水電站GIS設(shè)備的安裝與調(diào)試相關(guān)探討

摘要：GIS全封閉組合電器是一種以SF6氣體作為絕緣介質(zhì)并將高壓電器元件密封于接地金屬筒中的一種金屬封閉式設(shè)備。GIS全封閉組合電器不僅能夠在各種環(huán)境下保護(hù)電氣設(shè)備的正常運(yùn)行還提升了水電站穩(wěn)定運(yùn)行的可靠性及電站的綜合自動化水平。本文主要對水電站GIS設(shè)備的安裝與調(diào)試進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：水電站;GIS設(shè)備;安裝與調(diào)試

GIS設(shè)備指的是氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備，是將水電站內(nèi)除變壓器以外的一次設(shè)備，包括斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、電壓互感器、電流互感器、避雷器、母線、電纜終端、進(jìn)出線套管等主要元件均裝入封閉的金屬容器。設(shè)備安裝質(zhì)量是影響水電站運(yùn)行的關(guān)鍵因素，GIS設(shè)備是一項(xiàng)重要的設(shè)備，其在保證水電站穩(wěn)定運(yùn)行方面起著重要的作用，因此控制好GIS設(shè)備安裝調(diào)試關(guān)鍵工藝質(zhì)量十分重要。

1.GIS設(shè)備的特點(diǎn)

GIS設(shè)備的占地面積小，而且具有較高的可靠性，已經(jīng)成為當(dāng)前變壓器設(shè)備的重要組成部分。GIS設(shè)備的特點(diǎn)具體體現(xiàn)在：（1）可靠性高。GIS設(shè)備使用的所有帶電部件全都安置在密封金屬殼內(nèi)部，其內(nèi)部空間使用絕緣介質(zhì)填滿，能夠有效的保證操作人員的安全，而且維修的難度也極大的降低。（2）絕緣性高。在GIS設(shè)備中使用的絕緣子、絕緣拉桿等部件，全部都是經(jīng)過嚴(yán)格的計(jì)算和優(yōu)化設(shè)計(jì)而實(shí)現(xiàn)的，因此其具有很強(qiáng)的絕緣性。（3）自能滅弧技術(shù)在GIS設(shè)備中的應(yīng)用，使得斷路器運(yùn)轉(zhuǎn)過程中所需要的操作功降低很多。與此同時，輕型彈簧機(jī)構(gòu)的使用，杜絕了設(shè)備漏油問題的發(fā)生，從整體上提高了GIS設(shè)備的使用效率。（4）GIS設(shè)備的殼體結(jié)構(gòu)是應(yīng)用無縫合金鋁管和冷翻邊工藝而成，當(dāng)操作人員進(jìn)行焊接時便能夠獲得更有利的條件，有效的提高了焊接質(zhì)量，同時也能對電網(wǎng)分布起到一定的改善作用，這樣也能促進(jìn)設(shè)備外形尺寸的不斷減小，節(jié)約空間。（5）GIS設(shè)備中與渦流發(fā)熱相關(guān)的元件使用的全部都是鋁合金材料。鋁合金具有很強(qiáng)的抗腐蝕性，因此能夠有效的降低渦流產(chǎn)生的損耗。6.GIS設(shè)備中所有的部件都被金屬殼體所包裹，所以其對于外界的風(fēng)、雨等因素有著足夠的抵御能力，而且其不會受到海拔等因素的影響，在任何環(huán)境下都能適用。

2.GIS設(shè)備安裝調(diào)試關(guān)鍵工藝質(zhì)量控制

2.1安裝環(huán)境工藝控制措施

在GIS變電設(shè)備安裝過程中，水分和雜質(zhì)對SF6的影響非常明顯，因而控制好現(xiàn)場安裝環(huán)節(jié)的環(huán)境問題十分關(guān)鍵。一方面，在安裝GIS變電設(shè)備的時候，裝配工作應(yīng)在無風(fēng)沙、雨雪，空氣相對濕度小于80%的條件下進(jìn)行，使用的清潔劑、密封膠和擦拭材料符合產(chǎn)品技術(shù)規(guī)定。同時，如果在戶外進(jìn)行GIS設(shè)備安裝，風(fēng)速應(yīng)當(dāng)小于3級，而且要注意安裝現(xiàn)場一定要干凈整潔，不能有揚(yáng)塵等情況發(fā)生，如果擔(dān)心外界環(huán)境影響，可以在要安裝的單元周圍進(jìn)行一些遮蔽的技術(shù)處理。母管內(nèi)膛作業(yè)時，必須由專門指定人員完成，作業(yè)時必須戴好帽子、口罩、穿無扣連體工作服，所用工具須記錄，工作完畢后再清點(diǎn)，防止遺留在膛內(nèi)。內(nèi)膛作業(yè)完畢封閉前，用吸塵器進(jìn)行清理，以防頭發(fā)、灰塵等細(xì)小雜物留在膛內(nèi)。

2.2溫度補(bǔ)償型伸縮節(jié)的調(diào)整

在進(jìn)行GIS設(shè)備安裝時，受到外部溫度因素的影響或者是外力作用下，會使管道由于熱脹冷縮的作用力影響而發(fā)生不同程度的變化，這時對于GIS設(shè)備的平衡就會產(chǎn)生一定的影響，因此對于溫度補(bǔ)償造成的伸縮節(jié)要進(jìn)行有效的控制。在不同的條件下產(chǎn)生的伸縮節(jié)尺也存在著一定的差異，實(shí)際的安裝過程中，需要按安裝規(guī)范的要求，對于不同尺寸的伸縮節(jié)進(jìn)行科學(xué)的調(diào)節(jié)，有的伸縮節(jié)在調(diào)節(jié)時可能會由于尺寸的變化而導(dǎo)致其自身的作用受到影響，因此很對伸縮節(jié)的問題，要從實(shí)際情況出發(fā)，判斷其是否需要進(jìn)行調(diào)節(jié)和調(diào)節(jié)的尺寸。

2.3斷路器油壓閉鎖

在當(dāng)前使用的GIS設(shè)備中，大部分的斷路器都是液壓彈簧機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)的，因此在GIS設(shè)備安裝時，必須要對操作機(jī)構(gòu)的主要參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)的測試，而其中的重點(diǎn)就在于斷路器油壓閉鎖回路的測試和控制。在進(jìn)行安裝設(shè)計(jì)時，如果缺乏對重合閘閉鎖的全面考慮，就可能會導(dǎo)致重合閘的液壓回彈機(jī)構(gòu)不能自動閉合。所以要對重合閘閉鎖油壓參數(shù)進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì)，保證重合閘的閉合鎖能夠全面的反映出斷路器的運(yùn)行狀態(tài)，并且可以保證在重合閘的閉合過程中有足夠的時間用來滿足開關(guān)的重合動作，以此實(shí)現(xiàn)裝置內(nèi)部繼電器的自動延時功能。

2.4氣室真空工藝控制措施

氣室安裝結(jié)束一定要同時進(jìn)行真空工藝的質(zhì)量控制，也就是抽真空。抽真空前，檢查所有氣室防爆膜應(yīng)無損壞;所有打開氣室內(nèi)的吸附劑必須更換。氣室管路連接的地方要加上一個逆止閥，安排專人看住，避免一旦出現(xiàn)真空配電裝置在失電停止運(yùn)轉(zhuǎn)的時候氣室發(fā)生泵油倒吸的事故。而且要先讓真空泵運(yùn)轉(zhuǎn)，沒有發(fā)現(xiàn)故障的情況下再打開其他氣室管路的閥門裝置，不關(guān)閥門一定不能先關(guān)真空泵。抽真空過程中每隔10min觀察一次真空表的讀數(shù)，看指針是否有持續(xù)下降。如指針持續(xù)下降，表明有泄漏點(diǎn)，必須及時處理。監(jiān)視真空表讀數(shù)達(dá)到133.3Pa時，繼續(xù)抽真空30min，停4h不低于133.3Pa，再抽2h后可充氣。

2.5接地殼體工藝控制措施

因?yàn)镚IS變電設(shè)備內(nèi)部具有很好的密集性，外殼和導(dǎo)體以及導(dǎo)體之間的電氣距離不是很大，一旦發(fā)生內(nèi)部擊穿情況，接入地面的電流就會經(jīng)由接地的連接導(dǎo)線進(jìn)入接地網(wǎng)。同時，GIS設(shè)備的外殼筒體一般都是金屬材料制成的，具有一定的導(dǎo)電性能，一旦出現(xiàn)電力系統(tǒng)的用電故障，發(fā)生不對稱性，就會出現(xiàn)所說的“連電”現(xiàn)象，造成GIS變電設(shè)備的損害或者危及人身的生命安全。所以，一定要控制好GIS設(shè)備外殼接地的工藝控制。現(xiàn)在一般設(shè)計(jì)選擇銅質(zhì)的接地網(wǎng)和接地連線進(jìn)行接地處理，降低土壤的電阻，或者GIS變電設(shè)備的相間筒體間采用銅排跨接，并保證其截面通過電流滿足不平衡短路電流需要，防止出現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行故障。

2.6主回路電阻測量

通過科學(xué)的主回路電阻測量，能夠及時辨別GIS設(shè)備運(yùn)行過程中出現(xiàn)的主回路接觸不良的問題，進(jìn)而做出相應(yīng)的提示，能夠避免接觸不良問題對設(shè)備造成的損壞。在相關(guān)的技術(shù)規(guī)范中對于主回路電阻測量的相關(guān)問題做出了規(guī)定，要求采用高于100A的直流降壓法進(jìn)行測量，測量的結(jié)果應(yīng)該小于112Ru。與此同時，在進(jìn)行設(shè)備采購時，需要廠家根據(jù)設(shè)備出廠的主回路電阻測量過程重復(fù)測量一次，這樣才能使獲得的數(shù)據(jù)具有更高的可靠性。

2.7工頻耐壓試驗(yàn)值的確定

有的GIS設(shè)備生產(chǎn)廠家在進(jìn)行設(shè)備的性能測試時，只在做型式試驗(yàn)時斷口間工頻耐壓試驗(yàn)值達(dá)到110kV，而出廠試驗(yàn)往往只達(dá)到85kV。當(dāng)試驗(yàn)值不能滿足設(shè)備運(yùn)行需要時，就可能會在運(yùn)行過程中引起設(shè)斷路器故障，進(jìn)而引發(fā)擊穿事故。因此在GIS設(shè)備的安裝過程中，必須要對相關(guān)的試驗(yàn)值進(jìn)行確定。另外，對于外購的元件必須要進(jìn)行試驗(yàn)，確認(rèn)其是否能夠滿足工頻耐壓試驗(yàn)的需求，在試驗(yàn)的過程中要密切關(guān)注相關(guān)數(shù)據(jù)的變化情況。

3.結(jié)語

GIS設(shè)備的安裝質(zhì)量對整個水電站電氣工程的安裝質(zhì)量起著關(guān)鍵性的作用，因此，在實(shí)際的工作中，必須要重視GIS設(shè)備的安裝。在做好必要的準(zhǔn)備工作的基礎(chǔ)上，通過有效的控制措施加強(qiáng)設(shè)備安裝的質(zhì)量控制，才能保證GIS設(shè)備安裝的有效性，從而保證整個水電站電氣工程的穩(wěn)定運(yùn)行。

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