任紹全GIS組合電器的安裝方法及注意事項(xiàng)

1、GIS組合電器的安裝方法及注意事項(xiàng)任紹全 雍其斌 王勇 田巍 李錦濱 徐國(guó)慶 何玉軍工程大隊(duì)摘要：隨著科技的發(fā)展，電網(wǎng)供電設(shè)備得到了進(jìn)一步的完善，GIS組合電器具有占地面積小、元件全部密封、不受環(huán)境干擾、運(yùn)行可靠性高、維護(hù)工作量小、無電磁干擾等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于變電站的更新改造中，本文以任東220kV變電站工程為例，對(duì)GIS組合電器安裝中幾個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)的施工方法、質(zhì)量要求進(jìn)行歸納總結(jié)，為今后冀中電網(wǎng)變電站更新為GIS組合電器的安裝工程積累經(jīng)驗(yàn)，并提有價(jià)值的供借鑒和參考。關(guān)鍵詞 ：GIS SF6氣體 真空 質(zhì)量控制 氣體充填引言：華北石化公司的電源,取自任東220kV變電站110kV母線輻射供電的石

2、化西和石化東變電站，前幾年石化東、西兩個(gè)站相鄰線路或者站所故障，間接導(dǎo)致華北石化公司煉化裝置“晃電”15次之多。為提高冀中電網(wǎng)供電的可靠性，優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，對(duì)重點(diǎn)站所進(jìn)行了更新，任東220kV是冀中電網(wǎng)最大的室內(nèi)GIS組合電器變電站，之前施工的留路、任北、任五、石化東、石化西、蘇氣、燕山北都是110kV小型GIS組合電器設(shè)備，尤其對(duì)任東變電站的改造，前幾年的“晃電”現(xiàn)象，2014年來僅發(fā)生1次，為冀中電網(wǎng)GIS組合電氣安裝提供了可靠保障。不通一、GIS組合電器的特點(diǎn)GIS是氣體絕緣組合電器的英文縮寫。GIS以六氟化硫氣體（SF6）作為絕緣介質(zhì)，把整個(gè)變電站的設(shè)備（除變壓器外）全部封閉在一個(gè)接地的

3、金屬外殼內(nèi)，殼內(nèi)充以0.30.4Mpa的六氟化硫氣體，保證對(duì)地、相間以及斷口間的可靠絕緣。GIS內(nèi)部包括母線、隔離開關(guān)、電流互感器、斷路器、電壓互感器、接地開關(guān)、套管等，用化學(xué)性質(zhì)不活潑的SF6氣體作為絕緣，從而取代以前變電站以裸導(dǎo)線連接，各種電氣設(shè)備而利用空氣作為絕緣的方法。通常GIS變電站的占地面積，大約為常規(guī)空氣絕緣變電站（AIS）的10-20%，且具有操作安全性、可靠性高、使用壽命長(zhǎng)、噪音小、全封閉等特點(diǎn)。GIS安裝技術(shù)難度大；對(duì)防塵、防潮的要求非常高。因此，必須對(duì)GIS組合電器安裝中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)引起高度重視。二、 GIS安裝時(shí)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的施工條件要求1、 GIS安裝場(chǎng)地條件（1）土建應(yīng)完成

4、GIS預(yù)埋件施工及基礎(chǔ)槽鋼安裝工作，且滿足承重要求；室內(nèi)墻面抹灰及粉刷工作全部結(jié)束。GIS在施工前要徹底打掃干凈，保證現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)無灰塵、無積水。GIS設(shè)備施工現(xiàn)場(chǎng)，要確保土建及其他施工全部退場(chǎng)。（2）安裝施工方案已通過審查、批準(zhǔn)，施工人員組織到位，且在施工現(xiàn)場(chǎng)組織好施工方案交底工作。（3）專用工機(jī)具準(zhǔn)備充分、齊備，包括氣體回收裝置、真空泵、充氣裝置、吸附劑烘箱、微水測(cè)量?jī)x、SF6氣體檢漏儀、經(jīng)緯儀等設(shè)備均應(yīng)處于良好的備用狀態(tài)。2、 GIS設(shè)備二次轉(zhuǎn)運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)GIS設(shè)備二次轉(zhuǎn)運(yùn)和設(shè)備進(jìn)場(chǎng)，順序的組織安排，應(yīng)該與GIS設(shè)備安裝順序及實(shí)際進(jìn)度相協(xié)調(diào)一致。仔細(xì)核對(duì)裝箱清單和裝配圖紙，做到箱號(hào)、包裝圖號(hào)、設(shè)

5、備名稱一一對(duì)應(yīng)。要求裝那套設(shè)備，就運(yùn)來該套設(shè)備。不盲目轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備，避免造成場(chǎng)地?fù)頂D，設(shè)備堆集如山，安裝秩序混亂等現(xiàn)象。3、基礎(chǔ)核查 GIS基礎(chǔ)采用預(yù)埋槽鋼，要求基礎(chǔ)預(yù)埋件高度誤差為：每間隔基礎(chǔ)預(yù)埋件水平最高和最低差不超過2mm，所有尺寸最大允許偏差為±3mm；條形基礎(chǔ)不均勻沉降5mm；如果預(yù)埋槽鋼沉降嚴(yán)重變形厲害，則必須對(duì)預(yù)埋槽鋼進(jìn)行處理，把變形控制在誤差范圍內(nèi)。基礎(chǔ)劃線采用經(jīng)緯儀和鋼卷尺等測(cè)量工具進(jìn)行。按照GIS平面布置圖和GIS基礎(chǔ)圖中注明的尺寸，將斷路器中心線，主母線中心線及各個(gè)間隔中心線單獨(dú)繪制出來。測(cè)量應(yīng)采用同一把尺進(jìn)行。4、GIS開箱后統(tǒng)計(jì)出廠參數(shù)設(shè)備均采用整體充0.5Kp

6、a/cm2的SF6氣體運(yùn)輸。所以在開箱檢查時(shí)，要記錄好各密封單元?dú)馐业某錃鈮毫χ担员悴轵?yàn)設(shè)備是否存在泄漏。三、 GIS組合電器安裝對(duì)各環(huán)節(jié)的要求1 、GIS安裝環(huán)境的要求 高純度SF6氣體性能穩(wěn)定，絕緣強(qiáng)度和滅弧能力極高，但塵埃、水分如果在組裝時(shí)進(jìn)入開關(guān)設(shè)備內(nèi)部，形成的污染沉積在支持件的表面，將大大降低絕緣體表面的閃絡(luò)電壓，造成GIS組合電器運(yùn)行不可靠，甚至出現(xiàn)安全事故?，F(xiàn)場(chǎng)GIS組合電器施工，要充分考慮到設(shè)備組裝過程中對(duì)周圍環(huán)境質(zhì)量的控制。2、環(huán)境清潔度控制 在安裝過程中，空氣的清潔度對(duì)GIS設(shè)備的質(zhì)量威脅很大，在安裝過程中要嚴(yán)格控制揚(yáng)塵，可采取地面撒水清潔，停止周邊其他作業(yè)，安裝設(shè)備周圍

7、搭設(shè)簡(jiǎn)易塑料棚等措施。對(duì)開罐的設(shè)備要用塑料薄膜及時(shí)進(jìn)行封閉。3、環(huán)境濕度的控制 在安裝過程中，空氣濕度大容易造成GIS設(shè)備受潮，造成充填的SF6氣體微水含量超標(biāo)，影響到GIS設(shè)備的絕緣水平。GIS設(shè)備開罐安裝時(shí)應(yīng)選擇晴朗、氣溫較高的天氣進(jìn)行，環(huán)境相對(duì)濕度應(yīng)小于50 。4、基準(zhǔn)間隔就位對(duì)工程間隔數(shù)較多的變電站，采用以中間單元為基準(zhǔn)先行就位，再以左右一字排開的形式進(jìn)行相鄰單元的組合，以減少整體組合安裝累積誤差。其它變電站可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況確定基準(zhǔn)間隔。避雷器出廠時(shí)一般與電壓互感器組成一個(gè)單元，現(xiàn)場(chǎng)不需要單獨(dú)安裝，但在GIS高壓試驗(yàn)時(shí)，避雷器無法承受GIS母線、斷路器、隔離開關(guān)的耐壓值，現(xiàn)場(chǎng)可能需要

8、進(jìn)行拆卸和安裝。需要注意的是，布置在平行雙母線上的電壓互感器因?yàn)槲恢玫膶?duì)稱，容易出現(xiàn)一次相序正確，二次相序錯(cuò)誤的情況，所以必須重視對(duì)相序的核定，及時(shí)對(duì)二次電壓回路進(jìn)行調(diào)線。5、設(shè)備內(nèi)部清潔GIS筒體內(nèi)部、澆注絕緣件和金屬零部件，必須保持很高的清潔度，不得附著灰塵及其它微粒，采用吸塵器進(jìn)行清掃，并選用高純度酒精進(jìn)行清洗。澆注絕緣件表面清洗應(yīng)采用無毛紙或棉布，用高純度酒精將無毛紙或棉布沾濕后進(jìn)行擦拭，所有清洗過金屬表面的無毛紙或棉布不得進(jìn)行絕緣件的擦拭，絕緣件只能使用潔凈的無毛紙或棉布。零部件的最終清洗也只能采用第一次使用的無毛紙或棉布。導(dǎo)電桿等導(dǎo)體，可采用研磨紙或黃銅刷子去除其表面氧化層、毛刺和

9、劃痕，并用丙酮進(jìn)行清洗，減小接觸電阻，減少放電現(xiàn)象。四、 GIS質(zhì)量控制措施1、密封要求在GIS裝配時(shí)如果有一根短發(fā)落入密封面，則會(huì)造成嚴(yán)重的漏氣現(xiàn)象，塵埃粒度直徑為0.02mm時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生0.5ml(一個(gè)大氣壓)min的漏氣量。根據(jù)GIS設(shè)備廠家規(guī)定，年漏氣量不得大于1。為保證GIS組合電器年漏氣量指標(biāo)和密封持久穩(wěn)定的施工質(zhì)量，在組裝時(shí)應(yīng)該嚴(yán)格控制密封面的精度，嚴(yán)格控制設(shè)備密封裝配的安裝工藝。2、密封表面處理方法拆下密封面保護(hù)罩后,應(yīng)檢查密封表面粗糙度，檢查是否有磕碰損傷。如果是輕微損傷，用1000號(hào)細(xì)砂紙或油石仔細(xì)打磨，如果情況嚴(yán)重，必須更換新件。檢查密封圈有無制造質(zhì)量問題，如果有變形、開

10、裂、損傷等現(xiàn)象，必須更換。用無毛紙蘸酒精仔細(xì)擦洗封面，密封槽和密封圈。密封圈規(guī)格尺寸必須與法蘭密封槽相符合。對(duì)裝法蘭時(shí)，要注意確保“”型密封圈不被擠出。3、密封膠的使用方法一般來說氣體密封膠不用于SF6氣體側(cè)。但可用于直 徑小于40的“”型圈的整個(gè)圓周。（氣體密封膠用法見右圖）在外部空氣側(cè)的整個(gè)法蘭面上應(yīng)當(dāng)薄薄涂敷一層氣體密封膠，用于阻止雨水的浸入和防銹。在應(yīng)用氣體密封膠前，確認(rèn)法蘭面無任何清洗溶劑的沉淀物（特別是分隔表面上的酒精）。在氣體密封膠變硬前應(yīng)當(dāng)完成裝配。在涂敷氣體密封膠之前要確認(rèn)“”型密封圈及其密封槽清潔，無損傷。氣體密封膠不得與其它潤(rùn)滑脂混合，裝配后，去除多余的氣體密封膠，GIS

11、所有電氣試驗(yàn)合格，無漏氣的情況下，還要對(duì)各法蘭結(jié)合縫隙涂抹防水膠。4、GIS各部位為螺栓緊固要求GIS各部位為螺栓緊固力矩表：（部分導(dǎo)體連接螺栓必須使用力矩扳手進(jìn)行緊固）螺栓規(guī)格堅(jiān)固力矩（Kg/） 堅(jiān)固力矩（N-m）堅(jiān)固力矩（Ib-ft）標(biāo)準(zhǔn)值特殊值標(biāo)準(zhǔn)值特殊值標(biāo)準(zhǔn)值特殊值M660405.93.94.32.9M81408013.77.810.15.8M1028020027.419.620.314.5M1248035047.134.334.725.3M16120087011885.386.862.9M2022001700215167159123M2230002200294216217159M24

12、39002900382284282210M3077005300755520557383注：特殊值適用對(duì)澆注絕緣件的堅(jiān)固。五、GIS抽真空和SF6氣體充填1、 吸附劑更換的注意事項(xiàng)GIS抽真空和SF6氣體充填，直接影響GIS的電氣絕緣性能與機(jī)械滅弧性能，是保證GIS組合電器施工質(zhì)量的又一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。GIS組合電器抽真空前，必須更換吸附劑，吸附劑不能在雨中或濕度大于90%時(shí)更換。吸附劑極易受潮，因此安裝在GIS氣室內(nèi)的吸附劑一定要經(jīng)過烘干處理才可裝入，烘干溫度為280，烘干時(shí)間為24小時(shí)，烘干的吸附劑在空氣中暴露時(shí)間不得超過60分鐘。吸附劑裝入GIS氣室后，應(yīng)盡可能快地抽真空，如若超過4小時(shí)后都還

13、未抽真空，則需對(duì)吸附劑重新進(jìn)行烘干處理。2、抽真空在GIS各元件形成獨(dú)立封閉氣室，回路電阻測(cè)試合格，且更換吸附劑后，即可進(jìn)行抽真空。GIS氣室的真空度在133pa及以下，抽真空時(shí)必須設(shè)專人監(jiān)護(hù)，以防止真空泵突然停止或因誤操作而引起真空泵油倒灌事故。并做好每間隔的抽真空記錄。抽真空到1mmHg（133帕）后，應(yīng)繼續(xù)抽30分鐘。然后關(guān)閉氣體入口閥門進(jìn)行真空泄漏試驗(yàn)，要求在4小時(shí)內(nèi)起始和最終的壓力差不超過1mmHg（133帕）。如果壓力升高大于1mmHg，則需要重新抽真空到1mmHg，并維持抽真空時(shí)間30分鐘，重復(fù)進(jìn)行真空泄漏試驗(yàn)，以確定是否存在泄漏。3、SF6氣體充填抽真空合格后，向氣室充注SF6氣體，采用氣瓶經(jīng)氧氣減壓器，充注到額定SF6氣體氣壓(各氣室壓力值要求不同)為止（20）。新充入SF6氣體水分含量應(yīng)<8mg/g（1克=1000毫克）。充氣或補(bǔ)氣前用SF6氣體清除氣管中的空氣（充氣管路連接時(shí)，先擰緊SF6氣體鋼瓶處，GIS設(shè)備連接處不擰緊，微開SF6氣體鋼瓶閥門，GIS設(shè)備連接處應(yīng)有氣體噴出，5秒鐘后邊噴氣邊緊固GIS設(shè)備連接處，以達(dá)到排除充氣管道中的空氣或潮氣的目的）。充氣或補(bǔ)氣時(shí)要考慮環(huán)境溫度對(duì)氣壓的影響，實(shí)際充氣或補(bǔ)氣在額定壓力和最大壓力之間，但一般不超過額定值0.2kg/2（0.02MPa，0