GIS组合电器无尘化施工在变电站电气安装中的应用

国网湖北省电力有限公司襄阳供电公司 汪晗 刘进

1 引言

GIS组合电器作为变电站中的关键设备，其安装质量和运行稳定性对变电站的供电质量有影响。在GIS组合电器安装施工过程中，经常受到外部环境、安装人员等污染[1]，导致设备安装质量不良，安装后运行不稳定，由此降低了使用寿命，增加了变电站故障率。为改善这一状况，提高GIS 组合电器的安装质量和运行稳定性，以某500kV 变电站项目为例，对设备安装中引入无尘化施工展开深入研究，从无尘化施工前的准备事项和制无尘化安装方案来分析500kV GIS 组合电器的安装技术，有效解决了设备施工中污染的问题。

2 无尘化安装前准备

变电站土建工程基本竣工，且符合验收标准，工程具备电气设备安装条件[2]。产品技术文件齐全，工器具准备就位，数量与列表清单一致，设备型号、规格与设计图纸相符。实行人员登记方案。工作人员出入登记表见表1。

表1 工作人员出入登记表

GIS 组合电器安装之前，先测量室内温度、湿度以及粉尘浓度。环境检测登记见表2，查看是否满足施工要求。若不满足，则应启动新风系统、空气净化器、吸尘器等设备，直至满足施工整体环境要求为止。

在领用定制化区域的工器具时，应进行登记。工器具领用登记表见表3。使用完之后，应对工器具进行除尘、除污处理，确保其无灰尘、无油污、无锈迹，并按顺序编号放回原位。

表3 工器具领用登记表

GIS 组合电气就位后，在指定区域进行拆卸，边角料、塑料垫、开箱废板等应及时进行清理，并堆放至专门设立的垃圾箱。

使用作业机械前，必须对机械进行除尘、除杂处理，确保不会在施工中污染GIS组合电气。

3 GIS组合电器无尘化安装

3.1 基础测量与划线

测量划线前应确保室内土建工程全部完工且验收合格，地坪中所有基础平面清洗干净。测量划线步骤是找出纵、横基准点，利用全站仪，并按照图纸得出设备纵、横向中心线，并按设计要求划好主母线、分支母线及各组件的中心；测量各个基础方向4 个角的水平，并根据结果使用垫片进行调整。确定各组件的安装位置，利用经纬仪、钢皮尺、水平仪等测量工具，按照图纸所标记的每个组件的位置和间距，在基础平面上确认并进行固定标识。

3.2 断路器就位

断路器运至施工现场后，先要对其进行拆箱检查并做好记录[3]，然后使用尼龙吊绳将断路器吊至安装位置，吊运中要轻缓平稳，禁止粗吊重卸，就位工序是确认平面上断路器的安装位置是否无误，x、y轴线是否对齐；按照先前所划线位置，使用车吊将A、B、C相断路器吊至安装中心处；利用全站仪，校核x、y 轴方向位置，使其误差小于5mm；以三相中一相为基准，调整另外两相与之的距离，误差需小于5mm；可以用软绳索或滑轮组人工微调轴线位置，禁止使用钝器或野蛮校正；利用水平仪测量断路器上方法兰外侧的水平度，若需要调整，可以用垫片在支脚位置进行细调。

3.3 法兰连接

在防尘及其他工作准备就绪后，就能够着手GIS 组合电器的安装工作，取下运输盖板，应该尽快完成GIS 组合电器的安装，以避免设备内部长时间暴露在空气中[4]。用手轻轻将保存在绝缘子密封沟槽中的O 型密封圈取出，检查表面是否完好、是否有微尘、纤维等杂物。在进行密封操作之前，先用干净棉布擦拭法兰表面和螺孔中的防腐油脂，认真查看密封表面是否洁净、有无划痕。若有划痕，可以使用特殊细砂纸油石对划痕部位小心处理，用浸泡过溶解剂（厂家提供的一种清洁用剂）的漂白棉布擦拭法兰和密封圈表面。对于直径较大的密封圈，应挽成8 字形擦拭，防止擦拭过程中因用力不均而发生变形。在确认无污干净后，用手指小心按压O 型密封圈使其完好压入密封槽内，随后使用食指或毛刷将密封剂（厂家提供的一种用于隔绝空气，防止密封圈老化，延长法兰使用寿命的溶剂）均匀地涂抹在靠近外侧的法兰表面上，形成一层薄膜。密封剂涂抹后，应检查密封圈内侧是否粘有密封剂，若有，需要用浸泡过溶解剂棉布擦拭干净，之后应尽快进行接口或封盖板。在整个过程中，时间不宜过长，应不超过1h，否则会影响密封效果。

法兰连接前，应仔细检查内部清洁、无异常、无残留物，并在登记表中作好施工相关记录。法兰连接过程中，导销能无阻力、顺畅地插入，否则法兰没有对齐，应重新调整。法兰连接不能操之过急，应该缓慢进行。连接时，需要防止密封圈因受力挤压而移出密封槽，确认无误后，插入配套的螺栓，用手指交替滑动旋紧，然后用扭力工具交替均匀固定。工作人员要使用精密扭力工具进行定值紧固螺母，螺母安装如图1所示。紧固工序是交替紧固X位置的螺母，不能一下拧紧，应对称进行操作，且最后留有一定的松度；交替紧固Y 位置的螺母，操作和X 位置一样；交替紧固剩余位置的螺母；用精密扭力工具定值紧固全部螺母，紧固时，依次检查对称位置的螺母是否拧紧，确认紧固至定值扭矩后，用在风淋室除尘后的笔进行标记或在结构图上进行标记。

图1 螺母安装

3.4 母线安装

将母线管延伸至固定位置大约4 步的距离，保持母线水平并用漂白布擦拭表面，打开运输封盖露出约三分之一的面积，使用尼龙绳用手托起内部导体一侧，完全打开封盖，放入导体安装小车之后，将导体的另一侧托起，缓慢水平取出导体，仔细检查有无磕碰、损伤、微尘等，用溶剂浸过的棉布进行清洁，之后用干净塑料布临时包裹；确认母线内壁、支撑绝缘子、母线管、法兰面和密封槽满足要求后，用干净塑料布临时包裹端头，以待后续安装；取出新的O 型密封圈，并均匀涂抹密封胶将其置于法兰密封槽内，将延伸的母线管小心接近先前母线管，直到两者的法兰面完全重合；微调螺栓孔使其定位对称，插入制动螺栓，并使用精密扭力工具定值紧固。

工作中更换吸附剂是抽真空和注充SF6前必不可少的步骤[5]，需要对所有气室进行更换。更换过程中应注意室内施工环境，相对湿度须在80%以下。根据要求吸附剂从密封箱中取出至装入设备的时间应在2h之内。吸附剂不得多次使用，更换完成后，应立即进行下一步操作。对于吸附装置的密封和清洁工艺与法兰连接时工序一致，均是先用浸泡溶解剂的棉布擦拭干净，然后均匀涂抹密封胶。

3.4.1 抽真空操作

在进行抽真空操作前，先要检查相关工作是否已按要求完成，具体检查工作是GIS 组合电器螺母是否全部紧固；阀门配管工作是否合格；在组装时，GIS 组合电器截止阀是否已关闭；完成检查且无误后，按设计图纸连接好SF6气瓶到GIS组合电器之间的各个阀门和仪器，抽真空与注充SF6气体装置连接图如图2所示。抽真空时，先将阀门1、2、3、4关闭，取下过滤器，随后打开安全阀5 和安全阀6，联通管路至GIS 气室，启动真空泵，抽取GIS 气室空气，真空值达到设定值133Pa，保持真空状态1h以上，期间若真空泵突然停止，必须马上关闭安全阀5，检查并确认真空泵中的润滑油是否出现倒灌。

图2 抽真空与注充SF6气体装置连接图

3.4.2 注充SF6气体

停止真空泵，同时关闭安全阀5、6，维持GIS气室真空2h，若真空值变化不大，则可以进行注气操作。注充SF6气体前，先将抽真空拆卸的过滤器装上，打开安全阀5、旋拧阀4、安全阀3 和减压阀2，再抽真空10min 后，停下真空泵，关闭安全阀5。缓慢打开阀门1、减压阀2、安全阀3、旋拧阀4、安全阀6，向GIS 气室充气，当GIS 气室压力达到额定压力后，关闭所用阀门，停止充气。

4 无尘化施工注意事项

安装区域实行全封闭式管理，进入室内的工作人员需出示相关证件，并做好登记，换穿定制的防静电、防尘布鞋后方可入内。室内应保持干净，每日有人负责清扫；工作前，值班人员应检查门窗、百叶窗、和室外连通电缆沟道等的密封性，查看是否良好，沟道内不得有杂物及积水，空气中粉尘浓度、温度以及湿度均满足施工要求。进入安装区的人员须按管理规定更换无尘服，禁止将与安装工作无关的个人物品或工器具携带入内，使用完后的工具、器件应及时进行除尘处理。组合电气运输到装卸区拆箱后，应立即进行清理，室内施工剩余的边角材料、开箱塑料、废板等，应立即清理至专门设置的堆放点。与安装工作无关的人员不得随意在人行道上行走，不得触摸组合电器，保障GIS 组合电器赶紧清洁。安装区外设置风淋室，工作人员进入安装区之前，须在风淋室吹淋除尘后方可进入，且风淋室为单人单通道，工作人员必须依次有序排队进入。每隔一段时间对区域内电源、照明、通风及消防设施进行维护管理，及时更换坏掉或不合格的设备，保证室内系统工作正常。所有使用过的设备、工具应在指定点进行放置，不得随意摆放，必须保持整齐统一。废弃物及需要处理的物品应清理至分类垃圾桶内，时刻保持室内整洁。

5 结语

本文对GIS 组合电器无尘化施工在电气安装中的应用展开详细分析，无尘化施工在GIS 组合电器安装过程中的具有可控性，有效解决了设备因安装环境造成的安装质量不佳、有诸多隐患等问题。无尘化施工能保证GIS 组合电器的正常运行，提高变电站的稳定性和经济性，降低GIS 组合电器的故障率，延长其使用寿命。将无尘化安装技术应用到变电站电气设备中，为相似GIS 组合电器的安装作出了积极的尝试与探索。