變電站GIS設備安裝與調試技術
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摘 要：電力事業的快速發展，使得GIS設備的應用力度逐漸加強。GIS是由多種構件組合而成，為了發揮其最大效用，確保電網能夠有效運行，要提升其安全與調試工作水平。另外，GIS設備在安裝上需要一定的技術性與專業性，因此對安裝調試人員的專業技能要求較高。該文闡述了GIS設備的優點，然后從安裝與調試兩個方面分析其具體技術操作，以此提高GIS設備的質量。
關鍵詞：變電站 GIS 安裝 調試
中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）03（c）-0033-02
科學技術水平的提升，使得電力系統的設備數量增多，技術含量較高，增強了其運行的穩定性與安全性。與一般電氣設備相比，GIS設備的占地面積小，環境適應能力強，運行穩定，加之其維護與檢修周期較長，使得其在變電站中得到了廣泛的應用，為了發揮GIS設備的最大效用，務必要做好安全與調試工作。
1 GIS設備的優點
GIS設備是由電流互感器、避雷針、斷路器、接地開關及母線等多個元件構成，密封在金屬接地外殼中，與空氣隔離，設備的各個部分處在獨立氣室中。其具有以下3種優勢。
1.1 占地面積小
由于GIS設備內部所具有的SF6絕緣強度與電弧斷開能力較強，所以設備外部的絕緣元件與斷路器的體積較小。而且GIS設備結構較為緊湊，元件連接數量較少，為變電站節省了許多空間。比如：在110kV變電站中，GIS設備占地面積是一般設備的46%;在220kV變電站中，GIS設備占地面積是一般設備的37%，因其占地面積少，所以設備的安裝周期較短。另外，GIS設備模塊屬于裝配式設備，可以將其多個元件運輸至變電站，進行自由拼裝，因而施工較為便捷[1]。
1.2 可靠性強
因為GIS設備元件為全封閉式，所以在設備運行時，外界的氣候或空氣濕度溫度等因素不會對其造成影響。而且其接地性能好，變電站運行時所產生的電磁與輻射會被GIS設備的外殼屏蔽掉，不會受到干擾。另外，GIS設備要安裝在固定預埋件上，所以具有較高的抗震性能。由于GIS設備能夠遙控操作，具有電氣與機械閉鎖的功能，所以在對高壓隔離開關進行開閉行為時，無需工作人員進入現場，安全性較高。
1.3 自動化運行效率高
因為GIS設備的性能良好，自動化運行水平較高，所以變電站能夠實現無人值守或少人值守，有效地降低了有關人員的工作強度。另外，GIS設備的檢修維修周期是8年，一般電氣設備的檢修周期是1年，因而減少了設備維修人員的工作量。相對于AIS設備，GIS具有更多的優勢，GIS的占地面積小、運行穩定、維修工作量少且一次性投資多;而AIS的占地面積大、運行基本穩定、維修工作量多且一次性投資少。
2 變電站GIS設備的安裝技術
2.1 安裝準備階段
在安裝GIS設備時，需要在高質量環境下進行，因此在進行正式安裝前，要做好防塵工作，建造防塵室，對其內部氣體進行干燥及凈化處理。安裝人員要仔細閱讀GIS設備的安裝作業說明書，并將變電站的設計圖紙下發到各個施工小組，技術總監要做好技術交接工作。在設備安裝過程中，有關人員要嚴格遵照安裝作業說明書中的步驟與方法進行設備安裝。
2.2 清潔階段
當已明確所有安裝工藝流程后，為了提升設備安裝質量，要使用吸塵器對設備安裝區域進行清潔處理。在開啟氣室后，不僅要及時清潔GIS設備的各個部件，還要對各種元件連接處及密封面進行清潔處理。為了避免在清潔過程中，設備表面出現絨毛，要使用棉布和工業乙醇進行設備清潔處理。
2.3 連接法蘭
為了保證法蘭連接具有較高的質量，要使用合理的方式進行密封面連接與O型面連接工作。當連接法蘭密封面時，如果密封面有擦傷處或損傷處，要先使用細砂紙對其表面破損處進行磨光處理，之后再進行密封面清潔、安裝作業。在連接O型面時，要確保O型全密封槽均勻填滿密封面中的膠圈，并且要保證在法蘭連接過程中密封膠圈不移位、法蘭面清潔度與標準相一致[2]。避免因細小的失誤而導致整體返工。
2.4 氣室充氣
在對氣室進行充氣作業前，要先將氣室內的空氣抽出，達到真空狀態。另外，為了使每個模塊擁有獨立的氣室，在模塊拼接完成后，要立即將模塊內的空氣抽空，達到真空狀態，再向氣室內填充SF6氣體。在填充此氣體時，要循序漸進的進行，先將室內氣體填充到150kPa，當每個氣室達到150kPa時，再增加其額定壓力。其中，氣體氣室壓力要達到500kPa，斷路器的氣室壓力要達到700kPa。值得注意的是，要按照設備的實際溫度計算出其壓力值，在設備未安裝之前，不可以向室內填充SF6氣體。
2.5 安裝注意事項
從現場上看，禁止在套管及管路箱體等其他部位施加重力或重擊;禁止在雨天作業;保護充氣孔，避免損傷或沾污;合理選擇緊固螺栓;未施工前，不可取下罐體與管路上方的蓋板等。
從施工準備上看，要保持施工作業現場干凈整潔;GIS設備進入現場后要按照計劃施工;施工人員要利用經緯儀做出標高且記錄，將其作為GIS安裝位置的依據等。
3 變電站GIS設備調試技術 3.1 一次回路直流電阻試驗
為了確保GIS設備的導體連接安裝正確、各個元件連接接觸良好，變電站的滿額荷載能夠正常運行，在安裝完GIS設備后，要進行以此回路直流電阻試驗，以此檢查設備安裝是否存在隱患問題。首先要使用直流壓降法進行測量，直流電控制在100A，誤差范圍為±3%。另外在實際測量過程中，要將電壓測量線連接在電流輸電線路內側，并要注意接線位置，以免產生較大的誤差。在測量后，要將實際測量的電阻值先與GIS設備的出廠試驗報告電阻值進行對比分析，再與實際累計值進行對比分析，要確保實際測量數據低于產品技術規定的1.2倍，若是高于規定標準，要重新布置設備接地導線。
3.2 氣密性試驗
為了保證GIS設備氣室密封性良好，要進行氣密性試驗，以此及時找到問題并調整改進。在進行此試驗時，要使用專業檢漏儀器對GIS設備氣室進行檢漏試驗。第一，對GIS設備的氣室進行充氣。第二，使用檢漏儀器探頭在設備連接口表面緩慢的移動，移動速度保持在10mm/s，若是存在問題，檢漏儀會發出報警信號。為了提升檢測結果的可靠性與真實性，一般情況下會定性檢測兩次。第三，要按照報警信號對接口問題進行判斷，并全面檢查漏氣連接處，當明確故障原因后對其采取合理的措施進行處理。
3.3 測量微水含量
SF6作為GIS設備的重要構成，為了保證SF6氣體具有較高的純度與絕緣性能，要使用微水檢漏儀器檢查GIS設備各個氣室內的微水含量，根據相關規定，斷路器的滅弧室氣室在新裝或大修后要小于150ppm，運行時要小于300ppm;氣體的氣室在新裝或定修后要小于250ppm，運行時要小于500ppm。對于微水含量值的計算，要先保證氣室的氣體達到額定值，當氣體穩定后再測量，同時要綜合現場氣室壓力及環境濕度進行折算，進而計算出ppm值[3]。
3.4 檢查接地
對于接地檢查，要按照變電站GIS設備的接地圖紙進行檢查，要保證其接地安裝良好，且與國家有關規定相一致，CT、PT的極性與變比符合標準參數，CT伏安特性和GIS設備出廠報告相同。
3.5 設備耐壓試驗
根據變電站的有關要求，GIS設備的實際耐壓水平要達到出廠時的80%，切忌不可以滿電壓試驗。首先要將試驗電壓保持3kV/s的速度升至為額定電壓，時間為1～3min，對設備進行觀察。其次，將實驗電壓升至184kV，時間為1min。最后按照此種方式進行個相電壓試驗，檢查其耐用水平。
4 結語
綜上所述，變電站GIS設備為變電站的整體運行提供了可靠的保障。在安裝GIS設備時，要先做好準備及清潔工作，再進行法蘭連接、氣室充氣、設備及零件連接檢查等作業;在調試GIS設備時，要進行一次回路直流電阻、氣密性、設備耐壓等試驗，進而提升設備的整體質量。
參考文獻
[1] 文宜安.變電站GIS設備與變壓器的安裝與調試技術探究[J].科技創新與應用，2016（36）：226.
[2] 曹強.變電站GIS設備安裝調試中常見問題及規避途徑[J].科技創新與應用，2016（34）：183.
[3] 劉俠.GIS設備安裝調試技術在500kV變電站電氣施工中的應用研究[J].通訊世界，2014（8）：68-69.
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