110kV GIS开关组合电器改造经验

白海斌，安 娜

（海洋石油富岛有限公司，海南东方 572600）

1 GIS 改造前期关键点确定

1.1 新GIS 设备安装位置确定

1.1.1 拆除原GIS 设备后安装新GIS 设备

110 kV GIS 开关组合电器一次系统如图1 所示。GIS 改造过程中必须保证厂区内正常供电需求，不能在完全停电的状态下改造。原110 kV 供电方式采用全桥接线，可以联络线带电运行，八化Ⅰ线停电拆除。GIS 室空间有限，根据前期对尺寸的测量结果，必须拆除原GIS 八化Ⅰ线才能确保新GIS 设备的安装空间足够。这时涉及到110 kV 母联开关处怎样拆除的问题，在拆除八化Ⅰ线靠近母联开关位置时，怎样保障作业人员的安全。二次线路涉及到保护和联锁等信号，怎样拆除能保证联络线的正常供电，这是需要考虑的重点，施工难度较高。

1.1.2 新建GIS 室安装新GIS 设备

在原来的GIS 室旁新建GIS 室，用于安装新GIS 设备。将110 kV 两路架空进线分别进行停电转接，这样施工安全性更高。但需要考虑架空线路的转接位置，原进线龙门架、电缆沟、出墙套管至变压器架空线都不能使用，需要重新建设。这样工程量大，耗费时间，预算成本增加。

对上述两种方案进行反复验证，咨询平高GIS 厂家人员并提供必要的拆除意见。在拆除原GIS Ⅰ段时，将母联断路器1140 及两侧隔离开关11401 和11402 分开，接地刀闸114021和114011 合上。完整保留断路器气室，将气压释放至0.2 MPa，11401 隔离开关至右侧八化Ⅰ线GIS 设备可安全拆除，并且在施工上具有可行性，保证作业人员的安全。安装好新GIS 全段设备后，转移负荷至新GIS 八化Ⅰ线带电运行，再拆除原GIS 联络线段设备。最后公司决定利用原GIS 室进行改造，缩短工期，减低改造成本。

1.2 新GIS 设备进出墙套管位置的确定

新GIS 设备体积更小，进出墙套管位置与原GIS 进出墙套管位置不同。如按新GIS 设备位置和尺寸进行安装进出墙套管，则外线架空线进线和变压器高压侧架空线路将改变走向。经过与新GIS 设备厂家反复沟通后决定不改变原外线路走向，仍使用原GIS 进出墙套管位置，将新GIS 气室套管延伸至原进出墙套管处。需前期对设备尺寸及现场位置进行反复测量得到精确数据提供给厂家。

1.3 现场控制柜的安装位置

（1）原GIS 设备由于体积大，现场控制采用旁柜控制，与GIS主设备分离。

（2）新GIS 设备体积小，现场控制柜与主设备采用一体式设计。这就导致出现新的问题，变电站主控室至GIS 室二次电缆长度不够，需要全部更换。主控室地下电缆和电缆沟电缆错综复杂，很难清理出更多空间放置新电缆。由于原GIS 联络线带电运行，为降低风险，决定不更换主控至GIS 室二次电缆。让厂家更改产品设计，仍采用现场旁柜控制，将新GIS 控制柜安装在原GIS 控制柜位置，可以解决电缆长度不够问题。但需要现场安装接线调试，时间耗费长，达不到施工周期要求。一体式设计厂家出厂前就已接好线调试完成，厂家设计也不好更改。最后在原GIS 现场控制柜处安装中间转接柜进行电缆转接。

2 110 kVGIS 更新改造方案编写

2.1 方案构思

此次改造范围大，一次设备拆除，二次线路拆除，一次设备安装，二次线路变动及接线，保护器及后台监控更改，调试试验，以及送电核相等。按照施工过程进行分项，把项目细化，确定专人分别负责某项施工方案的编写。各负责人员定期讨论，不断进行方案优化，统一方案格式，达到未参与项目的人拿着方案就能施工的目的。最后汇编成一个总体改造方案和14 个分项方案，为改造提供重要施工依据。

2.2 方案中具体要求

总体方案中的内容主要包括施工责任方，设备现在所处状态，施工步骤。最重要的是在施工过程中的风险控制关键点，需要有具体的方法和步骤来保证施工过程中的安全。

2.3 方案中端子转接表

端子转接表是改造前设备二次接线端子、线号、电缆编号及功能和改造后新设备的二次端子、线号及功能对应的表格。结合原设备图纸及实际现场接线和新GIS 厂家提供的图纸，编写端子转接表。由于设备不同，新GIS 设备二次接线有很多变更之处，在端子转接表中都进行详细备注，便于后期二次线校验和接线。为保证施工进度和接线准确，在改造前期准备工作中，将新线管号打印好粘贴在对应的端子转接表中，既为后期接线工作节省时间，避免出现错误和遗漏。

2.4 施工中二次线路带电拆除

在改造过程中，需要保证110 kV 联络线设备正常供电情况下，拆除八化Ⅰ线一次设备和二次线路。需要确定可以停电拆除，带电拆除，联锁信号等二次线路问题，避免因拆错线路引起联络线跳闸。

前期准备必须充分，结合图纸与现场实际接线，将需要拆除的线路和拆除顺序编入方案中。以图表和文字相结合的方式标注带电拆除线路，使施工人员能快速理解，既节省时间又不易出错。

2.5 施工中GIS 一次设备拆除与安装

整个一次设备的拆除和安装施工均由施工单位和GIS 厂家进行，人员较多且复杂，施工过程中安全保障是重点。对施工单位和厂家人员进行必要的安全教育和严格的监管，施工过程中安全措施必须到位后再进行作业。发现有违反电气作业和公司安全规程的行为必须马上制止。在没有人监护的情况下禁止施工作业，严禁一人施工作业。

3 110 kV GIS 改造经验

3.1 中间转接柜内二次电缆的连接方式

采用端子转接还是采用插针式航空插头转接。改造完成后发现中间端子转接柜线槽内二次线路多而杂乱，且线路覆盖住穿管线号，既影响美观，也给后期维护检查带来麻烦。采用航空插头式进行连接的优点：航空插头连接前期即可将插头安装好，后期施工只需进行对接，节省时间。连接更可靠、牢固，并且插头连接更美观，后期维护方便。

3.2 中间转接柜线号管标注经验

中间转接柜是将现场控制柜信号与变电站主控室进行连接的端子柜，端子排两端线路线号管标注方式如下。

（1）变电站主控室至中间转接柜线路标注上主控室端子排相对应端子号。

（2）GIS 现场控制柜至中间转接柜线路标注上主控室保护屏相对应端子号和现场控制柜端子排相对应端子号。

（3）这样标注的优点：方便接线时能很快对应端子排的另一端线路，不容易接错。方便以后故障查找及线路变更，在中间转接柜内就能清楚知道线路走向。

3.3 主控室至GIS 室二次电缆更换经验

（1）改造前决定主控室至GIS 室电缆不更换，原因是电缆杂乱不好清理，也为减少施工风险，保证工厂正常供电。但施工中需要增加电缆，从主控室计量屏和直流屏至GIS 室现场控制柜，不经过中间转接柜，必须清理主控室地下电缆才能有空间放置新电缆。

（2）在清理过程中，人员要配合默契，确认电缆编号，并确认电缆两端线路无误。由于电缆缠绕和挤压，需要耗费较长时间清理出足够空间，放置新电缆。

（3）清理出足够放电缆空间，把控风险。后期就可以将主控室至GIS 电缆全部更换为新电缆，直接将电缆放至新GIS 控制柜处。

优点：①减少中间转接柜环节，二次线路更可靠，同时也减少后期的维护检查工作。②减少施工时间，前期方案中的接线端子表仍可使用。

3.4 PT、CT 二次接地问题经验

（1）前期在PT、CT 二次接地问题上欠考虑，出现重复接地，多点接地问题，改造中确定每组CT 在GIS 就地控制柜内单独接地，主控室保护屏后不做接地。PT 在GIS 就地控制柜内不做接地，只在保护屏后做一点接地。

（2）规程没有明确规定PT、CT 在某点做接地，原GIS CT、PT 二次接地比较混乱。多点重复接地，容易造成两接地点之间的元件被短接，使其不能正常工作，也容易造成CT 回路分流，不能准确测量一次电流，影响保护动作。

3.5 改造中解决CT 极性问题

（1）新GIS 联络线验收完成后进行送电，发现后台监控有功功率、无功功率、频率都为负值。查看保护屏同为负值，计量屏电度表计量值不断减小，判断电流互感器极性接反。

（2）八化Ⅰ线和联络线极性判断区别，以及结果造成的影响。八化Ⅰ线在做极性试验时，一次加电流方向是由母线流向线路，那么二次S1 为首端，S2 是尾端。二次接线时，就按照此首尾端接线。正常运行时，八化Ⅰ线电流方向是由线路流向母线，这样接线造成首尾端接反。二次回路中电流反向，送电后出现后台显示出的无功有功均为负数，计量表数字减小的情况。电流反向，对于进线的过流速断保护不会带来影响，这些保护没有电流方向的判断。对于变压器的差动保护也不存在影响，因为差动保护CT 接线是正确的，与进线不是同一组CT。

3.6 110 kV GIS 设备直流电源转接

原GIS 联络线、八化Ⅰ线现场控制柜合闸电源由一路直流回路进行供电，控制电源为两回路分别供电。为保证直流供电可靠性，后期增加一路直流电源，变更为合闸、控制分别由两路直流电源供电，在母联控制柜内增加直流电源并列开关。

4 结束语

110 kV GIS 一次设备、二次线路、综保及监控系统改造，从前期准备工作到施工、试验、送电都以公司为主导，改造过程严格按前期施工进度计划进行，历时30 d。改造过程中遇到前期准备工作未考虑周全的问题，都一一得到解决，未对施工进度造成影响。在计划时间内110 kV GIS 设备一次送电成功，圆满完成此次改造项目。110 kV GIS 改造没有可借鉴的相关案例，改造完成后进行项目总结分析，本次110 kV GIS 改造经验可供借鉴。