关于对变电站电气施工中GIS设备的安装

2022-08-26王瑞马真

电气技术与经济 2022年4期

王瑞马真

（宁夏送变电工程有限公司）

0 引言

不断增加电网负荷之后，需要加大力度建设电网，但是在提高电网建设速度的过程中仍存在较多的问题，尤其需要重视保障施工质量。GIS设备指的是气体绝缘金属封闭组合电器，GIS设备集成了隔离开关和互感器以及断路器等元件，并且利用金属壳体密封处理，同时在壳体中注入SF6气体，可以优化整体绝缘效果。因为GIS设备体积比较小，因此不会占据较大的空间，同时自然环境不会影响到GIS设备运行，有利于保障GIS设备运行的安全性和可靠性，维护工作也非常便利，正是由于这些优势，GIS设备可以适用于各种复杂的环境，因此在变电站电气施工中广泛利用GIS设备。为了充分发挥出GIS设备的优势，电力企业需要保障GIS设备安装质量。

1 概述变电站电气施工中GIS设备

（1）含义

GIS设备指的是气体绝缘全封闭组合的电器，GIS设备将较多的设备装入到封闭型金属容器中，同时利用SF6作为绝缘介质，在变电站电气施工过程中GIS设备发挥着重要的作用，GIS设备主要包括线路和开关以及互感器设备等。我国不断提高科技发展水平，也在逐渐扩大GIS设备的使用范围，如图1所示。发电厂的GIS设备是一种集合型设备，具有较大的占地面积，因此需要延伸设备安装区域，准确判断GIS设备结构，避免GIS设备产生故障。当前GIS设备具有较高的故障率，出现这种问题是由于GIS设备安装工作不合理，为了降低GIS设备故障发生率，需要正确地安装GIS设备［1］。

图1 GIS设备的使用范围

（2）特点

1）可靠性：通常是在密封金属壳内部安装GIS设备所有的带电部件，而且内部空间填满了绝缘介质，不仅可以保障操作人员的生命安全，同时可以降低GIS设备的维修难度。

2）绝缘性：在GIS设备中利用各种绝缘子和绝缘拉杆等，并且通过严格计算和优化设计，有利于提高GIS设备的绝缘性。

3）在GIS设备中利用自能灭弧技术，可以降低断路器运转过程中的能耗。同时通过利用轻型弹簧机构，可以避免发生漏油问题，有利于高效利用GIS设备［2］。

4）GIS设备壳体结构主要是利用无缝合金铝管和冷翻边工艺。有利于提高操作人员焊接工作的便利性，同时可以保障焊接质量，改善电网分布，有利于不断减小设备外形尺寸，节省整体空间。

5）GIS设备和涡流发热元件主要是利用铝合金材料，铝合金具有抗腐蚀性，因此可以减少涡流损耗。

6）利用金属壳体全面包裹GIS设备的所有部件，因此有效抵御外界因素，同时可以降低海拔的影响，在任何环境中都可以发挥出GIS设备的作用。

2 GIS设备前期准备工作

GIS设备安装工作具有较高的专业性，因此需要做好准备工作。首先操作人员需要全面了解GIS设备安装操作指导书，明确GIS设备安装流程，确定GIS设备安装过程的重难点，同时需要深入分析电力企业操作规范和安全规程。在配置人力资源的过程中，需要安排专业安装人员，还要科学分配工作人员，合理划分一次安装技术人员和二次安装技术人员以及现场调试人员等，避免由于人力资源不足而降低安装速度。此外要提前准备设备安装的工具，全面配置相关设备，注意提前调试和检测试验仪器，确定在施工中正常使用设备［3］。

准备工作人员和设备之后，需要全面清理安装现场的环境，安装人员需要全面了解施工现场，结合现场实际情况制定科学的安装流程。由于安装GIS设备的过程中要严格要求施工现场环境，因此在安装之前需要全面清理施工现场。在除尘过程中，需要控制空气洁净度在9级以上。同时可以搭建防尘围栏控制灰尘。在安装GIS设备之前可以在施工现场洒水，等待48h之后再安装GIS设备。由于安装铝合金管线的过程中会产生碎屑，从而产生放电情况，因此需要清洁处理铝合金管线，避免发生意外事故。如果施工现场湿度大于80%，需要停止安装工作。

3 变电站电气施工中GIS设备安装工艺

1）按照由内到外的顺序在安装区域引入各个单元，并且根据编号和规定程序有序装配各个单元，避免发生误装问题。

2）如果电器元件已经在制造厂装配好，在施工现场组装过程中不能解体安装，如果需要在施工现场解体，需要和制造商商议，制造商还要安排厂房人员指导电器元件解体。

3）在吊装过程中，可以根据产品技术要求选择器具和吊点，例如吊装元件中心缺乏平衡性，可以利用吊链平衡处理之后再开展起吊工作［4］。

4）根据产品技术规定选择清洁剂和润滑剂以及密封脂等材料。

5）清洁处理密封槽，注意不能二次利用密封垫和变形的密封圈。保障密封垫的清洁度，同时需要精确安装位置。在密封脂涂抹过程中，注意不能在密封垫内部流入密封脂。

6）在罐内导体清理过程中要利用吸尘器和高纯酒精以及工业洁净纸等，保障罐内没有任何杂质。

7）全面复核对接触头的尺寸，注意对准接触头中心和连接导体，保障插入的均匀性，避免产生卡阻问题，满足产品技术规定。

8）利用水平仪操作罐体对接，将底部垫实之后再紧固处理法兰螺栓。

9）在密封罐体之前需要根据要求全面落实检查工作。

4 变电站电气施工中GIS设备质量控制措施

（1）法兰螺栓紧固

安装人员需要按照从左到右或者从上到下的顺序紧固法兰螺栓，同时在紧固法兰螺栓的过程中，安装人员需要根据力矩值利用力矩扳手完成相关操作，根据图2开展操作工作，外圈数字是螺栓序号，内圈数字是螺栓紧固顺序。

图2 法兰螺栓的紧固顺序和力矩操作图

（2）调节温度补偿型伸缩节

在安装GIS设备的过程中，外力和温度等因素关系到GIS设备安装质量，在热胀冷缩的影响下，管道将会产生变形问题，从而影响到GIS设备的平衡，因此安装人员需要控制温度补偿伸缩节。在不同环境中伸缩节尺寸具有差异性，因此在实际安装过程中需要根据标准要求合理选择调节措施，有效调节伸缩节。此外在伸缩节调节过程中，由于尺寸的变化将会影响到伸缩节的作用，因此需要结合实际情况调节伸缩节的尺寸［5］。

（3）科学测量主回路电阻

通过科学测量主回路电阻，在GIS设备运行过程中可以及时判断主回路接触不良等问题，并且可以提出针对性的处理措施，避免由于接触不良损坏GIS设备。当前一些技术规范明确规定了主回路电阻测量问题，例如在测量过程中可以利用100A以上的直流降压法，并且要控制测量结果在112Ru范围内。此外在设备采购过程中，电力企业需要重复测量主回路电阻，有利于提高测量数据的精确性。

（4）断路器油压闭锁

当前GIS设备主要是利用液压弹簧机构的断路器，因此在安装GIS设备的过程中需要详细测量操作机构的重要参数，尤其需要测试和控制断路器油压闭锁回路。在安装设计阶段，如果没有全面考虑重合闸闭锁，可能无法自动闭合重合闸的液压回填机构。因此需要科学设计重合闸闭锁油压参数，利用重合闸闭合锁将断路器实际运行状态反映出来，并且为开关重合动作提供充足的时间。

（5）确定工频耐压试验值

测试GIS设备性能的过程中，要求断口间工频耐压实验值达到110kV。如果试验值不符合设备运行要求，将会引发断路器故障。因此在安装GIS设备的过程中，需要确定相关试验值，此外针对外购元件，需要组织工频耐压试验，保障元件符合相关要求。

5 GIS设备安装的注意事项

（1）各气室起吊方式

在GIS室内打开包装箱，起重机起吊阶段需要利用低档，同时注意保护各个气室的机械。保障安装空间空气洁净度符合施工标准，而且GIS设备安装中，中心断路器发挥着基准作用，在安装之前需要根据这一基准落实测绘工作，并且根据测绘结果绘制延伸线路。

（2）检查GIS基础

在安装GIS设备之前，安装人员需要根据图纸内容仔细地检查GIS基础，确定GIS设备基础条件符合设计要求，同时需要精确控制误差范围。为了优化防尘效果，要尽量在无风的天气安装GIS设备，在安装之前要清理施工环境，同时需要控制现场空气湿度在80%范围内［6］。

（3）优化GIS设备的密封性

在安装GIS设备的过程中需要保障密封性，例如泄漏SF6气体之后将会引发GIS设备故障。因此要分类存放各类密封垫，避免出现挤压和变形等问题，注意清洁处理密封垫，并且在GIS设备整体安装过程中需要贯穿密封性检查工作。在安装GIS设备的过程中，如果利用受力操作杆操作隔离开关和断路器，注意断电处理主回路，断开控制回路的电源。地基质量和浇筑方式直接关系到GIS基础沉降，同时还关系到GIS设备连接部位的完整性，因此需要根据要求控制地基质量，合理选择浇筑方式。