提升GIS设备安装质量控制的有效途径

鞠保兴

摘要：社会的发展与建设推动了电力行业的不断发展，电力系统中变电站有着重要的作用，而GIS是为了保障电力正常运作的一种设备。GIS是一种气体绝缘金属封闭组合电器，该设备具有占地面积少、方便运行和维护工作、性能可靠、使用时间长等特点，从而在当前的电力系统中被广泛的应用。但GIS设备并不是完美的，一旦发生问题就需要花费长时间进行修复且难度较大、还会对供电系统的运转带来影响。本文结合GIS变电设备的特征，分析论述了提升GIS设备安装质量的有效途径。

关键词：GIS设备；安装；质量控制

中图分类号：O213文献标识码： A

前言

近年来，在电力行业飞速发展的客观形势下，输变电技术的应用水平得到了明显的提升，GIS电力设备的应用也得到了广泛的发展，但是最近10年来电网系统发生了几起由于GIS设备发生故障，而导致电网出现大面积停电的较大事故，也发现了几起由于厂家设备本身质量不过关而导致设备安装完耐压试验无法通过，造成工程延期的事件。一个比较严重的问题是：一旦GIS发生故障，往往影响的范围都比较大，而且事故原因分析相当麻烦，事故处理时间很长，所需费用也较高，对电网的安全运行存在很大隐患。通过对这些事故事件的分析，GIS设备安装调试质量的好坏，对于电力系统的安全平稳运行具有至关重要的作用。

一、GIS设备的特征

目前很多GIS设备都呈现出了比较小的结构类型，不需占用过多的土地面积，与传统的变电设备相比，户外的GIS设备能够节省40%以上的占地面积，户内能够节省60%—70%左右，而且也无需很长的安装时间，安全可靠、平稳运行的能力非常突出，维护非常便利，也不需要经常性的设备检修，即使非常不利的环境下，也能够长期稳定地安全运行，因此，应用范围非常广泛。

二、GIS设备安装调试关键工艺质量控制

因为GIS变电设备具有很强的集成性，其安装是将元件按照一定的工序规律进行组装，工作程序比较简单、方便，但是安装工艺要求非常精细，对作业环境要求较高。所以在安装过程中要注意保持环境的清洁与干燥，各司其职，服从施工负责人的统一安排，悉心接受生产厂家现场技术人员的指导，以保证工作进度和质量，否则不仅会造成GIS设备在运行时出现安全风险，而且还会导致电力系统出现安全事故。因此，控制好GIS设备安装调试关键工艺质量是非常重要的工作任务。

1.安装环境工艺控制措施

在GIS变电设备安装过程中，水分和粉尘对SF6的影响非常明显，因而控制好现场安装环境问题十分关键。一方面，在安装GIS设备的时候，装配工作应在无风沙、雨雪，空气相对湿度小于80％的条件下进行，使用的清洁剂、密封胶和擦拭材料符合产品技术规定。同时，如果在户外进行GIS设备安装，风速应当小于3级，而且要注意安装现场一定要干净整洁，不能有扬尘等情况发生，如果担心外界环境影响，可以在要安装的单元周围进行一些遮蔽的技术处理。在母线内作业时，必须由专门指定人员完成，作业时必须戴好帽子、口罩、穿无扣连体工作服，所用工具须记录，工作完毕后再清点，防止遗留在母线内。母线作业完毕封闭前，用吸尘器进行清理，以防头发、灰尘等细小杂物留在里面。

2.单元安装工艺控制措施

1）将要拼接的单元放置距已固定好的母管大约2000mm的位置，按生产厂家图示位置松开制动螺栓，分别将两个对接法兰封盖打开，检查对接面应光滑，无划痕、凹凸点、铸造砂眼等缺陷；检查支持绝缘子和盆式绝缘子应无裂纹、无闪络痕迹、内膛无粉尘、无焊渣，导体和内壁应平整且无尖端、无毛刺。2）母管与出线套管连接前，应先进行套管永久支撑构架的安装或设置临时支撑，以免因自身重力引起母管变形。3）由于户外湿度较大，且有可能有灰尘，接口前，接头部分的孔应用胶纸封好，驳接时才撕掉。4）连接插件的触头中心应对准插口，不得卡阻，插入深度应符合规定。5）电压互感器的安装需在交流耐压试验后进行；避雷器安装需在工频耐压后进行。

3.气室真空工艺控制措施

如前所述，气室安装结束一定要同时进行真空工艺的质量控制，也就是抽真空。抽真空前，检查所有气室防爆膜应无损坏；所有打开气室内的吸附剂必须更换。气室管路连接的地方要加上一个逆止阀，安排专人看住，避免一旦出现真空配电装置在失电停止运转的时候气室发生泵油倒吸的事故。而且要先让真空泵运转，没有发现故障的情况下再打开其他气室管路的阀门装置，不关阀门一定不能先关真空泵。抽真空过程中每隔10min观察一次真空表的读数，看指针是否有持续下降。如指针持续下降，表明有泄漏点，必须及时处理。监视真空表读数达到133.3Pa时，继续抽真空30min，停4h不低于133.3Pa，再抽2h后可充气。

4.接地壳体工艺控制措施

因为GIS变电设备内部具有很好的密集性，外壳和导体以及导体之间的电气距离不是很大，一旦发生内部击穿情况，接入地面的电流就会经由接地的连接导线进入接地网。同时，GIS设备的外壳筒体一般都是金属材料制成的，具有一定的导电性能，一旦出现电力系统的用电故障，发生不对称性，就会出现所说的“连电”现象，造成GIS变电设备的损害或者危及人身的生命安全。所以，一定要控制好GIS设备外壳接地的工艺控制。现在一般设计选择铜质的接地网和接地连线进行接地处理，降低土壤的电阻，或者GIS变电设备的相间简体间采用铜排跨接，并保证其截面通过电流满足不平衡短路电流需要，防止出现设备运行故障。

5.测试电阻工艺控制措施

安装调试GIS变电设备过程中，一定要注意测试主回路的电阻，确保模块之间的触头完整地连接，确保主母线相位不出现偏差。比如，在拼装GIS设备的时候，可以一段一段地测试回路的电阻，并与生产厂家提供的标准电阻进行比对，看是否有接触不稳固的地方，如不合格必须返工，并随时检查对接后的相位是否正确。但是气室在真空处理的时候一定不能测试回路电阻，防止电压试验的过程中，破坏气室内部的介质强度，影响绝缘效果，造成GIS变电设备出现安全事故。

6.测试耐压工艺控制措施

因为SF6气体绝缘效果非常显著，也就确保了GIS变电设备在结构类型上不是很大。而且很多GIS组合电气设备的壳体都是铝合金材质，随着一定气压的作用，设备的壳体和导体以及内部导体之间就会产生非常细小的空隙，同时，因为GIS组合电气设备生产的集成性，很多重要的零部件一般都是预先安装在了设备的筒体里运输到施工现场，运送过程中经常会出现位移的情况，有时候在安装调试的时候还可能夹杂一些细小的杂质和粉尘物质，如果不及时处理就会给内部电场的分布造成一定影响。与瓷质绝缘材料的零部件相比，在GIS内部断路器的接口处有时候会出现一些导致电流击穿和放电事故的毛刺及杂质，而且特别不容易发现。所以，安装调试过程中最后一个环节也是最重要的关键工艺就是检测GIS组合电气设备的耐压性能。

安装相关规范的要求，一般安装调试测试的耐压值能够达到GIS组合电气设备出厂测试值的80%即可。比如，某厂110KV的GIS设备，按照规定的程序和方法对主回路耐压测试后，得出了80%的耐压值，也就是230千伏乘以80%的耐压值等于184千伏，然后进行1分钟的加压。具体的耐压测试方法是，按照升压每秒3千伏的速度让电压达到63.5千伏，坚持1—3分钟后，看看GIS组合电气设备有没有出现异常的情况，如果没有，可以让电压再达到184千伏，坚持1分钟，再观察是否有异常，若无异常就可以表明耐压性能完好。不过测试耐压值不能检验GIS变电设备安全风险，设备运行中还要经受雷击和操作失误造成的过电压击穿的考验。

要注意的是：

1.充气24小时经检漏完成以后才可以试验耐压性能，测试前一定要事先检测回路的绝缘电阻性能是不是合格。

2.耐压试验前，GIS上所有电流互感器二次绕组应短路接地。母线外壳的接地及接地连线铜排已全部完成。

3.耐压试验前，应将GIS所有外接设备（如高压电缆、架空线、变压器）隔离。

结束语

本文结合GIS变电设备的特点，分析阐述了安装调试过程中的关键工艺质量控制的一些技术处理措施，并且以实例的方式对耐压值进行了测试，但是耐压测试不能检验GIS设备的总体运行情况和安全风险隐患。因此，在设备安装调试过程中，一定要严格按照施工规范和作业标准的要求，加强现场操作环节的质量控制，增强安全风险防范意识，堵塞设备管理漏洞，确保GIS设备安全、高效、稳定地运行使用，确保电力企业健康协调发展。

参考文献：

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[2]张志芳.GIS安装调试关键工艺控制点探讨[J]中国新技术新产品,2010.

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