高海拔地区750kV超长GIS设备安装关键质量控制

2018-02-04张海钊马龙刚

智能城市 2018年2期

张海钊马龙刚闫勇刘帅

青海送变电工程有限公司，青海西宁 810000

750kV高压电网系统在保障国家能源安全、拉动消费内需、促进经济平稳增长等方面发挥出日益重要的作用，尤其是在我国的西部地区，通电问题的解决对促进我国西部地区的社会经济发展具有重要战略意义。高海拔地区自然环境相对恶劣、天气变化频繁、平均气压较低，对高压电网系统的安装带来了极大的阻碍。全封闭组合电器设备（GasInsulatedSwitchgear，GIS）是一种以特殊气体作为隔绝媒介的、具有绝缘性的金属封闭开关设备。GIS涉及仪器与元件众多，包括隔离开关、电压互感器、断路器、避雷器、进出线套管、汇控柜、接地开关、母线、内置式电流互感器、伸缩节、出线终端等，整个安装过程相对复杂，需要将众多元器件进行精密设计与有机组合，使其成为一个内部关联、排放紧凑、环环相扣的有机整体。GIS充分利用内部空间进行元器件的组织与安装，使得其整体大小较其他常见的敞开式变电站而言更为灵巧，配置也更为灵活、维修难度较低，据统计，GIS设备按照质量标准规格安装后，其内部的主要元器件速度维修间隔均在20年以上，使得其在电网系统中具有极为广阔的应用前景。

1 设备安装前准备

设备安装前准备工作是GIS设备安装质量控制的首要环节，尤其是在高海拔地区设备运输相对不便，在安装前发现设备存在问题并及时更换可以降低GIS设备的运输成本与安装成本，也能有效控制GIS设备的安装质量。因此，当GIS设备运输到安装地点时，相关负责人员与技术人员应当严格检查GIS设备及其相关附件在长途山路的运输过程中是否由于行驶冲击发生损坏。然后，观察隔离开关、断路器、互感器等罐体内事先充入的特殊气体（通常使用氮气或SF6）是否发生泄漏并以此为依据判断相关元器件是否受潮，即借助压力表测量罐体内的气体气压值。若罐体内的气体气压低于0.02MPa或者高于0.05MPa，则罐体的气体或泄漏到自然环境中或者在一定的大气压下有自然空气进入到罐体内，GIS设备已然受潮。最后，安装现场的相关负责人还应当对运输到现场的GIS设备相关出厂文件（技术资料、安装流程规格说明书等）进行详细检查，确保所有文件资料齐全，并组织安装团队详细阅读GIS设备的技术文件，以保证安装成员对安装流程、质量控制要点、安装难点做到耳熟能详。

2 设备安装环境控制

GIS设备对安装环境有着较高的要求，安装环境的风力、湿度、清洁程度等都会影响到GIS设备安装的质量。通常GIS设备的安装应当保证当前时间无降雨，并注意安装作业环境的防风，控制作业环境内的湿度在80%以下，以保证GIS设备的干燥性。空间中粉尘、盐分微粒与金属微粒的存在也是影响GIS设备安装质量的重要因素。盐分微粒是进入到GIS设备中会导致GIS设备中的元器件遭到不同程度的腐蚀与损坏，金属微粒进入到GIS设备中会对GIS设备中元器件的正常运行产生干扰，影响GIS设备的运行稳定性与可靠性。粉尘进入到GIS设备的汇控柜中会导致汇控柜的电器元件受到损坏，因此GIS设备的安装作业环境应当确保无粉尘、金属微粒与盐分微粒的存在，保持作业环境干净整洁。空气中微粒子含量可通过空气激光尘埃粒子计数器进行定量测定，若是安装作业环境中的微粒子含量超过GIS设备安装规格说明书中严格规定的微粒子含量要求，则应当首先进行防尘措施。

“五级防尘、三项检测、一卡控制”是GIS设备安装作业环境下防尘措施的重要实施方针。第一级防尘措施的目标在于减少周围环境对安装作业环境的影响，因此一级防尘是对作业环境的周边环境进行处理，所在周边环境的地面上所覆盖上一定宽度与厚度的石子面，并在石子路面上再铺设一层密目网，以隔绝周边地面与作业空气，减少路面尘土在空气中的悬浮率；同时还应该每隔一段时间就对周边环境进行洒水，通过水分的带动降低是作业环境中的粉尘含量。第二级防尘措施仍旧是针对GIS设备安装作业环境的周边环境，在周边一定距离设置一定高度的密封围栏，将周边环境密封包含在围栏以内，并与外界的其他场地完全隔离开，使得GIS设备的安装作业环境成为一个独立于外界环境变化与空气变化的封闭性空间。第三级防尘措施针对GIS设备安装作业环境，根据GIS设备相关技术资料中阐述的GIS设备外观大小、形状以及安装技术要点与预留口等设计一个GIS设备的外包防尘室，使得整个GIS设备能够完全容纳在防尘室中，并提供一定的安装作业空间，以保证安装流程的实施不受干扰。在防尘室密闭空间中仍需进行进一步防尘措施，首先，需要在整个防尘室地面铺设一定厚度的防尘垫，以减少安装人员在行走过程中带起的粉尘；第二，需要在防尘室中配备高强度的除湿装置以降低防尘室内空气中的水分含量；第三，需要在防尘室中配备空气湿度温度测量计以及空气激光尘埃粒子计数器，对防尘室内空气的湿度以及粉尘含量进行精确、实时监测，以控制防尘室内的粉尘含量以及水分含量；第四，需要在防尘室中配备冷暖空调，一方面用于保证防尘室内的温度相对恒定，保持在10～28℃之间，一方面通过空调的运转带动防尘室密闭空间内空气的循环流动以及室内除湿。第四级防尘措施针对GIS设备安装人员，安装人员在从外界自然环境进入到密闭的防尘室中开展GIS设备安装工作，若是安装人员携带一定的水分与粉尘，将会影响GIS设备安装质量。因此，在这一环节中，需要在防尘室外围配备风淋室，所有即将进入防尘室的安装人员需先经过风淋室除去其身上携带的空气水分或微粒子，并在风淋室中穿戴GIS设备安装必备的防尘服、口罩等专业服饰，所有措施完成后方可进入到防尘室内。第五级防尘措施是针对GIS设备连接部位，所有的GIS设备元器件在连接组合之前，均应当在其外部包裹上防尘罩，并在其上覆盖保护膜以保证所有元器件在连接之前不因搬运、挪动发生损坏。

“三项检测”是针对GIS设备安装环境的湿度、温度、粉尘含量三个对象的指标控制检测，需要采用先进的检测设备实时对防尘室内的三项指标进行监测与控制，保证防尘室内的相对湿度低于80%，温度保持在10～28℃之间，粉尘含量符合GIS设备安装粉尘控制规格要求。若是任一参数超出规定的指标值，则需要立即采取措施进行控制，如采用除湿装置降低防尘室中的水分含量，并对控制后的指标进行再次监测直到其达标为止。