GIS组合电器的安装与调整研究

苟靖

摘 要：GIS组合电器是用SF6气体作为绝缘和灭弧介质的成套设备，由断路器、隔离开关、接地开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、母线、进出线套管及电缆终端盒等高压元件组成。其优点是占地面积小、操作安全、维护方便、使用寿命长、模块化、低噪声等。其安装与调整质量直接影响GIS的运行安全及使用寿命，所以研讨GIS组合电器的安装调整及关键工序的质量控制非常有必要。文章将具体阐述GIS组合电器的安装和调试质量关键控制点和方法。

关键词：GIS组合电器;安装与调整

中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1674-1064（2021）03-017-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.03.008

1 GIS组合电器安装工艺的特点

GIS组合电气结构紧凑，占地面积比较小，GIS组合电器占地面积约为常规变电站的5%。而且安装成本相对较低，采用全封闭式结构，可以有效阻隔外界恶劣条件，从而降低设备运行事故概率，不但保证运行维护人员的安全，而且减少了运维成本。

2 GIS组合电器安装程序

2.1 GIS组合电器元件检查验收及保管

GIS运到现场后，首先检查所有部件、附件、备件及专用工具完整无破损，瓷件无裂纹，绝缘件无受潮、变形及剥落;接线端子、插接件及导电部件应光洁;各分隔气室的压力和含水量符合出厂技术规定;密度继电器和压力表检验合格;紧固螺栓齐全无松动;密封良好，充气运输部件气压检查合格，出厂文件及技术资料齐全并符合订货合同要求。GIS按原包装放置在平整、干燥无腐蚀性的场地，并采取防雨措施;有防潮要求的附件及設备材料应置于干燥仓库，定期检查压力;套管水平放置，非充气元件也要做好防护。

2.2 GIS组合电器就位及组装

安装前制定GIS组合电器详细的关键工序质量控制表，各级质检人员对基础、母线罐对接、刀闸开关和气室，按照安装验收评定规定逐项检查。对于室内安装的GIS，要求土建工作全部完成，环境清洁，通风良好，照明充足;室外安装的GIS不得有扬尘，在有防潮防尘措施，空气相对湿度小于80%的条件下进行。先按照制造厂和设计图纸对照检查基础、测量标高安装支架，基础标高偏差不得大于2mm，轴线偏差不大于5mm，预埋件中心偏差小于1mm。就位后进行母线拼装、间隔拼装、本体就位、PT安装、各分支母线安装。GIS以母线为基础逐段安装，如果间隔较多，选择中间位置的间隔为第一安装间隔;如果间隔较少，选择外侧的间隔为第一安装间隔。按照基础图就位后，用水平仪检查母线筒的水平度，可在底架和基础间加垫片调整校平。清洁各气室及法兰面，按照制造厂的部件编号顺序进行吊装，插件的触头对准插口，不得卡阻、插入深度符合制造厂的技术规定;连接法兰时使用新密封圈并处理好密封面，使用力矩扳手对称循环紧固法兰螺栓，然后使支架外壳等与主接地网可靠连接[1]。

然后连接各单元、排气、抽真空，对气室单元进行气密性检查。充注SF6气体前，完成回路电阻测量，并清洁GIS表面，检查充气设备及管路，管路连接部分使用5%的稀盐酸或碱浸洗后用水冲干，再用汽油洗涤后干燥，确保无泄漏;使用气瓶或回收装置对各气室充气至额定值。充气完成后24h，用灵敏度不低于1×10-6（体积比）的检漏仪对气室各密封部位、管道接头处进行检测，年泄漏率小于1%;检测各气室SF6气体微水含量，与灭弧室相通的气室应小于150?L/L，与灭弧室不相通的气室，微水含量应小于250?L/L。

3 GIS组合电器现场检查与调试

3.1 主要电气试验项目

GIS组合电器现场检查包括几类：绝缘电阻、主回路导电电阻的测量;机械操作和机械特性、密度控制器动作压力整定、主回路交流耐压试验、控制回路与辅助回路检查、SF6气体泄漏试验及电气联锁试验;SF6气体含水量的测量;外观、接地接线和最终检查[2]。

3.2 试验方法及判定标准

外观检查。对外观的检查主要包括地脚螺栓及其他连接螺栓的紧固，接地系统完好，仪表指示正确，六氟化硫气体压力正常，六氟化硫气体管线及电缆通道完好。

接线检查。接线检查包括控制柜与断路器、隔离开关和接地开关等元件操动机构，控制柜与电流互感器、电压互感器等端子箱的接线，都必须符合设计和出厂图纸。应对接线端子松动情况和端子标记进行检查。

绝缘电阻测量。使用2 500V兆欧表测量母线、断路器、隔离开关和接地开关等主回路的绝缘应大于1 000ΜΩ;用500V兆欧表测量控制和辅助回路的绝缘大于2ΜΩ。

机械操作试验和开关机械特性试验。首次进行组合电器的操动试验时，由制造厂技术人员指导，按照产品技术规定进行操作，试验连锁与闭锁装置动作应准确可靠。主要项目包括断路器的分合闸时间和速度、主辅触头三相，及同相各断口分合闸的同期性及配合时间，在额定操作压力和控制电压连续分合闸5～10次，查看操作机构与转换开关运行正常，分合闸指示正确，辅助开关动作可靠，密度继电器的报警及闭锁值符合技术文件要求，电气回路传动正确[3]。

额定电压下的合闸弹跳时间不大于3ms，额定电压下分合闸同期性不大于2ms，与出厂数值一致。分合闸线圈直流电阻测量同厂商标准相符，分合闸线圈绝缘电阻值不小于10MΩ。

主回路电阻测量。回路电阻测量在进出线端子或接地开关端子间进行，测量方式同出厂前一致，以方便比对。合上待测回路断路器与接地开关，移除接地开关接地板后连接回路电阻测试仪，用100A直流测量两边电阻值，同出厂前数值进行比对，现场测量值不高于出厂试验的20%为合格。

SF6泄漏试验。用塑料薄膜把壳体的法兰连接处封好，充进SF6气体至额定压力后放置满24h，且在开关操动性试验后进行。使用灵敏度不低于1×10-6（体积比）的检漏仪对断路器室和其他气室以及管道接头处进行检测，年漏气率不超过1%[4]。计量方式如下：

漏气量：Q=（V1M/T）×10-6                                                  （1）

年漏气率：q=365×24Q×100/（P+1.03）V2                      （2）

漏气量Q的单位是1/h;被测设备与塑料薄膜间体积V1的单位是L;气体检漏仪读数M的单位是10-4%（体积分数）;塑料薄膜包装时间T的单位是h;年漏气率是q;额定气压p的单位是kg/cm2;气室体积V2的单位是L。

压力开关试验。检测SF6气体监控箱内温度补偿压力开关、指针密度继电器的动作值，首先關上GIS与密度继电器连接的阀;然后开启封盖并放出铜管内气体后，检测报警与闭锁压力启动值;其次关好封盖后开启连接阀，并检测报警与闭锁压力复位值。温度补偿压力开关动作特性如图1所示。

SF6气体含水量测量。SF6的含水量测量应在充入48h后进行，新的SF6气体中的含水量应不超过120μL/L，断路器室的气体含水量应不超过150μL/L，其他气室的不超过250μL/L。

电气联锁试验。同一间隔单元中的断路器、隔离开关、接地开关等，必须满足电气控制原理图中规定的连锁条件，具备电气误操作的“五防”功能。

CT试验。测量CT端子板各个二次线圈对地绝缘电阻不低于2ΜΩ。电流互感器的备用二次绕组端子应先短路后接地。

主回路绝缘耐压试验。GIS组装结束后对合闸对地和断口间进行1min耐压试验，以免装配不当，保证GIS正常工作。试验时，避雷器、电压互感器、电缆终端应隔离，电流互感器二次端子短接并接地，短时工频耐压是出厂的额定耐受电压的80%。

控制回路和辅助回路工频耐压试验。对控制回路和辅助回路进行短时工频耐压试验，试验电压为2kV，加压1min。

最终检查。装配、调试与试验结束后，应进行整体的复查工作，如上漆状况、零部件的安装情况、控制电缆和气体管路的安装情况、充气压力等。除此之外，还应包括备品备件、辅助设施等[5]。

4 结语

综上，GIS组合电器的安装调整是一项复杂的工作。安装前应严格按拟定的流程图、检测程序和工艺标准实施，验收环节由各级质检人员严格把控;必须抓住三个关键控制点，洁净度是首要控制点，其次是密封性和SF6气体的含水量长期安全运行。依据设备制造厂的安装规定说明书和设计图纸，落实相关规定和工艺标准，精心组织调整及试验，才能确保GIS组合电器的安装和调整质量，保证GIS设备整体的安全投运。

参考文献

[1] 魏小强，牛云.GIS高压组合电器在智能化变电站中的应用[J].黑龙江科技信息，2017（19）：67-68.

[2] GB 50147-2010，电气装置安装工程 高压电器施工及验收规范[S].北京：国家质量监督总局，2010.

[3] 钱斌.浅谈GIS组合电器的安装调试及注意事项[J].电气时代，2017（9）：85-90.

[4] GB 50150-2016，电气装置安装工程 电气设备交接试验标准[S].北京：国家质量监督总局，2016.

[5] DL/T 5161.2-2018，电气装置安装工程质量检验及评定规程第2部分：高压电器施工质量检验[S].北京：国家质量监督总局，2019.