電力系統(tǒng)中變電站GIS設(shè)備安裝與調(diào)試技術(shù)

李敬賢

摘要：高新技術(shù)快速發(fā)展，極大程度地帶來了電氣設(shè)備使用的增多，增加了電氣系統(tǒng)的載荷壓力。為了滿足社會(huì)對(duì)電能的需求，需要提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。隨著信息技術(shù)在電力系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，GIS設(shè)備成為現(xiàn)代電力系統(tǒng)的構(gòu)成基礎(chǔ)之一。GIS設(shè)備的應(yīng)用提高了電力系統(tǒng)工作的穩(wěn)定度，對(duì)電力領(lǐng)域的發(fā)展起著重要的推動(dòng)作用。但是GIS設(shè)備的安裝與調(diào)試是電力系統(tǒng)施工過程中的難點(diǎn)，施工人員需要全面掌握這項(xiàng)技術(shù)，才能保證變電站的正常工作。本文對(duì)電力系統(tǒng)中變電站GIS設(shè)備的安裝與調(diào)試進(jìn)行了討論與分析，對(duì)相關(guān)工作有一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：電氣系統(tǒng);GIS設(shè)備;安裝;調(diào)試

引言：

近年來，國家對(duì)電力領(lǐng)域的發(fā)展越來越重視，2015年到2020年間我國對(duì)電力系統(tǒng)的投資高于兩萬億元，大大促進(jìn)了我國電力領(lǐng)域的發(fā)展。與此同時(shí)，國家對(duì)電力系統(tǒng)的功能又提出了新的要求。如果電力系統(tǒng)的發(fā)展跟不上人們對(duì)電力需求的激增，就會(huì)導(dǎo)致電路故障等問題，嚴(yán)重影響人們的生產(chǎn)生活。GIS設(shè)備在變電站工作過程中發(fā)揮著巨大的作用，它的安裝和調(diào)試的質(zhì)量會(huì)直接影響到變電站的工作質(zhì)量。但是GIS設(shè)備安裝復(fù)雜，安裝過程中還存在著較多問題，為了保證變電站能夠正常穩(wěn)定工作，需要完善GIS設(shè)備安裝與調(diào)試技術(shù)。

1 GIS設(shè)備概述

GIS設(shè)備是一種開關(guān)設(shè)備，主要構(gòu)成部分包括開斷裝置、操動(dòng)機(jī)構(gòu)、絕緣結(jié)構(gòu)和導(dǎo)電回路。相比于傳統(tǒng)變電站中的設(shè)備，GIS設(shè)備具有體積小、質(zhì)量輕，節(jié)約設(shè)備占用面積，安裝時(shí)間更短，工作性能高，維護(hù)返修簡單，壽命較長，能夠保證電力系統(tǒng)高效率運(yùn)行。在GIS設(shè)備的工作過程中會(huì)產(chǎn)生電弧，但設(shè)備內(nèi)部的SF6氣體能夠熄滅電弧，同時(shí)產(chǎn)生有害氣體。GIS設(shè)備中還包括電流互感器、避雷針、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等元件，如圖1所示是變電站GIS設(shè)備的運(yùn)行圖。

2 GIS設(shè)備安裝步驟

2.1 制定安裝方案

科學(xué)合理的安裝方案是順利安裝GIS設(shè)備的前提保證，制定安裝方案時(shí)需要實(shí)地考察施工環(huán)境，以實(shí)際情況為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)工作流程、安排工作人員、購置適合的設(shè)備型號(hào)等，在進(jìn)行施工之前需要對(duì)施工現(xiàn)場進(jìn)行清理，根據(jù)環(huán)境進(jìn)行防潮、防曬等防護(hù)措施。除此之外，還需要對(duì)GIS設(shè)備進(jìn)行清潔，防止設(shè)備上微小雜志對(duì)安裝過程造成影響。

2.2 畫地面軸線

在正式施工之前，需要根據(jù)設(shè)計(jì)方案和施工現(xiàn)場，確定底面軸線坐標(biāo)，根據(jù)軸線情況初步確定GIS設(shè)備的安裝位置，并邀請相關(guān)專業(yè)人員進(jìn)行現(xiàn)場指導(dǎo)，進(jìn)行設(shè)備安裝。

2.3 安裝法蘭凸緣盤

相鄰設(shè)備的連接主要是通過法蘭凸緣盤實(shí)現(xiàn)的，特別是安裝GIS設(shè)備時(shí)法蘭凸緣盤能夠起到非常重要的作用。在進(jìn)行安裝之前，需要嚴(yán)格檢查法蘭凸緣盤的封裝密閉性和完整性，如果法蘭凸緣盤表面有磨損，需要利用磨砂紙將其磨平，再在其表面用酒精進(jìn)行擦拭，安裝法蘭時(shí)需嚴(yán)格按照順序緊固，并遵循特定的力矩值，如圖2所示是法蘭螺栓的緊固順序以及力矩圖。安裝結(jié)束后，需要往密封槽內(nèi)按壓法蘭凸緣盤。

2.4 氣室抽氣以及二次電纜的接線

安裝完法蘭凸緣盤之后需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行抽氣，以保證設(shè)備內(nèi)真空狀態(tài)，為后續(xù)充入絕緣氣體做好準(zhǔn)備。為了保障GIS設(shè)備的正常運(yùn)行，需要進(jìn)行二次電纜的接線，通過接線處理可以保證GIS設(shè)備正常的信號(hào)處理，是安裝GIS設(shè)備過程中重要的階段之一。

3 GIS設(shè)備安裝過程出現(xiàn)的故障類型

變電站GIS設(shè)備在電力系統(tǒng)中具有重要意義，但是在安裝過程中同樣會(huì)出現(xiàn)很多問題，不同問題會(huì)導(dǎo)致不同故障的產(chǎn)生，如表1所示是GIS設(shè)備運(yùn)行過程中常見的故障。

（1）氣體泄漏。如果GIS設(shè)備的各個(gè)零件精密度不足，在運(yùn)行過程中會(huì)導(dǎo)致有毒氣體的泄露，不僅會(huì)使設(shè)備的正常工作受到影響，而且還威脅施工人員的人身安全。出現(xiàn)這一情況后，管控人員需要立即降低氣壓至合適水平，但是氣壓也不能過低，過低氣壓會(huì)導(dǎo)致設(shè)備無法正常進(jìn)行工作。為了避免這種情況的發(fā)生，安裝過程前需要嚴(yán)格篩選GIS設(shè)備零件，使用高質(zhì)量原材料，最大限度降低GIS設(shè)備氣體泄漏的概率。安裝過程中要嚴(yán)格按照順序做好全方位清潔工作，避免發(fā)生膠條移動(dòng)的現(xiàn)象。

（2）內(nèi)部漏電。由于絕緣材料絕緣性較差而導(dǎo)致的內(nèi)部放電故障是影響GIS設(shè)備正常工作的因素之一，比如因托架絕緣放電而造成設(shè)備無法工作的情況較為常見。因此在進(jìn)行GIS設(shè)備元件選擇的時(shí)候，需要選擇絕緣性能良好的原材料。同時(shí)在安裝過程中注意設(shè)備的清潔，降低漏電的幾率，增加對(duì)設(shè)備進(jìn)行維修保養(yǎng)的頻率，為設(shè)備正常工作提供良好的保障。

（3）GIS設(shè)備異常發(fā)熱。一般來說GIS設(shè)備的異常發(fā)熱主要包括兩個(gè)方面：內(nèi)部發(fā)熱和外部發(fā)熱。造成內(nèi)部發(fā)熱的常見原因主要包括母線導(dǎo)體接觸不良和絕緣體絕緣能力不足。就目前狀況來說，電力系統(tǒng)還缺乏能夠?qū)IS設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)溫度監(jiān)控的工具，不能及時(shí)判斷運(yùn)行過程中是否出現(xiàn)溫度過高的情況，所以需要在安裝過程中嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致，最大程度減小異常發(fā)熱情況發(fā)生的概率。一旦GIS設(shè)備內(nèi)部發(fā)生導(dǎo)體接觸不良等情況，將會(huì)直接影響到設(shè)備的工作效率，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致設(shè)備因溫度過高燒毀故障。

4 電力系統(tǒng)中變電站GIS設(shè)備的調(diào)試

4.1 接線檢測

在連接設(shè)備階段，需要觀察接線狀況，完成設(shè)備的安裝后，需要對(duì)接線進(jìn)行測試。利用直流電壓測試的方法進(jìn)行連接，限制電流的標(biāo)準(zhǔn)額度，同時(shí)將誤差的實(shí)際測定維持于±3%。測試過程中連接方式的不同對(duì)測試結(jié)果有很大的影響，所以必須按照規(guī)定的連接方式進(jìn)行連接，對(duì)不同的連接方式進(jìn)行不同的結(jié)果分析。測試完成后將測試結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，并對(duì)調(diào)整接線方式使最終的測試結(jié)果在合理誤差之內(nèi)。如表2是變電站中GIS設(shè)備氣室壓力的規(guī)定值。

4.2 氣體密度檢測

SF6是GIS設(shè)備的重要組成成分之一，它給繼電器提供了正常工作的環(huán)境條件，在實(shí)際安裝過程中，需要對(duì)SF6氣體進(jìn)行密度檢測。通過采用扣罩法對(duì)其密度進(jìn)行檢測，大致過程為：先將SF6氣體充入設(shè)備中，在設(shè)備表面利用小型風(fēng)扇進(jìn)行煽動(dòng)，然后使用密封罩進(jìn)行密封，經(jīng)過一段時(shí)間后利用精度高的測量儀器對(duì)其密度進(jìn)行準(zhǔn)確測量。

4.3 水含量檢測

由于含水量高低會(huì)影響設(shè)備內(nèi)部絕緣體的工作，所以在安裝過程中需要進(jìn)行含水量的測試，以保證設(shè)備內(nèi)部含水量穩(wěn)定在規(guī)定范圍內(nèi)。一般使用DOI9進(jìn)行水含量檢查。水含量的檢測有利于避免因絕緣體絕緣性能不足而導(dǎo)致的漏電情況的發(fā)生。

4.4 氣密性檢測

在進(jìn)行安裝時(shí)，需要進(jìn)行氣密性的檢測，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)法蘭凸緣盤密封面的密封狀況的檢查，能夠最大程度降低漏氣現(xiàn)象的產(chǎn)生。一般來說，檢測人員會(huì)利用HALOTECK儀器對(duì)設(shè)備進(jìn)行氣密性檢查，如果出現(xiàn)漏氣情況，會(huì)有預(yù)警提示，保證了設(shè)備良好的密封性。

結(jié)束語：

綜上所述，GIS設(shè)備的科學(xué)合理安裝是保證變電站能夠正常工作的前提，安裝之前可以利用科學(xué)的方法對(duì)氣密性、水含量、氣體密度、接線方式等進(jìn)行調(diào)試，將調(diào)試數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)對(duì)比分析，從而實(shí)現(xiàn)科學(xué)高效安裝，減少隱患情況的發(fā)生，保持持續(xù)穩(wěn)定的電力輸出，使GIS設(shè)備能夠更好發(fā)揮性能優(yōu)勢。

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