基于变电站GIS设备安装与运行应注意事项探讨

基于变电站GIS设备安装与运行应注意事项探讨

谢慧晶

（韶关市大江南输变电工程有限公司广东韶关512026）

摘要：GIS设备是现代变电站中的核心设备，其安装质量将会影响到变电站供电安全可靠性。文章对现代变电站GIS设备安装与运行中的故障问题及应注意事项和质量控制方法进行了探讨，可供同行技术交流。

关键词：变电站；GIS设备；安装；运行；故障；注意事项

1前言

一个常规设计的变电站110KV出线间隔宽大约8m，采用GIS设备宽度只需约0.8-1m，而且GIS设备电磁辐射小，防污性能好，运行安全可靠，检修周期长，安装方便而广泛应用。GIS因连接部位多，对设备的密封性等工艺要求较高，如果安装时不注意质量控制，往往会出现危险，会影响变电站设备正常、安全地运行。

2GIS设备安装现场注意事项

2.1GIS设备安装的洁净度控制

安装GIS设备时应严格控制作业区环境，防止粉尘进入设备。另外在安装和拆卸螺栓时，可能产生金属异物，这些杂质落入罐体是十分危险的，装配完成后应仔细检查,并用吸尘器清理干净。

2.2安装注意事项分析

目前大型枢纽变电站110kV，220kV的GIS设备多数采用单母线分段或双母线分段的接线方式。单母线分段接线具有简单、经济、方便的特点，适用于110kV，220kV馈线为4回的变电站；双母线分段接线可以轮流检修母线，调度灵活，扩建方便，便于试验，适用于110kV，220kV馈线在6回以上的变电站。对于一般的220kV终端变电站，220kV侧可采用线路变压器组接线方式，110kV侧采用单母线分段的接线方式。110kV终端变电站的110kVGIS设备仍考虑采用线路—变压器组的接线方式，终端变电站的10kV部分采用单母线分段，互为备用。

首先确认安装基准及最先就位的单元。先装主母线，并以中间间隔的主母线为基准，而且该主母线就位时还应略微加高些，以保证该母线底架下部的基准面高出GIS厂房地坪所测标高2～5mm。以基准主母线为中心，分别在两端依次连接其他间隔主母线。安装完后用经纬仪测量全部主母线标高，以检查主母线安装质量。要求各主母线上接口均保持在同一水平面上，否则要用垫片调平。主母线调整好后，按GIS总体布置图要求，以主母线为基准，分别安装进出线间隔，母联间隔。其顺序为：先里后外。GIS导体两端内径开成喇叭口，为降低接触电阻，触头接触部分全部镀银3μm，触指的弹簧表面亦需镀银，且保持有一定压缩量，以保证接触紧密。导电管的连接是将触头涂上导电脂后插入触指即可。外保护采用法兰连接，连接螺钉均涂有防松胶。接触电阻测量，根据串联长度有300、400、500μΩ不等。设备对接完毕，应立即进行抽真空和充气工作。即将每个气室的充气管路连接好，把干燥吸附剂装入气室内，从放入吸附剂到抽真空的时间间隔一般为1h，最长2h。

2.3安装时务必确保设备密封良好

密封性是GIS长期安全运行的关键，SF6气体泄漏对设备影响是很大的，若气体压力下降超过额定压力的15%左右时，设备处于闭锁状态而不能操作。大气中的水蒸汽分压要比设备内部的分压大的多，在气体泄漏的同时，环境中的水分会进入设备内使六氟化硫气体的湿度增大而影响电气性能。对于漏气量大的GIS电器如果只采用补气的方法，最终将导致设备内部的水分超标。GIS设备的漏气点主要有以下部位：管道焊缝、法兰接合面、动触头的拉杆密封部位、套管与法兰的密封部位、阀门、表计与管道、密度继电器、防爆或安全部件、充气或试验接头、组合电器的外壳焊缝等。因此，GIS设备充气后应进行严格进行泄漏检测，以消除隐患，保证设备的安全运行。

3变电站GIS运行中应注意的问题

3.1GIS室的通风

有关标准规定：GIS室里的SF6气体的体积分数≤1000mL/m，空气中的含氧量不得低于18%，所以在GIS室内必须装设通风设备，其通风量为GIS室空间体积的3～5倍。一方面考虑正常情况下运行人员进入GIS室前对室内进行换气，另一方面在GIS外壳发生爆裂后应能可靠排出SF6气体。根据发热通风的要求，室内通风通常将出风口布置于室内的上部，但由于SF6气体的比重约为空气的5倍，SF6气体沉积于电缆沟或接近地板的底层空间，所以通风设备的出风口应考虑设在GIS室的下部，以便迅速可靠地排出外逸的SF6气体。

3.2GIS设备的故障及处理

GIS是运行可靠性高、维护工作量少、检修周期长的高压电气设备，其故障率只有常规设备的20%～40%，但GIS也有其固有的缺点，由于SF6气体的泄漏、外部水分的渗入、导电杂质的存在、绝缘子老化等因素影响，都可能导致GIS内部闪络故障。GIS的全密封结构使故障的定位及检修比较困难，检修工作繁杂，事故后平均停电检修时间比常规设备长，其停电范围大，常涉及非故障元件。

GIS设备的内部闪络故障通常发生在安装或大修后投入运行的一年内，根据统计资料，第一年设备运行的故障率为0．53次/间隔，第二年则下降到0.06次/间隔，以后趋于平稳。根据运行经验，隔离开关和盆型绝缘子的故障率最高，分别为30%及26.6%；母线故障率为15%；电压互感器故障率为11.66%；断路器故障率为10%；其他元件故障率为6.74%。因此在运行的第一年里，运行人员要加强日常的巡视检查工作，特别是对隔离开关的巡视，在巡查中主要留意SF6气体压力的变化，是否有异常的声音(音质特性的变化、持续时间的差异)、发热和异常气味、生锈等现象。如果GIS有异常情况，必须及时对有怀疑的设备进行检测。

4结语

目前，韶关城区110kV终端变电站为了减少建筑面积和控制建筑高度，满足城市规划的要求，并与周边环境相协调，利于城市景观的美化，已开始考虑采用GIS设备的方案。随着GIS设备使用的增多，应不断总结经验，在设计中充分考虑施工、运行、维护的方便。GIS变电站在安装、安全防护方面必须把好关键控制点，加强和完善GIS设备安装的质量控制措施并做好GIS设备的运行监测，才能确保GIS设备在现代变电站的安全运行。

参考文献

[1]林青云.浅谈GIS变电站设备安装注意事项《科学之友》,2011(8):42-43.

[2]王东.浅谈110kVGIS变电站二层露天GIS设备的安装《广东科技》,2012,21(23):91-92.

[3]于文英.浅析110kV变电站GIS安装、调试技术.《工业b》,2015(4):00063-00064.