電力系統(tǒng)中變電站GIS設(shè)備安裝與調(diào)試

王勤

（重慶渝電工程監(jiān)理咨詢有限公司，重慶 401123）

1 引言

為了保證GIS一次性成功安裝，安裝技術(shù)人員和施工人員要熟悉所安裝GIS的各項(xiàng)技術(shù)要求和安裝要求。根據(jù)安裝現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況編制好有針對(duì)性的施工方案，并對(duì)所有施工人員交底。安裝前，要根據(jù)施工方案做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，如人員組織安排、機(jī)具準(zhǔn)備等。只有充分的準(zhǔn)備，才能保證安裝的順利進(jìn)行。

2 GIS設(shè)備的安裝技術(shù)

2.1 GIS現(xiàn)場(chǎng)安裝技術(shù)的流程

GIS應(yīng)嚴(yán)格按照安裝流程進(jìn)行安裝，這樣才能達(dá)到一次性安裝合格的目的，具體做法為：畫地面軸線、間隔就位、模塊拼裝、氣室抽真空、氣室充SF6氣體、二次電纜敷設(shè)、接線。其中有些工作可以并行。

2.2 安裝前的清潔

首先，在打開氣室之前，用吸塵器對(duì)安裝區(qū)域進(jìn)行清潔；打開氣室之后，就要清潔GIS部件，清潔所有要安裝的金屬部件和密封面，如法蘭的密封面和“0”型槽、導(dǎo)體連接面、連接體以及保護(hù)罩等。注意在清洗時(shí)，要選用工業(yè)乙醇(99.7%)和不起絨毛的棉布。

2.3 法蘭的連接

法蘭的連接分密封面和“0”型面連接兩種，當(dāng)密封面有擦傷或類似損傷的情況，需要用細(xì)砂紙磨光擦傷處，然后清潔密封面后才能進(jìn)行安裝?！癘”型面安裝前必須清潔，安裝時(shí)將“O”型圈均勻壓入密封槽。安裝拼接過程中要注意密封膠圈不能移位和法蘭面的清潔一定要到位，任何的疏忽都可能導(dǎo)致大量的返工工作。

2.4 氣室抽真空充氣

氣室在充氣前必須對(duì)氣室抽真空。通常情況下，一個(gè)模塊為一個(gè)獨(dú)立的氣室。在模塊拼接后，可以立即對(duì)氣室抽真空。氣室真空處理完后，向氣室內(nèi)充入SF6氣體；抽真空能夠充氣過程可以參考廠家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

3 GIS設(shè)備的調(diào)試技術(shù)

3.1 一次回路直流電阻試驗(yàn)

為了檢驗(yàn)GIS內(nèi)導(dǎo)體的連接接頭安裝是否正確，各個(gè)連接部分接觸是否良好，能否滿足額定的載流要求，所以在GIS安裝結(jié)束后，需要進(jìn)行一次凹路直流電阻試驗(yàn)，以便盡旱發(fā)現(xiàn)并解決問題。采用直流壓降法測(cè)量，電流為100A，誤差為±3%。測(cè)量時(shí)，應(yīng)注意接線方式帶來的誤差，電壓測(cè)量線應(yīng)在電流輸出線的內(nèi)側(cè)，且電壓測(cè)量線應(yīng)接在被測(cè)回路正確的位置，否則將產(chǎn)生較大的測(cè)最誤差。根據(jù)出廠試驗(yàn)報(bào)告所提供的各種模塊直流電阻值，按實(shí)際測(cè)量范圍所包含模塊類型，數(shù)量累加?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的數(shù)據(jù)應(yīng)于實(shí)際累加值比較，不應(yīng)超過產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定值的1.2 倍。

3.2 SF6氣體密度繼電器效驗(yàn)

校驗(yàn)SF6氣體密度繼電器節(jié)點(diǎn)接觸是否良好.接點(diǎn)與壓力的關(guān)系是否符合要求。

3.3 氣密性試驗(yàn)

為了檢查設(shè)備氣室的接頭、閥門、表計(jì)、法蘭面接口等部位的密封性，發(fā)現(xiàn)安裝工藝或密封材料所存在的問題，需要用HALOTECK檢漏儀對(duì)安裝完畢的GIS進(jìn)行定性檢漏試驗(yàn)，設(shè)備充氣后，將檢漏儀探頭沿著設(shè)備各連接口表面緩慢移動(dòng)，根據(jù)儀器讀數(shù)或其聲光報(bào)警信號(hào)判斷接口的氣體泄露情況。對(duì)氣路管道的各連接處必須細(xì)致檢查，一般探頭移動(dòng)速度l0mm/s左右為宜。GIS安裝過程中或安裝結(jié)束后，對(duì)每個(gè)有密封件的地方進(jìn)行兩次定性檢查。也可以用塑料薄膜包扎檢漏的方法進(jìn)行檢漏。

3.4 微水含量測(cè)量

為保證SF6氣體的純度和絕緣特性，必須對(duì)SR氣體的質(zhì)量作相應(yīng)的檢測(cè)，需要用微水檢漏儀DPl9對(duì)各氣室進(jìn)行SF6氣體微水含量的測(cè)量。我國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T596-1996中對(duì)微水含量規(guī)定如下：①斷路器滅弧室氣室：新裝及大修后不大于150PPM，運(yùn)行中不大于300PPM；②其他氣室：新裝及大修后不大于250PPM，運(yùn)行中不大于500PPM；每個(gè)氣室充至額定標(biāo)稱壓力24h后進(jìn)行測(cè)量，并可根據(jù)環(huán)境濕度、氣室壓力折算成PPM(注：PPM均為體積比)。

3.5 接地檢查

根據(jù)一次接地圖紙檢查GIS接地位置是否正確，接地是否良好，接地是否符合規(guī)程，特別是針對(duì)法蘭連接處按質(zhì)量強(qiáng)條要求必須加裝等電位跨接。

3.6 PT、CT 檢查及特性試驗(yàn)

CT、PT的變比、級(jí)性應(yīng)于標(biāo)稱參數(shù)一致；CT伏安特性應(yīng)于出廠報(bào)告無(wú)明顯差別，其他常規(guī)試驗(yàn)符合規(guī)程要求。

3.7 避雷器檢查

GIS避雷器與常規(guī)避雷器在結(jié)構(gòu)上存在較大的差別，加之現(xiàn)場(chǎng)條件限制，無(wú)法進(jìn)行常規(guī)性能試驗(yàn)；因此，避雷器內(nèi)部在現(xiàn)場(chǎng)不需要進(jìn)行任何處理，只是在現(xiàn)場(chǎng)整體安裝到GIS上即可。為了確保避雷器在運(yùn)輸過程中造成的損壞，有的廠家在避雷器上特別設(shè)計(jì)了安裝震蕩/撞擊指示器，如果指示器動(dòng)作，則整個(gè)避雷器返廠檢查。避雷器的試驗(yàn)可以在安裝完成后通過母線來加壓進(jìn)行。

3.8 斷路器特性試驗(yàn)、隔離開關(guān)和接地開關(guān)操作試驗(yàn)

斷路器的試驗(yàn)必須符合下面的要求：①采用500V兆歐表，測(cè)量輔助同路和控制回路的絕緣電阻，絕緣值不低于2MΩ；②斷路器動(dòng)作時(shí)間符合技術(shù)規(guī)定；③斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)合閘動(dòng)作電壓符合要求；④斷路器防跳功能要正確。

3.9 二次回路試驗(yàn)

檢查各回路接線是否正確，接線端子是否牢固，絕緣是否良好，各元件工作是否正常，各種閉鎖、連鎖功能是否滿足設(shè)計(jì)要求。

3.10 一次回路絕緣檢查及交流耐壓試驗(yàn)、安裝、運(yùn)行及維護(hù)GIS在運(yùn)輸過程中的機(jī)械振動(dòng)、撞擊等可能導(dǎo)致GIS元件或組裝件內(nèi)部緊固件松動(dòng)或相對(duì)位移。安裝過程中，在聯(lián)結(jié)、密封等工藝處理方面可能失誤，導(dǎo)致電極表面刮傷或安裝錯(cuò)位引起電極表面缺陷；空氣中懸浮的塵埃、導(dǎo)電微粒雜質(zhì)和毛刺等在安裝現(xiàn)場(chǎng)又難以徹底清理；國(guó)內(nèi)外還曾出現(xiàn)將安裝工具遺忘在GIS內(nèi)的情況。這些缺陷如未在設(shè)備投運(yùn)前檢查出來，將引發(fā)絕緣事故。所以在投運(yùn)前要進(jìn)行絕緣耐壓試驗(yàn)。

3.10.1 試驗(yàn)前的檢查。(1)根據(jù) HSE 施工方案做好GIS工頻耐壓前的警戒工作，做好試驗(yàn)人員及現(xiàn)場(chǎng)人員的人身安全措施的檢查和監(jiān)督：(2)PT和避雷器不與GIS一起進(jìn)行此項(xiàng)試驗(yàn)，退出電壓互感器和避雷器：(3)最后一項(xiàng)氣體工作應(yīng)在耐壓試驗(yàn)前24h已經(jīng)完成：(4)耐壓試驗(yàn)前，SF6氣體充氣到額定密度，并且已經(jīng)完成主回路電阻測(cè)量、各元件試驗(yàn)以及SF6氣體微水含量和檢漏試驗(yàn)，檢查所有電流互感器二次回路是否短接接地，一定要確保電流互感器二次繞組短接接地；(5)收集GIS控制柜操作鑰匙、GIS操作手柄，由專人保管，以便防止誤操作。

3.10.2 試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和試驗(yàn)方法。耐壓試驗(yàn)值采用出廠試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的80%或按照廠家產(chǎn)品的技術(shù)要求。如果GIS的每一部件均已按選定的完整試驗(yàn)程序耐受規(guī)定的試驗(yàn)電壓而無(wú)擊穿放電，則認(rèn)為整個(gè)GIS通過試驗(yàn)。試驗(yàn)電壓應(yīng)施加到每相導(dǎo)體和外殼之間，每次一相，其他非試品相的導(dǎo)體應(yīng)與接地的外殼相連，試驗(yàn)電壓一般由進(jìn)線套管加進(jìn)去，試驗(yàn)過程中應(yīng)使GIS每個(gè)部件都至少施加一次試驗(yàn)電壓。同時(shí)，為避免在同一部位多次承受電壓而導(dǎo)致絕緣老化，試驗(yàn)電壓應(yīng)盡可能分別由幾個(gè)部位施加。現(xiàn)場(chǎng)一般僅做相對(duì)地交流耐壓，如果斷路器和隔離開關(guān)的斷口在運(yùn)輸、安裝過程中受到損壞，或已經(jīng)過解體，應(yīng)做斷口耐壓試驗(yàn)，耐壓值與相對(duì)地交流耐壓值可取同一數(shù)值，若GIS整體電容量較大，耐壓試驗(yàn)可分段進(jìn)行。

3.10.3 交流耐壓試驗(yàn)程序。CIS現(xiàn)場(chǎng)交流耐壓試驗(yàn)的第一階段是“老練凈化”，其目的是清除GIS內(nèi)部可能存在的導(dǎo)電顆?；蚍菍?dǎo)電顆粒。這些顆?？赡苁怯捎诎惭b時(shí)清理不凈，或是多次操作后產(chǎn)生的金屬碎屑，或足緊固件的切削碎屑和電極表面的毛刺而形成的。“老練凈化'可使可能存在的導(dǎo)電微粒移動(dòng)到低電場(chǎng)區(qū)或顆粒陷阱中和燒蝕電極表面的毛刺，使其不再對(duì)絕緣起危害作用。

3.11 電纜試驗(yàn)

在電纜頭插入到GIS，并做好相應(yīng)氣室的氣體工作，試驗(yàn)必須在電纜終端安裝結(jié)束24h后進(jìn)行，試驗(yàn)電壓從對(duì)側(cè)的電纜頭加入。

3.12 GIS與遠(yuǎn)方控制及聯(lián)調(diào)試驗(yàn)

在所有二次同路接線完成后，按照設(shè)計(jì)圖紙的要求以及實(shí)現(xiàn)的功能逐個(gè)回路進(jìn)行試驗(yàn)，首先是就地調(diào)試，確保GIS內(nèi)部連接線的正確。然后是遠(yuǎn)方控制，現(xiàn)場(chǎng)施加電流和電壓遠(yuǎn)方應(yīng)有顯示，確定遙測(cè)功能的可靠性。最后確認(rèn)遙控、遙信功能。GIS的不同元件之間設(shè)置的各種連鎖應(yīng)進(jìn)行不少于3次的試驗(yàn)，以檢驗(yàn)其功能足否可靠正確?，F(xiàn)場(chǎng)應(yīng)驗(yàn)證以下連鎖功能特性：接地開關(guān)與有關(guān)隔離開關(guān)的相互連鎖；接地開關(guān)與有關(guān)電壓互感器相互連鎖：隔離開關(guān)與有關(guān)斷路器的相互連鎖等。

4 GIS常見故障分析

GIS作為一種在電力系統(tǒng)逐漸大規(guī)模推廣應(yīng)用的新型設(shè)備，設(shè)備質(zhì)量也參差不齊，像廈門ABB等合資廠家質(zhì)量較好，像西電、平高、山東泰開等國(guó)內(nèi)廠家的GIS設(shè)備在安裝后運(yùn)行缺陷也不時(shí)發(fā)生，根據(jù)筆者經(jīng)驗(yàn)，目前運(yùn)行中GIS設(shè)備缺陷主要有以下幾類；

4.1 漏氣

由于設(shè)備組件（如絕緣子、筒體等）加工精度低，安裝時(shí)組件清潔、密封膠未達(dá)要求，導(dǎo)致GIS設(shè)備經(jīng)過一段時(shí)間運(yùn)行后出現(xiàn)SF6氣體壓力降低，造成設(shè)備停運(yùn)。防范措施：加強(qiáng)設(shè)備加工質(zhì)量管理，控制接合面平整精度；注重安裝過程中GIS組件清潔處理，嚴(yán)格按程序施工；注意密封膠條、密封膠加注，防止膠條移位、密封膠加注過或欠及不到位。

4.2 內(nèi)部放電

主要有托架絕緣子放電、盆式絕緣子放電。

防范措施：加強(qiáng)設(shè)備制造商絕緣子的原材料控制、工廠制造質(zhì)量控制；加強(qiáng)安裝過程中絕緣子的清潔，防止雜物遺留導(dǎo)致放電。

5 結(jié)束語(yǔ)

GIS設(shè)備能否投運(yùn)，能否安全運(yùn)行，必須要依照試驗(yàn)數(shù)據(jù)去判斷，試驗(yàn)方法的正確和試驗(yàn)儀器的準(zhǔn)確都會(huì)影響試驗(yàn)數(shù)據(jù)的可信度。因此，學(xué)習(xí)、掌握、積累一定的安裝和調(diào)試GIS的經(jīng)驗(yàn)對(duì)從事電氣施工的人來說是很有必要的。

[l]ABB公司GIS設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)操作手冊(cè).

[2]李建明，朱康.高壓電氣設(shè)備試驗(yàn)方法(第二版)2001.

[3]電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)D13T596-1996電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程1997.

[4]國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50150-2006電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)2006.