淺談GIS變電站設(shè)備安裝注意事項

林青云

（廣東省電力技術(shù)改進(jìn)公司，廣東 廣州 510000）

GIS設(shè)備具有占地省、施工維護(hù)工作量少、檢修周期長的特點(diǎn)。一般地說，GIS變電站的占地面積約為常規(guī)設(shè)備變電站的1/5～1/3不等，電壓等級越高，省地越明顯，而且GIS設(shè)備電磁輻射小、防污性能好，因此GIS變電站在城市中心區(qū)得到越來越廣泛的應(yīng)用。但是，由于GIS設(shè)備的特殊性，在GIS變電站的施工測試中，應(yīng)該注意清潔度、密封性、含水量等問題，筆者針對GIS設(shè)備的特點(diǎn)，就建設(shè)GIS變電站應(yīng)重點(diǎn)注意問題進(jìn)行探討。

1 GIS概述及技術(shù)簡介

GIS的定義為：全部或部分采用氣體而不采用處于大氣壓下的空氣作為絕緣質(zhì)的金屬封閉開關(guān)設(shè)備。GIS采用的是絕緣性能和滅弧性能優(yōu)異的六氟化硫（SF6）氣體作為絕緣和滅弧介質(zhì)，并將所有的高壓電器原件密封在接地金屬筒中，GIS具有占地面積小、元件全部密封不受環(huán)境干擾、運(yùn)行可靠性高、運(yùn)行與傳統(tǒng)敞開式配電裝置相比較為方便、檢修周期長、維護(hù)工作量小、施工迅速、運(yùn)行費(fèi)用低、無電磁干擾等優(yōu)點(diǎn)。

GIS將變電站中除變壓器以外的所有一次設(shè)備優(yōu)化設(shè)計成一個有機(jī)組合的整體，一般為積木式結(jié)構(gòu)?？傮w而言，它由斷路器（CB）、隔離開關(guān)（DS）、接地開關(guān)（ES）、電壓互感器（VT）、電流互感器（CT）、避雷器（LA）、母線（BUS）和套管（BSG）等八大部件組成。

1.1 GIS的優(yōu)點(diǎn)

（1）結(jié)構(gòu)小型化：采用性能卓越的氣體作絕緣和滅弧介質(zhì)，大幅度縮小變電站的容積，實(shí)現(xiàn)變電站的小型化。

（2）可靠性高：帶電部分全部密封于惰性氣體SF6中，與鹽霧、積塵、積雪等外部影響隔離，大大提高了運(yùn)行的可靠性。此外還具有優(yōu)良的抗地震能力。

（3）安全性好：帶電部分密封于接地的金屬殼內(nèi)，因而無觸電危險，SF6氣體為惰性氣體，所以無火災(zāi)危險。

（4）杜絕了對外部的不利影響：因帶電部分全封閉在金屬殼體內(nèi)，對電磁和靜電實(shí)現(xiàn)屏蔽，不會產(chǎn)生噪音和無線電干擾等問題。

（5）施工周期短：由于結(jié)構(gòu)小型化，可以在制造廠實(shí)現(xiàn)整機(jī)裝配，試驗(yàn)合格后，以單元或整個間隔的形式運(yùn)達(dá)現(xiàn)場，因此可以縮短現(xiàn)場施工的工期。

（6）維護(hù)方便，檢修周期長：因結(jié)構(gòu)布置合理，滅弧系統(tǒng)先進(jìn)，延長了檢修周期，提高了產(chǎn)品的使用壽命。又由于其結(jié)構(gòu)的小型化，施工位置距地面近，使維護(hù)更方便。

1.2 GIS的缺點(diǎn)

（1）故障時停電范圍很廣，并且故障不易查出。

（2）經(jīng)濟(jì)成本很高。

（3）施工和修復(fù)時受環(huán)境條件的限制。

2 GIS安裝工藝

（1）各單元應(yīng)從內(nèi)到外按間隔順序進(jìn)入安裝區(qū)域，按制造廠的編號和規(guī)定的程序進(jìn)行裝配，不得誤裝。

（2）吊裝用器具及吊點(diǎn)選擇應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)要求。如吊裝元件中心不平衡，應(yīng)采用吊鏈來調(diào)節(jié)平衡后再起吊。

（3）制造廠已裝配好的各電器元件，在現(xiàn)場組裝時不應(yīng)解體檢查。如需現(xiàn)場解體時，應(yīng)經(jīng)制造廠同意，并在廠方人員指導(dǎo)下進(jìn)行。

（4）使用的清潔劑、潤滑劑、密封脂和擦拭材料必須符合產(chǎn)品的技術(shù)規(guī)定。

（5）密封槽內(nèi)應(yīng)清潔、無劃傷痕跡；不能使用已用過的密封墊；不得使用變形或有傷痕的密封圈；保證密封墊清潔，位置正確。涂密封脂時，不得使其流入密封墊內(nèi)側(cè)導(dǎo)致與六氟化硫氣體接觸。

（6）用吸塵器、高純酒精、工業(yè)潔凈紙清理罐內(nèi)導(dǎo)體、絕緣件及法蘭密封面，保證罐內(nèi)清潔、無雜質(zhì)。盆式絕緣子應(yīng)清潔完好。

（7）復(fù)核對接觸頭尺寸，連接導(dǎo)體應(yīng)對準(zhǔn)觸頭中心，均勻插入，不得卡阻，接觸形成應(yīng)符合產(chǎn)品的技術(shù)規(guī)定。

（8）所有螺栓的緊固均應(yīng)使用力矩扳手，其力矩值應(yīng)符合產(chǎn)品的技術(shù)規(guī)定。螺栓緊固與其他電器設(shè)備有所不同，在穿好兩條螺栓后并保證其他螺栓也可穿過的情況下，必須首先緊固已穿好的螺栓（先穿的螺栓以水平位置為好），以防止在穿螺栓過程中粉塵進(jìn)入。

（9）罐體對接時應(yīng)用水平儀操作，墊實(shí)底部后再緊固法蘭螺栓。

3 安裝注意事項

3.1 運(yùn)行人員應(yīng)知的現(xiàn)場施工注意事項

（1）不要施加額外的力或重?fù)籼坠?、管路箱體等部位。

（2）戶外施工時，避免在雨天作業(yè)。

（3）施工過程中要特別小心，防止灰塵、臟東西和潮氣進(jìn)入GIS內(nèi)部。

（4）為防止雜質(zhì)進(jìn)入，施工未完成以前一定要監(jiān)督廠家專業(yè)人員用塑料薄膜套蓋住法蘭孔。

（5）施工O形圈時，一定要注意不要損傷O形圈，監(jiān)督專業(yè)人員嚴(yán)格按照廠家施工使用說明書的規(guī)定執(zhí)行。

（6）小心保護(hù)好充氣孔，不要損傷或沾污。

（7）施工前，切勿將罐體和管路上的蓋板取下。

（8）在抽真空前，監(jiān)督專業(yè)人員迅速放置干燥劑，以盡量縮短在大氣中暴露的時間（一般不得超過1 h）。

（9）專業(yè)人員應(yīng)用適當(dāng)?shù)木o固螺栓。

3.2 廠家專業(yè)人員施工前的必要準(zhǔn)備

（1）進(jìn)行現(xiàn)場清理，務(wù)必將地坪和地溝清理干凈。

（2）按GIS設(shè)備的基礎(chǔ)圖和總體布置圖要求，在地坪上用墨斗畫出各間隔的間距、相距和主母線間的中心線，供GIS設(shè)備施工就位用。

（3）沿各中心線，按間隔用經(jīng)緯儀測出2～4點(diǎn)標(biāo)高，并做好記錄，作為GIS就位的依據(jù)。

（4）GIS運(yùn)進(jìn)廠房后，按計劃、程序進(jìn)行施工，不得堆積。

（5）熟悉GIS設(shè)備圖紙資料和作業(yè)要領(lǐng)。

4 運(yùn)行人員在GIS施工中三大控制要點(diǎn)

4.1 保證GIS施工和現(xiàn)場施工中的清潔度

大量的資料實(shí)踐證明，保證清潔度是GIS安全運(yùn)行的重要條件，因此該環(huán)節(jié)的控制成為現(xiàn)場施工中最首要的任務(wù)。國內(nèi)GIS施工現(xiàn)場的場地情況通常較差，為了防止起灰塵，施工前第一次清潔時應(yīng)在場地灑水并用水掃凈，在空氣靜止48 h后才開始施工。作為母線，鋁管在加工過程中難免會存在著表面毛刺和鋁屑，這些微粒都是耐壓實(shí)驗(yàn)中放電的來源，因此要特別注意保證鋁導(dǎo)體的清潔。這就要求一方面強(qiáng)化對導(dǎo)體加工過程中的清潔檢查，防止出現(xiàn)死區(qū)；另一方面在施工前要求廠家人員增加清潔的新手段，盡量把空心體內(nèi)部死角的殘留物清理出來，或者對施工前的導(dǎo)體做類似局部放電試驗(yàn)以檢查出殘留的鋁屑和金屬絲。

4.2 密封性檢查

GIS設(shè)備的密封性是保證設(shè)備高效率安全運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。SIS使用O形圈和氣體密封膠實(shí)現(xiàn)SF6氣體與大氣的隔絕，要經(jīng)常檢查SF6壓力表讀數(shù)來作為密封性的檢查，氣密性積累時間通常取24 h較為方便。

密封主要取決于殼體焊接質(zhì)量，其次是密封圈的制造、施工調(diào)整狀況。運(yùn)行人員應(yīng)檢查并確認(rèn)沒有刻傷痕跡和灰塵。按照O形圈的壓縮量（應(yīng)小于20%）和修整的圓度，在清理罐體密封面的密封槽時，要用細(xì)砂紙，法蘭邊緣可以用銼刀、砂紙修磨。要可靠的放置規(guī)定尺寸和材料的O形圈，確保O形圈不被擠出。運(yùn)行人員在確認(rèn)法蘭面無任何清洗溶劑的沉淀物、O形圈及密封槽清潔無損傷后應(yīng)監(jiān)督廠家專業(yè)人員在外部空氣側(cè)的整個法蘭面上薄薄地涂敷一層氣體密封膠，用以阻止將來運(yùn)行中雨水的侵入和防銹。

4.3 抽真空及含水量檢查

真空度的要求是繼清潔度、密封性之后的第三個控制關(guān)鍵，是控制SF6含水量的重要保證措施，它不僅能減少SF6氣體本身的水分，也減少了罐內(nèi)其他物質(zhì)（絕緣體、密封體等）內(nèi)所含水的水分，一般要求在充氣之前真空度≤133 Pa，再繼續(xù)抽真空30 min。水分對GIS運(yùn)行的影響關(guān)鍵在于：如果沒有將SF6氣體控制在0 ℃以下，則在溫度變化時絕緣體表面會形成凝露，所附著的水珠和電弧產(chǎn)物發(fā)生反應(yīng)生成 HF等低氟化物，從而導(dǎo)致沿面的絕緣材料和金屬表面劣化。

5 結(jié)束語

總之，建設(shè)GIS變電站，在設(shè)計、施工、安全防護(hù)方面，都必須針對GIS設(shè)備的工作原理和特殊結(jié)構(gòu)，把好關(guān)鍵控制點(diǎn)，以確保GIS變電站安全、可靠、靈活運(yùn)行。

1 鄭澤鴻.GIS變電站幾個應(yīng)予注意的問題［J］.廣東輸電與變電技術(shù)，2007（02）

2 馮偉新.淺談GIS變電站應(yīng)注意的問題［J］.廣東科技，2008（12）