāo)準(zhǔn)的[5]。

3.4 針對主回路電阻的試驗(yàn)

在對主回路電阻進(jìn)行調(diào)試檢測時，需要檢測GIS設(shè)備的內(nèi)部連接情況。如果GIS設(shè)備的內(nèi)部導(dǎo)體沒有連接，就證明可以開始對主回路電阻的試驗(yàn)。主回路電阻試驗(yàn)一般會采用直流壓降法，根據(jù)設(shè)備出廠時廠家給出的直流電阻值，在實(shí)際的測量范圍內(nèi)進(jìn)行累加試驗(yàn)。如果得到的數(shù)據(jù)與累加數(shù)值的差值小于廠家給出的數(shù)值的1/5，則說明試驗(yàn)成功。

3.5 微含水量檢查的試驗(yàn)

為了保證SF6氣體的純度和絕緣性能，應(yīng)該對設(shè)備微含水量進(jìn)行檢查試驗(yàn)。具體的操作方法是使用微水檢漏儀DP19進(jìn)行檢測。行業(yè)內(nèi)對于微含水量的標(biāo)準(zhǔn)是有明確規(guī)定的，設(shè)備新裝的含水量不能大于150 mL/L，運(yùn)行中的設(shè)備含水量不能大于300 μL/L。所以利用DP19來對各氣室的氣體進(jìn)行檢測的結(jié)果，設(shè)備含水量應(yīng)在上述標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)。

3.6 接地試驗(yàn)

GIS設(shè)備安裝后的接地試驗(yàn)是確保設(shè)備安全運(yùn)行的必要環(huán)節(jié)。在進(jìn)行GIS接地試驗(yàn)時，專業(yè)的無暈引線是高壓引線的首選。在實(shí)際接地工作中，要注意按照技術(shù)規(guī)范來操作。現(xiàn)場使用的設(shè)備接地線一般選用16 mm2的裸銅線。為了防止設(shè)備放電產(chǎn)生高壓，接地的銅線不能發(fā)生環(huán)繞現(xiàn)象。為了不影響試驗(yàn)的有效性，在連接過程中要注意按照設(shè)備的連接順序進(jìn)行接地。設(shè)備外殼接地的方式目前分為兩種，分別是單點(diǎn)接地方式和多點(diǎn)接地方式。單點(diǎn)接地是用一根接地線，將設(shè)備的外殼和所有絕緣體連接，因此其試驗(yàn)的可靠性和有效性會特別差。多點(diǎn)接地是將相關(guān)的導(dǎo)體連接到設(shè)備的外殼上，再進(jìn)行接地，所以多點(diǎn)接地方式大大增加了試驗(yàn)的有效性和安全性。

3.7 聯(lián)調(diào)試驗(yàn)

在GIS設(shè)備安裝完成后，最重要的是聯(lián)調(diào)試驗(yàn)。聯(lián)調(diào)試驗(yàn)必須全面考慮現(xiàn)場的具體情況，保證設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性。聯(lián)調(diào)試驗(yàn)雖然沒有具體的試驗(yàn)項(xiàng)目，但是有統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，所以聯(lián)調(diào)試驗(yàn)一定要根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，在相關(guān)規(guī)定的規(guī)范下，嚴(yán)密有序地進(jìn)行。

4 小結(jié)

110 kV變電站中的GIS安裝工作是整個變電站工程中的重點(diǎn)，GIS安裝質(zhì)量的好壞直接決定了變電站的電氣系統(tǒng)的施工質(zhì)量，但是GIS的安裝和試驗(yàn)工作，不但復(fù)雜繁重，而且技術(shù)含量較高。因此，只有加強(qiáng)GIS安裝流程的規(guī)范性、提高安裝和試驗(yàn)技術(shù)水平，才能保證GIS的安裝效果達(dá)到理想標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而確保整個變電站的電氣系統(tǒng)高質(zhì)量運(yùn)行。