变电站GIS设备安装中的质量控制

陈晓

（广东省输变电工程公司）

摘 要：随着我国变电自动化技术的持续快速发展，变电站GIS设备作为一种气体绝缘组合电器设备，广泛运用于各大变电站中。GIS设备有占地小、稳定性高、使用寿命长等优势，可有效保证变电站工作的有序运转。但是，如GIS设备产生故障，则其修复周期较长、维修专业性强，对供电系统运行形成不利影响。因此，为减少GIS设备故障的发生，有必要从根本上加强GIS设备的安装质量控制，本文针对GIS设备的质量控制进行总结分析。

关键词：变电站；GIS设备；质量控制

0.引言

SF6封闭式组合电器是由管道母线、断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、避雷器及出线套管等多种高压电器封闭组合而成的高压配电装置（简称GIS）。由于具有安全运行可靠性高、运行维护方便、检修周期长、占地面积小等优点，已经成为国内变电站的首选设备，然而该设备对施工工艺要求非常高，所以我们必须对每一施工步骤加以质量控制，确保GIS投产后的安全运行。

1.变电站GIS设备的安装准备

厂家需提供详细的技术说明书让施工单位编制专项施工方案，施工方案需通过业主方各专业的审核批准后才能进行GIS施工。

开工前，施工单位需组织施工人员学习和熟悉设计施工图、技术说明书及专项施工方案，让其掌握施工及设备安装要领；对施工人员进行相应的技术安全交底；对设备及工机具定置化，合理布置施工现场。

确保前期相关土建工作均以完成，安装前，土建专业、电气专业与监理方要对相应的基础进行交接验收。基础验收合格后，进行相应的基础划线，为下一步工作做好准备。

现场安装需要配备粉尘监测仪、温湿度计，对安装设备做好防尘、防潮措施处理，室外工作环境不理想的话需配搭相应地防尘室。防尘室搭建需要符合厂家技术文件标准，顶部配备吊环。如在室内安装则需要铺设防尘垫，保证安装工作的无尘化。

设备到货后要进行开箱检查，确认设备的型号、是否存在破损、是否配件齐全。GIS各密封气室出厂时已预充SF6气体，设备到货时要对各气室的压力进行检查，并及时记录压力值以备查，如有泄漏现象应联系监理代表、设备厂家代表及建设单位，及时采取处理措施

2.变电站GIS设备的安装质量控制

2.1、GIS间隔本体就位质量控制

GIS间隔本体设备已在设备厂内装配好，设备到货后，现场进行GIS间隔本体就位安装，现场严禁解体GIS检查，如发现缺陷必须现场解体时，须征得制造厂同意，并在厂家现场服务人员的指导下进行；设备出厂运输时配套的封端盖，只有在GIS拼接安装时才允许拆除。

GIS间隔本体吊装时要进行载荷验算，选择合适的吊车，就位时要进行相应的水平控制，确保拼装工作顺利做好准备。

2.2、GIS母线导体连接质量控制

近些年来，因GIS设备母线内部问题而引发的对地短路故障时有发生，盖因导体插入深度不足所致。我们不仅需要在厂家的指导下对施工现场的安装工艺加以严格把关，还重点需要从以下两方面做好母线导体连接安装质量控制，以切实保证GIS母线导体插入深度足够，安装到位到位。一方面，在安装管理上，需要把装配工艺规范结合现场实际，编制出健全而细化的现场安装作业指导书。安装前，组织安装人员学习。施工期间，根据作业指导书对母线导体安装等关键工序做好施工记录。另一方面，安装时，要严格按照现场安装作业指导书进行施工：1、将GIS母线对接两侧封盖板打开，逐一进行以下工作：检查对接面是否存在无划痕、凹凸点、铸造砂眼等缺陷，如有需通知厂家进行处理或更换设备；检查GIS管内壁是否存在无尖端及毛刺等缺陷，如有需通知厂家进行处理或更换设备；检查母线导体的盆式绝缘子是否存在裂纹及闪络痕迹、无粉尘及焊渣等缺陷现象，如有需通知厂家进行处理或更换设备；检查母线导体表面和触指是否有锈迹、金属氧化、划痕、凹凸点等缺陷现象，如有可使用细砂纸进行打磨平整及处理干净，并使用干凈的抹布或无尘纸蘸无水乙醇擦拭干净，对于触指内部可以用无水乙醇或丙酮进行清洗，当表面干燥后，在触指上薄薄地涂上一层复合电力脂。2、未能立即安装时，应使用塑料薄膜纸将其包裹好以备用。3、安装母线导体时，需将导体缓慢推进GIS管内，当触指与触头座刚好接触时，再使用专用工具将母线触指完全推进触头座内，其插入深度应通过测量工具进行确认，已确保导体插入深度满足厂家的要求。

2.3、GIS法兰对接质量控制

在法兰对接过程中，当拆除设备出厂运输时配套的封端盖时，需要检查对接法兰盘表面有无污物，划痕、是否平整；检查“◎”形密封槽、密封圈和法兰表面无刻痕、凹印等损伤且清洁无污物；对于轻微损伤痕迹，可使用细砂纸、油磨石进行打磨平整；密封槽、密封圈和法兰表面上污迹使用干净的抹布或无尘纸蘸无水乙醇擦拭干净。

在法兰槽外侧涂密封胶，防止潮气与其他油腻污物进入槽内。涂密封胶时，不可将密封胶凃到密封圈内侧，预防和SF6气体进行接触。检查控制密封圈尺寸，看其是否和密封槽吻合，有无损伤，用过的密封圈不得二次使用。在质量都符合要求后，用白布沾无水酒精洗净密封圈，靠近空气一侧密封槽用密封胶涂抹一层。

在对接过程中，在两法兰上的螺栓孔对称插入连接导向杆，并在对接过程中不断测量两法兰之间的圆周间隙，保证法兰对接均匀移动无卡阻，当法兰对接成功后，采用四根法兰螺栓对称插入法兰孔，拧紧螺帽直到拧平，再将其余法兰螺栓插进去，拧平螺帽并利用固定扳手收紧，最终用力矩扳手紧固，保证力矩值在产品技术规定内。紧固螺栓时应遵循循环式并按照顺序地中心对称紧固的原则，在拧紧二个或以上螺栓时螺栓不能一次拧紧，需要持续多次，依次紧固达到规定力矩。如果装配伸缩节，则需要合理的调节伸缩节螺杆，改变金属伸缩节两法兰间的距离，以实现安装要求，在安装调整结束后应将法兰里侧的螺母松开。

安装人员在对法兰螺栓进行紧固时，要根据厂家提供的螺栓紧固力矩表选择力矩扳手进行紧固。对竖直盆式绝缘子，需要遵循中心对称紧固原则。

2.4、伸缩节调整质量控制

GIS设备中伸缩节安装的目的在于通过吸收因温度反差振动或别的外力因素所形成的管道位移。有时GIS设备会因不平，孔距超过合理的误差导致需进行伸缩节调整。但其调整的浮动值也有所规定，如11OkV变电站GIS设备可以采取波纹管调整标准：轴向±20mm、径向±5mm；11OkV变电站GIS设备可以采取波纹管调整标准：轴向±10mm、径向±5mm。如在安装阶段，伸缩节调整忽视具体波纹管尺寸，则会导致伸缩节失去效果，出现受压变形[2]。

2.5、GIS出线套管安装质量控制

吊装前卸下出线分支母管的保护盖板、取出运输时用的吸附剂，清理法兰、导体杆及瓷套内部。为防止损坏套管，要用尼龙吊带吊起套管，在套管吊离地面约100mm后，拆除套管尾部的保护罩，测量套管尾部导体长度，以方便计算套管导体的插入深度。将套管法兰螺栓孔与套管基座法兰螺栓孔对称插入连接导向杆，然后将套管的触头对准母线管内的触头座，缓慢移动套管，直到两法兰螺栓孔正对后，涂敷密封胶，安放密封圈，用螺栓相间对称拧紧固定，最后使用力矩扳手按照规定要求紧固牢固。确认导体与导向杆均已接好。

2.6、密封性检查

变电站GIS设备安装中密封性检查必须要始终贯穿于所有安装流程中。为彻底检测设备气室接头、阀门、表计、法兰面接口的密封程度，发现在安装过程中或密封材料存在的弊端，可以通过使用超声波检漏仪来对安装结束的GIS设备施以检漏试验，在设备充气后，把仪器的探头沿着GIS连接口表面慢慢移动，按照超声波检漏仪所显示的读数抑或声光报警信号来判读接口气体泄露程度。一般来说，超声波检漏仪在对气路管道的连接处进行检查的过程中，探头移动速度可在每秒lOmm左右。GIS设备在安装期间或结束后，要对密封件地方实施二次定性检查。或者可以通过利用塑料薄膜包扎检漏的手段实施检漏检测，通过SF6气体检漏仪检查全部接口的密封连接部分，实施聚乙烯塑料布包扎积累法完成，而且还应当考虑SF6压力表读数来当成密封性检查的辅助检查。气密性积累时间一般都是以24h为宜，各个局部包扎仓内经过24h的积累所测值应<34ppm（可满足年漏气率小于1%的要求）[3]。

2.7断路器闭锁

变电站GIS设备基本沿用液压弹簧机构，其所得参数，应在安装现场一一测试。本文着重概述重合闸闭锁油压回路问题。事实上，因为设计环节的失当，通常会将重合闸闭锁油压与合闸闭锁油压回路一起设计。但现实中，重合闸闭锁值可以确保断路器展开一次O——C——O操作；合闸闭锁油压用于断路器合闸回路闭锁，实现C——O操作。由于前者多进行了一次分闸，以致于油压降低，因此，两个回路不可进行合并，不然在液压降低到一定程度时，导致断路器拒分故障发生。

表1 GIS设备断路器液压弹簧机构数表

为确保重合闸闭锁油压值可以彻底体现动作前状态，重合闸回路一定要设置延时功能以避开开关时油压回路的下降，从而达到开关动作和重合闸完成正常操作。在具体的设计中，可利用中间继电器之中的延时接点来满足此功能。

2.8其他安裝控制

按照GIS设备接地状态，以此来判断接地位置正确与否、接地状态优良与否。与此同时，还应当确保电流互感器和电压互感器之间的变比、极性都可以和标称参数一致，前者伏安特性和其最初出厂报告中所表现出的伏安特性并无显著差别。安装人员还应当对回路接线、端子、绝缘、元件的状态、闭锁连锁功能实施一一排查，开展回路绝缘、交流耐压的相关试验。并且，相关试验应通过一分钟时间报对技术所规定的程度展开检验。

3.结束语

综上所述，保证变电站电气设备安装工程质量与后期投运水平，就势必要做好GIS设备安装前的准备及测试工作，必须重点加强现场安装中的规范管理工作，提高安装人员的质量控制意识，加强变电站GIS设备在安装各环节的管理。只有这样，方可从源头上确保GIS设备的安装质量与设备的安全运行。由于GIS设备是全密封结构，没有可靠的停电预防性试验，因此，在未来有必要引进国外一些先进的以带电为主的新型状态监测技术，以提高GIS设备的使用效率。

参考文献

[1]涂明晖.变电站GIS设备安装质量控制要点与调试的相关探讨[J].电子世界，2014，15（16）：72.

[2]刘景东.变电站GIS设备的安装及质量控制分析[J].科技创新与应用，2014，17（09）：122.

[3]许锐坚.试析GIS设备安装在变电站施工中的应用[J].中国高新技术企业，2016，34（25）：56-57.