不同制造商的GIS之间进行对接的方法

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(西安西电开关电气有限公司，陕西 西安 710077)

不同制造商的GIS之间进行对接的方法

徐晟,王兆军,陈源

(西安西电开关电气有限公司，陕西 西安 710077)

气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)经常需要扩建。笔者结合工程实例，对接口的设计、验证、施工及试验等方面的关键点进行了着重说明。

气体绝缘金属封闭开关设备；GIS；扩建；对接

1 引言

气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)由断路器、隔离开关、接地开关、互感器、避雷器、主母线、分支和出线终端等多种元件组成，这些元件全部封闭在金属接地的外壳中，在其内部充有一定压力的SF6绝缘气体。GIS通常不是一次建成，往往需要多次扩建。由于种种原因，扩建时业主有时会选择与前期设备不同的GIS制造商。笔者结合自己主持多个扩建项目的经验，谈谈不同制造商的GIS之间进行对接时的方法和注意事项。

2 主回路的对接

2.1 设计前的准备工作

对接前需要掌握前期GIS设备的资料和对接接口的结构、尺寸，确定对接方案。对接方案需要充分考虑GIS的整体布置、膨胀节的布置、壳体的连接、导体的连接和SF6气压的差异等等。

GIS制造商与业主必须充分沟通。业主需要向制造商提供前期GIS资料和图纸。制造商需要对前期GIS的资料和图纸仔细分析，了解前期GIS的形态，重点是母线位置和相间距离、母线直径和密封结构、导体和触头座形式和扩建端内部状况，并做出初步对接方案。在确定前期GIS的内部形态后还应当对GIS进行实地查看，以验证初步对接方案的准确性。

2.2 单相母线的设计

前期的GIS与新建的GIS由于是不同厂家生产，壳体、导体的直径都不一样。制造商要设计变直径的壳体和导体。由于安装时通常是先将新建GIS就位，在调试和试验合格后才将前期GIS停电后安装前期GIS与新建GIS之间的过渡连接部分，因此过渡连接必须便于拆卸[1]。前期GIS与新建GIS的SF6压力大多不一致，过渡连接部分应当设置为单独气室，压力与两侧气压高的GIS相同。

埃及某电厂的GIS一期使用的是法国某厂家的产品，二期选择了中国某公司的产品。前期的GIS采用分相式主母线，母线壳体和导体直径比较粗，SF6气压为5bar。在母线的端头留有气隔绝缘子，绝缘子和端头壳体形成封闭气室，绝缘子中心安装有导体屏蔽头。最终对接方案如图1所示。

该中国公司GIS的母线稍细一些，SF6气压为6bar。因此使用一个变直径的外壳和一个变直径导体，两端能够分别与前期和新建的GIS连接。导体的中部还留有一个可拆卸部分，与膨胀节配合使用。变径壳体上的手孔既可以用于安装可拆卸导体，又可以放置吸附剂。在新建的GIS侧安装有气隔绝缘子。与前期的在安装时首先将新建GIS全部就位，进行调试和试验。全部试验完成后，首先拆除前期GIS母线的端头外壳，将变径外壳和膨胀节连接在一起后压缩膨胀节，将变径导体随此部分塞入新老GIS之间，安装好外壳和导体。此处的SF6气压应当与压力高的一侧相同为6bar。

图1 单相壳体和导体的连接

新建的GIS应将主母线间距设计为与前期GIS主母线间距一致，以方便连接。在空间允许时，主母线上应设计U型拐弯来调整安装误差和温度变化引起的变形[2]，如图2所示。若空间紧张，也应合理设置膨胀节，如图3所示。图3中的主母线使用了两个轴向膨胀节，利用两个膨胀节两端法兰的错位，既可以吸收母线在径向上的安装误差变形，也可以吸收母线轴向上的安装误差变形[2]。

图2 主母线对接方案1

图3 主母线对接方案2

2.3 三相母线的对接

三相母线的对接与单相母线类似，常见的对接方案如图4所示。对于单相母线，新建GIS与前期GIS母线的导体一定是同心的；对于三相母线来说，导体还要考虑轴线间的距离。三相母线的对接中最大的难点就是测量三相绝缘子的中心导体与绝缘子中心的相对位置。依靠固定在母线外壳上的绝缘子难以测量准确，必须将备件中的绝缘子拆下后使用三坐标测量仪来测量，得到前期母线绝缘子的各种尺寸。然后根据前期GIS和新建GIS的三相绝缘子设计出合适的拐弯导体。

图4 三相壳体和导体的连接

3 施工与试验

通常安装和试验的过程是：

(1)安装新的GIS间隔，留下过渡连接部分；

(2)调试新的间隔，完成现场试验；

(3)前期GIS停电后安装过渡连接部分，并对过渡连接部分进行试验。

首先安装新的间隔并完成现场试验，最后再安装过渡连接部分，这样可以最大程度地减少安装造成的停电时间，同时减少对前期GIS的影响。对于对接前后的试验，在扩建部分的安装和试验时应限制对已有的GIS部分进行重复试验，并允许和已有GIS的连接而不需进一步的绝缘试验[3]。

4 结论

本文结合工程实例介绍了GIS设备在进行扩建时的设计、施工和试验等方面的介绍，对工程实践中的关键点进行了说明，希望对业主和设计方、设备供应商和施工方等有所帮助。同时以母线的对接为例，但对于其余部位的对接同样可以参考。

[1] 赵国锋.GIS母线扩建接口的应用及探讨[J].电气制造,2014(5):45-47.

[2] 王兆军.膨胀节在GIS中的使用方法[J].电气时代,2015(9):64-68.

[3] GB 7674-2008，额定电压72.5kV及以上气体绝缘金属封闭开关设备[S].

DockingMethodsBetweenGISforDifferentManufacturers

XUSheng,WANGZhao-jun,CHENYuan

(Xian XD Switchgear Electric Co.,LTD,Xi′an 710077,China)

Gas insulated metal-enclosed switchgears often need to be expand.The author combined with the engineering example and introduce key point of the interface design,validation,construction and test.

gas insulated metal-enclosed switchgear;GIS;extension;dock

1004-289X(2017)02-0097-03

TM564

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2016-11-25

徐晟(1971-)，男，陕西宝鸡人，工程师，研究方向为气体绝缘金属封闭开关设备的研发与应用。