500kV变电站电气施工中GIS设备安装调试技术

李佩瑶 朱凡 郭蓉

1.国网湖北检修公司荆门运维分部 湖北荆门 448000

2.湖北省超能电力有限责任公司荆门分公司 湖北荆门 448000

1 设备特点概述

GIS设备主要被用于电力系统中的三相直流高压输电设备。它在使用中相比传统设备而言的显著特点主要分为四个方面，其分别是：①较小的占地面积。此优势使得其在使用中相比常规敞开式设备而言，受空间条件限制的影响相对较小，具有更加强的灵活性。例如可以被放置到空间相对狭小的地方或是地形崎岖的山地高原中。②较高的运行可靠性。GIS设备外壳的介质SF6气体为惰性气体的一种，运行中无需担心火灾。再加上由于相对常规设备而言抗震性能很强，所以受外界干扰相对较小，从而使得运行可靠性具有极大的提高。③封闭性能相对较好。传统敞开式开关的带电部分是直接暴露在外，因此危险系数很大。并且设备的导电部分通常都被设计在位于接地的金属外壳中，因此难以被静电和磁场所干扰，具备很强的安全性[1]。④检修周期相对较长。由于独特的设计构造，GIS设备解决了传统开关安装步骤复杂、调试时间较长以及工作量较大的问题。

2 设备安装

2.1 安装之前的准备工作

在变电站电气施工过程中，GIS设备安装前的准备工作是非常重要的，必须严格按照规定的步骤进行。①开工前，现场人员应了解GIS设备安装的基本操作模式和电气安全程序的相关部分。安装技术人员应按规定编制技术资料。图纸应根据各专业分工，对各施工队进行全面的技术准备。对安装施工中需要注意的问题要及时解释。②为保证GIS设备安装的有序性，现场应当设置专业的一次安装人员、二次安装人员和调试人员，以便调用有序，不杂乱无章。③准备好地理信息系统设备安装所需的设备和器具，主要包括GIS设备安装起重机、电梯、螺丝刀、扳手等，安装所需的设备包括调压器、电压表、电流表、工作台、电源托盘等。④设备安装前，应清理地面，确保无杂物遗留。如现场未清理到位，可能影响GIS设备安装，应提前做好防尘、防潮工作。⑤设备制造厂技术人员应当配合现场施工人员、电力机组代表对GIS设备进行检查，查验相关资料是否齐全，由制造厂技术人员进行技术指导和安全交底[2]。

2.2 安装总体过程的重点工作

变电站电气施工中GIS设备的安装技术应特别注意GIS设备安装的质量控制，主要包括五个方面：①法兰螺栓的紧固问题。法兰螺栓的拧紧必须按左、右、上、下顺序进行。拧紧法兰螺栓时，施工人员必须根据扭矩值、法兰螺栓的拧紧顺序和扭矩操作图使用扭矩扳手进行操作。②温度伸缩调节问题。在安装过程中，由于热膨胀和收缩、振动或其他外力的吸收，管道和设备会轻微移动，这将导致设备安装误差。必须根据规定的伸缩缝调整范围。③GIS设备断路器的油压闭锁问题。由于GIS设备的断路器大多采用液压弹簧装置作为操动机构，需要对其主要参数进行现场综合测量。这里的关键问题是重合闸锁定油压回路。因为设计断路器时，设计单位总是将重合闸闭锁油压回路和合闸闭锁油压回路并联设计，因为两个油压回路在运行过程中，合闸闭锁油压只用于断路器的合闸闭锁，因此，并联重合闸闭锁油压值和合闸闭锁油压值都是一次以上的分闸操作，因此相应的油压值会降低很多，所以两个油压回路不能并联设计，否则，当开关重合时会出现永久性故障，液压压力大，降低会导致断路器分闸闭锁，造成断路器分闸拒动，造成严重事故[3]。⑤特高压变电所在室外布置便于吊装作业，但无论何种作业，都必须注意防尘。防尘的使用除了向防尘室内注入干空气一样，还需要在安装连接法兰螺栓的地方安装防尘罩。施工人员还应采取防尘、防尘措施，施工过程中要穿好防尘服。

3 调试

3.1 测试一：主回路电阻

主回路电阻的测量值应采用不小于100A直流压降的方法测量，测得的电阻不应超过112Ru（Ru为型式试验中测得的相应电阻），并进行三相不平衡度的对比试验。确定GIS设备主回路是否接触良好，避免因接触不良而引起的发热或电弧放电对GIS设备造成损坏。

3.2 测试二：机械性能

这一测试过程共分三步：

第一步：慢分离操作，重复多次，确保设备无异常。

第二步：慢结合操作，重复多次，确保设备无异常。

第三步：对设备的各项参数进行机械检查。如果结果符合相关技术要求，则可以证明GIS设备的力学性能是合格的。

3.3 测试三：绝缘电阻

测试时，请使用1千伏电阻表。合格要求：主回路对地绝缘电阻＞1MΩ，且辅助回路对地绝缘电阻＞2MΩ。

3.4 测试四：工频耐压试验值的测试

主要是为了避免设备运行中断路器失灵的问题。许多GIS设备工频耐压试验值只达到了85kv时就出厂。该试验值完全不符合设备技术协议的要求，不符合实际情况。当GIS设备断电时，断路器很可能发生击穿事故，因此无论出厂时的工频耐压试验值如何，都要再由设备制造厂现场试验其耐压试验值，数值至少应为88kv。变电站内GIS设备安装的操作步骤相同，但对于特高压变电站来说，由于是户外布置和安装操作，特高压变电站内GIS设备的安装对室外环境要求更严格，因此必须使用防尘室，抽真空时真空度要求高于一般变电站。为避免设备误装，安装GIS设备时，必须同时测量各段回路电阻，超过出厂值两倍左右的，应当立即处理。

4 结语

本文讨论了GIS设备安装调试中存在的问题。为提高安装工程质量，首先要做好GIS设备安装前的准备工作，然后在实际安装过程中加强技术管理，加强工作人员对安装工作的重视，并注意设备安装后的检查工作。因此，在实际操作中必须注意在为GIS设备安装做好必要准备的前提下，通过有效措施加强设备安装的技术和质量控制保证GIS设备安装的效果，从而使得整个变电站电气工程能够稳定运行。