關于對變電站電氣施工中GIS設備的安裝

王 瑞 馬 真

（寧夏送變電工程有限公司）

0 引言

不斷增加電網(wǎng)負荷之后，需要加大力度建設電網(wǎng)，但是在提高電網(wǎng)建設速度的過程中仍存在較多的問題，尤其需要重視保障施工質(zhì)量。GIS設備指的是氣體絕緣金屬封閉組合電器，GIS設備集成了隔離開關和互感器以及斷路器等元件，并且利用金屬殼體密封處理，同時在殼體中注入SF6氣體，可以優(yōu)化整體絕緣效果。因為GIS設備體積比較小，因此不會占據(jù)較大的空間，同時自然環(huán)境不會影響到GIS設備運行，有利于保障GIS設備運行的安全性和可靠性，維護工作也非常便利，正是由于這些優(yōu)勢，GIS設備可以適用于各種復雜的環(huán)境，因此在變電站電氣施工中廣泛利用GIS設備。為了充分發(fā)揮出GIS設備的優(yōu)勢，電力企業(yè)需要保障GIS設備安裝質(zhì)量。

1 概述變電站電氣施工中GIS設備

（1）含義

GIS設備指的是氣體絕緣全封閉組合的電器，GIS設備將較多的設備裝入到封閉型金屬容器中，同時利用SF6作為絕緣介質(zhì)，在變電站電氣施工過程中GIS設備發(fā)揮著重要的作用，GIS設備主要包括線路和開關以及互感器設備等。我國不斷提高科技發(fā)展水平，也在逐漸擴大GIS設備的使用范圍，如圖1所示。發(fā)電廠的GIS設備是一種集合型設備，具有較大的占地面積，因此需要延伸設備安裝區(qū)域，準確判斷GIS設備結構，避免GIS設備產(chǎn)生故障。當前GIS設備具有較高的故障率，出現(xiàn)這種問題是由于GIS設備安裝工作不合理，為了降低GIS設備故障發(fā)生率，需要正確地安裝GIS設備［1］。

圖1 GIS設備的使用范圍

（2）特點

1）可靠性：通常是在密封金屬殼內(nèi)部安裝GIS設備所有的帶電部件，而且內(nèi)部空間填滿了絕緣介質(zhì)，不僅可以保障操作人員的生命安全，同時可以降低GIS設備的維修難度。

2）絕緣性：在GIS設備中利用各種絕緣子和絕緣拉桿等，并且通過嚴格計算和優(yōu)化設計，有利于提高GIS設備的絕緣性。

3）在GIS設備中利用自能滅弧技術，可以降低斷路器運轉過程中的能耗。同時通過利用輕型彈簧機構，可以避免發(fā)生漏油問題，有利于高效利用GIS設備［2］。

4）GIS設備殼體結構主要是利用無縫合金鋁管和冷翻邊工藝。有利于提高操作人員焊接工作的便利性，同時可以保障焊接質(zhì)量，改善電網(wǎng)分布，有利于不斷減小設備外形尺寸，節(jié)省整體空間。

5）GIS設備和渦流發(fā)熱元件主要是利用鋁合金材料，鋁合金具有抗腐蝕性，因此可以減少渦流損耗。

6）利用金屬殼體全面包裹GIS設備的所有部件，因此有效抵御外界因素，同時可以降低海拔的影響，在任何環(huán)境中都可以發(fā)揮出GIS設備的作用。

2 GIS設備前期準備工作

GIS設備安裝工作具有較高的專業(yè)性，因此需要做好準備工作。首先操作人員需要全面了解GIS設備安裝操作指導書，明確GIS設備安裝流程，確定GIS設備安裝過程的重難點，同時需要深入分析電力企業(yè)操作規(guī)范和安全規(guī)程。在配置人力資源的過程中，需要安排專業(yè)安裝人員，還要科學分配工作人員，合理劃分一次安裝技術人員和二次安裝技術人員以及現(xiàn)場調(diào)試人員等，避免由于人力資源不足而降低安裝速度。此外要提前準備設備安裝的工具，全面配置相關設備，注意提前調(diào)試和檢測試驗儀器，確定在施工中正常使用設備［3］。

準備工作人員和設備之后，需要全面清理安裝現(xiàn)場的環(huán)境，安裝人員需要全面了解施工現(xiàn)場，結合現(xiàn)場實際情況制定科學的安裝流程。由于安裝GIS設備的過程中要嚴格要求施工現(xiàn)場環(huán)境，因此在安裝之前需要全面清理施工現(xiàn)場。在除塵過程中，需要控制空氣潔凈度在9級以上。同時可以搭建防塵圍欄控制灰塵。在安裝GIS設備之前可以在施工現(xiàn)場灑水，等待48h之后再安裝GIS設備。由于安裝鋁合金管線的過程中會產(chǎn)生碎屑，從而產(chǎn)生放電情況，因此需要清潔處理鋁合金管線，避免發(fā)生意外事故。如果施工現(xiàn)場濕度大于80%，需要停止安裝工作。

3 變電站電氣施工中GIS設備安裝工藝

1）按照由內(nèi)到外的順序在安裝區(qū)域引入各個單元，并且根據(jù)編號和規(guī)定程序有序裝配各個單元，避免發(fā)生誤裝問題。

2）如果電器元件已經(jīng)在制造廠裝配好，在施工現(xiàn)場組裝過程中不能解體安裝，如果需要在施工現(xiàn)場解體，需要和制造商商議，制造商還要安排廠房人員指導電器元件解體。

3）在吊裝過程中，可以根據(jù)產(chǎn)品技術要求選擇器具和吊點，例如吊裝元件中心缺乏平衡性，可以利用吊鏈平衡處理之后再開展起吊工作［4］。

4）根據(jù)產(chǎn)品技術規(guī)定選擇清潔劑和潤滑劑以及密封脂等材料。

5）清潔處理密封槽，注意不能二次利用密封墊和變形的密封圈。保障密封墊的清潔度，同時需要精確安裝位置。在密封脂涂抹過程中，注意不能在密封墊內(nèi)部流入密封脂。

6）在罐內(nèi)導體清理過程中要利用吸塵器和高純酒精以及工業(yè)潔凈紙等，保障罐內(nèi)沒有任何雜質(zhì)。

7）全面復核對接觸頭的尺寸，注意對準接觸頭中心和連接導體，保障插入的均勻性，避免產(chǎn)生卡阻問題，滿足產(chǎn)品技術規(guī)定。

8）利用水平儀操作罐體對接，將底部墊實之后再緊固處理法蘭螺栓。

9）在密封罐體之前需要根據(jù)要求全面落實檢查工作。

4 變電站電氣施工中GIS設備質(zhì)量控制措施

（1）法蘭螺栓緊固

安裝人員需要按照從左到右或者從上到下的順序緊固法蘭螺栓，同時在緊固法蘭螺栓的過程中，安裝人員需要根據(jù)力矩值利用力矩扳手完成相關操作，根據(jù)圖2開展操作工作，外圈數(shù)字是螺栓序號，內(nèi)圈數(shù)字是螺栓緊固順序。

圖2 法蘭螺栓的緊固順序和力矩操作圖

（2）調(diào)節(jié)溫度補償型伸縮節(jié)

在安裝GIS設備的過程中，外力和溫度等因素關系到GIS設備安裝質(zhì)量，在熱脹冷縮的影響下，管道將會產(chǎn)生變形問題，從而影響到GIS設備的平衡，因此安裝人員需要控制溫度補償伸縮節(jié)。在不同環(huán)境中伸縮節(jié)尺寸具有差異性，因此在實際安裝過程中需要根據(jù)標準要求合理選擇調(diào)節(jié)措施，有效調(diào)節(jié)伸縮節(jié)。此外在伸縮節(jié)調(diào)節(jié)過程中，由于尺寸的變化將會影響到伸縮節(jié)的作用，因此需要結合實際情況調(diào)節(jié)伸縮節(jié)的尺寸［5］。

（3）科學測量主回路電阻

通過科學測量主回路電阻，在GIS設備運行過程中可以及時判斷主回路接觸不良等問題，并且可以提出針對性的處理措施，避免由于接觸不良損壞GIS設備。當前一些技術規(guī)范明確規(guī)定了主回路電阻測量問題，例如在測量過程中可以利用100A以上的直流降壓法，并且要控制測量結果在112Ru范圍內(nèi)。此外在設備采購過程中，電力企業(yè)需要重復測量主回路電阻，有利于提高測量數(shù)據(jù)的精確性。

（4）斷路器油壓閉鎖

當前GIS設備主要是利用液壓彈簧機構的斷路器，因此在安裝GIS設備的過程中需要詳細測量操作機構的重要參數(shù)，尤其需要測試和控制斷路器油壓閉鎖回路。在安裝設計階段，如果沒有全面考慮重合閘閉鎖，可能無法自動閉合重合閘的液壓回填機構。因此需要科學設計重合閘閉鎖油壓參數(shù)，利用重合閘閉合鎖將斷路器實際運行狀態(tài)反映出來，并且為開關重合動作提供充足的時間。

（5）確定工頻耐壓試驗值

測試GIS設備性能的過程中，要求斷口間工頻耐壓實驗值達到110kV。如果試驗值不符合設備運行要求，將會引發(fā)斷路器故障。因此在安裝GIS設備的過程中，需要確定相關試驗值，此外針對外購元件，需要組織工頻耐壓試驗，保障元件符合相關要求。

5 GIS設備安裝的注意事項

（1）各氣室起吊方式

在GIS室內(nèi)打開包裝箱，起重機起吊階段需要利用低檔，同時注意保護各個氣室的機械。保障安裝空間空氣潔凈度符合施工標準，而且GIS設備安裝中，中心斷路器發(fā)揮著基準作用，在安裝之前需要根據(jù)這一基準落實測繪工作，并且根據(jù)測繪結果繪制延伸線路。

（2）檢查GIS基礎

在安裝GIS設備之前，安裝人員需要根據(jù)圖紙內(nèi)容仔細地檢查GIS基礎，確定GIS設備基礎條件符合設計要求，同時需要精確控制誤差范圍。為了優(yōu)化防塵效果，要盡量在無風的天氣安裝GIS設備，在安裝之前要清理施工環(huán)境，同時需要控制現(xiàn)場空氣濕度在80%范圍內(nèi)［6］。

（3）優(yōu)化GIS設備的密封性

在安裝GIS設備的過程中需要保障密封性，例如泄漏SF6氣體之后將會引發(fā)GIS設備故障。因此要分類存放各類密封墊，避免出現(xiàn)擠壓和變形等問題，注意清潔處理密封墊，并且在GIS設備整體安裝過程中需要貫穿密封性檢查工作。在安裝GIS設備的過程中，如果利用受力操作桿操作隔離開關和斷路器，注意斷電處理主回路，斷開控制回路的電源。地基質(zhì)量和澆筑方式直接關系到GIS基礎沉降，同時還關系到GIS設備連接部位的完整性，因此需要根據(jù)要求控制地基質(zhì)量，合理選擇澆筑方式。

6 結束語

GIS設備安裝質(zhì)量關系到變電站電氣施工質(zhì)量，因此在GIS設備安裝中，需要做好安裝準備工作，加強控制GIS設備的安裝質(zhì)量，保障GIS設備安裝有效性，維持變電站電氣工程運行的穩(wěn)定性，推動我國電力行業(yè)健康發(fā)展。