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电力系统中GIS设备安装调试关键工艺质量控制

2020-12-09张凯

中国电气工程学报 2020年8期
关键词:GIS设备电力系统工艺

张凯

摘  要:GIS设备在电力系统中被广泛采用,它有着体积小、维护量低、耐用性高、寿命长等特点。但是GIS设备的一个缺陷是一旦出现故障,就需要很长的修复时间,而且修复工作复杂,所以会对供电系统造成很大影响。本文分析了GIS设备运行中出现故障的原因,并讨论如何提高GIS设备安装质量以减少其运行时的故障率。

关键词:GIS设备;工艺;质量控制;电力系统

GIS(Gas-Insulated metal-enclosed Switchgear),中文全称“气体绝缘金属封闭组合电器”。GIS的故障率低是相对于分离式敞开设备的,而且一旦GIS设备发生故障,其严重性是远高于分离式敞开设备的,GIS设备故障的维修时间、复杂度、经济损失都是很高的,根据相关资料和运行数据显示,GIS设备产生故障主要是由设计和安装的失误引起的,所以GIS设备安装过程的质量控制对后期GIS低故障运行是十分重要的。

一、GIS设备的特点

GIS设备的特点有以下几个:其一,GIS设备比传统设备占地面积小、体积小,其占地节约比可以达到40%;其二,GIS设备的安装时间也很短;其三,GIS设备在日常运行中也比传统设备更加稳定可靠,尤其是面对比较的恶劣的环境时,GIS设备的表现比传统设备要好的多;其四,GIS设备的日常维护工作比较简单,但是故障维修周期比较长。总体上,GIS设备的优点多于缺点,所以在电力行业应用十分广泛。

二、GIS设备安装质量控制

(一)GIS设备气室的质量控制

GIS设备使用这种气体作为电介质,能吸收自由电子,所以其绝缘能力和灭弧能力很强,且绝缘距离很短,所以GIS设备的体积、维护工作量都很小;同时是一种无色、无味、无毒、不可燃的惰性气体,这使得GIS设备的使用寿命都很长。在一个标准大气压下的均匀电场中,的耐电压能力是氮气的2.5倍,当电弧产生、温度超过4000k时,气体会分解为氟和硫,电弧消失后氟和硫可以重新结合成,但是当中杂质(水、氧等)含量过高时,重新结合的过程时容易产生氟化物,一方面氟化物会极大降低气体的绝缘水平,另一方面会造成电器设备的腐蚀,会造成电气设备的损坏。

GIS设备气体的质量控制要点三个有:防止泄露、控制气体含水量、防止设备内部放电。

1.防止泄露

泄露是GIS设备经常出现的问题,所以需要经常给GIS设备补气,严重漏气发生时可能导致GIS设备停止运行。要解决漏气的问题,要进行六点控制:

其一,GIS设备安装人员要熟悉其技术资料、设计方案、图纸以及施工技术质量标准等。

其二,GIS设备安装过程中安装人员要严格按安装指导书中的设备结构、安装流程等进行作业。

其三,建立完善的质量检查机制,在安装完成后检查小组对设备安装、紧固件等情况进行全面检查,复检后要在紧固件处做好标记,并完成书面质量跟踪记录。

其四,使用灵敏度不低于1×的检漏仪对GIS设备的各气室密封部、管道接口、阀门等处进行检测,保证各气室的密封性。

其五,测定气体泄露量时,要以设备运行24小时的泄露量为基础,这样才能保证最后泄露量检测数据的真实性,要保证各个气室的年漏气率不大于1%。

其六,GIS设备有些部位无法进行检漏,比如有些较大的罐体处、设备异型处,这时要采用真空度检测法。这种方法实在GIS设备的气体回路添加一个其他回收装置,开始测试前先要确定接头、阀门、管道的密封性,确保没有其他漏点,然后将GIS设备抽真空,记录下第一个真空度,之后停止抽真空并每隔2小时记录一次真空度,当每个真空度间隔小于1Pa,则可以认为装置密封性良好。

2.控制气体含水量

气体含水量高时产生绝缘件闪络的主要原因,所以控制中的含水量是GIS安装的质量控制点之一。导致气体含水量高的原因有:工作环境、存储环境、泄露等,针对这些问题进行的控制措施下面四个:

第一,安装过程严格遵守规范。GIS设备安装中要注意天气状况,必须在没有风沙、暴雪、空气湿度较小的情况下进行,尤其是打开气室的过程,更要注意上述天气因素的影响。施工中为了保证进度,很难获得GIS设备安装的最佳条件,所以需要采取围栏、保温、干燥等人工方法创造出适合GIS设备安装的条件,所以多数安装队会配备移动围栏、帐篷、加热器、干燥机等辅助设备,在保障设备安装的进度同时,又保证了设备安装的质量。

第二,提高现场保管水平。GIS设備以及所有部件、材料,都应集中安排一处干燥的室内进行堆放,无法放在室内的情况要清理出平整、地势较高的室外进行堆放,并且进行加盖;对于充气零件,需要技术人员对其进行定期检查,发现异常应及时上报并更换;所有新的气体,要有出厂报告,每瓶气体要进行含水量检测,将所有气瓶集中堆放进行专门管理,不能与其他气瓶混放,并远离热源、油污、水分等。

第三,做好气体记录。根据实践记录和相关研究,在充入设备以后可能出现杂志和水含量升高的的情况,这些杂质和水分主要来自电气设备本身,在充气的过程中这些杂质和水分就会扩散到气体中。为应对这些情况,在充气前需要净化操作,可以用酸或碱对连接件以及管道进行冲洗,之后用水冲净酸或碱并烘干,或者可以使用高纯度氮气进行管道充气来净化。

3.防止设备内部放电

GIS设备内部放电是安装过程中主要质量控制项,过量内部放电很容易大面积破坏GIS设备,造成GIS设备内部放电的原因主要有以下五点:其一,安装人员不按规划方案展开工作;其二,现场卫生条件差,GIS设备受损;其三,安装错误或是漏安,零件安装不到位;其五,GIS设备在运输过程中损坏。

这些问题都可能导致GIS设备后期运行时产生内部闪络、击放电等现象,为解决这些问题需要实施以下两条措施:

其一,完善制度。要了解我国国家质量标准体系(参考GB/T19001-2000 idt ISO 9001 2000标准),并对企业质量进行全面管理,保证工程得到有效监控,主要完善四项管理体系:第一,完善质量责任制,保证所有工作都有相应的监管,形成全过程质量责任制;第二,健全质量监管体系;第三,落实基础工作,比如岗位规范、业务、职责划分、规章制度、计量规范、质量信息反馈等工作,加强基层质量管理工作的的落实,落实到每个基层员工身上,落实三级质量检收制度,提高全体员工对于质量的自我约束意识;第四,实行严明的赏罚制度,对质量问题严肃追责,建立公平合理的质量奖罚体系。

其二,提升人员素质。提升安装人员工作时的积极性,增强他们的责任意识,平时要多进行专业知识培训,提高人员综合素质,避免安装过程中出现人为失误,保证GIS设备安装工作的质量。

(二)GIS设备接地壳体质量控制

GIS设备内部元件的密集性比较好,元件之间距离较小,若出现内部击穿现象,电流会直接流入接地网,所以GIS设备外壳都是金属制作的,一般情况是钢制,这样不仅可以降低土壤电阻或或设备铜排跨接的影响,还能保证电流通过不同截面时能满足不同的短路电流需要,减少GIS设备运行时出现的问题。

结束语

经多方实践验证,GIS设备安装过程中进行质量控制可以有效减少其后期运行的设备故障,所以在GIS设备安装时,必须对其进行针对性的质量控制,比如气体泄露、内部闪络等,才能提升GIS设备运行的安全性。

参考文献:

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[2]李毅.提高GIS设备安装质量控制要点的探讨[J].中国新技术新产品,2015(22):40-41.

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[4]卢林煌.电力GIS设备安装调试关键工艺质量控制[J].电子世界,2014(16):70-71.

[5]白宇涛.GIS设备安装质量控制要点[J].电力自动化设备,2007(03):124-126.

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