220kV变电站室外GIS防护棚搭设工程的研究

220kV变电站室外GIS防护棚搭设工程的研究

王波孟国刚

（国网山东省电力公司济宁供电公司山东济宁272000）

摘要：本文论述了220kV变电站室外GIS防护棚搭设工程，包含电气（GIS套管加高）、钢构及土建的施工流程和工程安全，减少室外GIS设备腐蚀老化程度，提高GIS气室的气密性能，消除粉尘造成的变电设备运行事故，保证设备安全可靠运行。

关键词：GIS；防护棚；套管加高；施工安全

0引言

随着现代工业发展，变电站周围矿粉和煤炭加工企业较多，粉尘污染严重，由于变电站建站时间较早，220千伏GIS设备均安装在室外，易发生漆膜颜色加深、起泡、皱皮，GIS的钢构件和底架生锈腐蚀，六氟化硫气压随外部环境温度降低而至告警值，操作机构及CT出线盒发生进水现象。因此，为了消除粉尘及环境温度造成的变电设备运行事故，利用停电检修机会对GIS设备进行加装防护棚改造。本次改造将显著提高220千伏GIS设备的运行水平，为电网迎峰度夏提供安全保障。

1GIS设备

GIS防护棚防护范围为除套管以外的GIS设备，根据GIS设备安全距离的要求，220kV变电站室外GIS防护棚建设前提必须对高压套管加高1m，工程采取加装1m升高座的措施。

GIS高压套管加装升高座施工工艺与注意事项

1、SF6气体回收

SF6气体回收设备下图所示，包含气泵和罐体。对GIS设备里SF6气体进行回收、过滤和储存作用。气体回收方案，为防止检修气室气体回收后，与相邻气室压差较大，造成绝缘盆爆裂，必须先将相邻间隔气室气体回收至额定气压减半，再回收检修气室气体。

2、GIS设备拆解

GIS设备拆解前，应先确认气室内部气体压力已完全释放后，才能开始拆盖板或端盖，如果有气压，必须回收气体并抽真空，再回气至零表压，方可拆卸盖板或法兰的螺栓。

GIS设备拆解重点是套管吊装，高压套管安装成垂直角度为瓷质且尺寸较高，为防止在吊装过程中发生倾倒造成设备损坏及伤人事故，套管拆前要预先挂好吊绳，套管挂绳时应该从接线板方向偏约1/3长度，要求吊起来的产品保持横平竖直，同时注意保护筒体法兰上的密封面。指挥吊车人员必须具有施工经验人员且只能一人指挥，同时指派专责监护人。为避免套管拆解移除后相邻气室失去支撑，吊装前应在检修气室相邻气室下方搭设脚手架并用方木垫牢。螺栓等紧固件应离地存放，盖板有密封面（槽）的面朝上，拆解下来的盖板、套管底部用干净的塑料薄膜盖严，防止套管内导体及套管气室内进入灰尘或杂物。

3、升高座加装

导体及升高座安装时采用水平尺，保证设备垂直度，便于套管安装。GIS设备气室内洁净度要求较高，需用吸尘器清理气室内尘土颗粒，使用无毛纸沾取酒精、丙酮擦拭气室内壁及导体。GIS两个部分对接时，法兰、密封面、槽、圈、绝缘件、导电杆的处理。法兰：先用吸尘器和酒精的无毛纸将法兰所有光孔的灰尘和金属末清理干净，然后用360号砂纸将法兰面异常的凸出部分砂平。金属密封面（槽）：对即将对接的密封面用600号以上的细砂纸沿圆周方向轻砂1-2遍，然后用沾有酒精的无毛纸，对密封面（槽）进行清洁处理。绝缘件表面：即将对接的绝缘件表面，用湿有酒精的无毛纸，从中心导体向外旋转擦拭进行清理，最后用干的无毛纸采用同样的方法擦一遍，不许来回擦，以免脏的纸污染已擦净的表面。金属导体表面：导体的接触面镀银面，沿轴线方向进行打磨至表面光洁平滑后，涂少许导电油；非镀银表面用360号砂纸将异常的凸出部分砂平，然后用沾有高纯度工业酒精擦拭干净。密封圈：认真检查外观质量，密封圈不应存在划伤、凸出、起泡等缺陷，如有应更换新的密封圈，密封圈和凹槽内均匀涂少许真空硅脂。

组装时千万不要让任何东西掉入GIS筒体内部，万一有东西掉入筒体必须取出，GIS封盖前必须认真检查GIS内部有无遗留物品。吊装结束后，法兰连接必须先用连接长螺栓连接固定，再用连接短螺栓紧固。GIS部件连接螺栓需按照筒体法兰周围上的螺栓紧固力矩和电接触面的螺栓紧固力矩标准要求进行力矩扳手紧固。

4、气室SF6气体注入及高压试验

GIS部件组装完成后，进行气室水分处理。防止分子筛吸取气室内空气中水分，分子筛装入后应立即对气室抽取真空，小于25Pa后再抽真空1h。气室注入SF6气体之前，使用微水仪对回收的SF6气体进行微水测量，使用气体解析仪进行SF6气体分解物检测，合格后方可使用。充气之前，当接头与充气管、减压阀、气瓶连接好以后，应让气管内先充点气，然后顶开接头中心孔的阀门，让气管内可能含水分高的气体放出来。一般2-3次，在这过程中可以用电吹风对接头和气管进行烘热，以便水分蒸发出来。向检修及相邻半压气室内注入六氟化硫至正常值。

注气结束后静止24h，进行绝缘电阻、回路电阻、微水及气体检漏试验，测试GIS设备检修后具备送电运行条件。绝缘电阻：（1）测量绝缘电阻、变更接线或试验结束时要将被试设备对地放电；（2）试验装置的金属外壳应可靠接地；高压引线应尽量缩短，应用绝缘带固定好；（3）高压试验前应先检查试验结线、表计状态，并取得试验负责人许可；（4）加压过程中应有人监护并高声呼唱，操作人员应站在绝缘垫上；（5）变更接线或试验结束时，应断开试验电源并放电，升压设备的高压部分短路接地；（6）拆除试验引线时，严禁拽、拉，以防引线触及相邻间隔的带电设备。回路电阻：测量利用电压降法，一般在主导电回路通以100A的电流，测量两端的电压来确定回路电阻的大小。将导电回路测试仪试验线接至断路器两侧的一次接线端上，电压线接在内侧，电流线接在外侧。气体微水：测量之前必须设备自烘干清理充放气接头和测量气管里的残留水分。断路器大修后不大于150ppm，运行中不大于300ppm,其他气室大修后不大于250ppm,运行中不大于1000ppm。气体检漏：要求被测部分周围环境无风，采用灵敏度不低于1×10-6（体积比）的检漏仪对断路器各密封部位、管道接头等处进行检测。

2现场工程安全

1现场工程安全

高压套管引线拆除时，引线上由相邻带电间隔产生很强的感应电，引线上必须先加装接地线，方可工作。脚手架搭设超过两层的，必须用绳索将其固定在牢固的架构上。工作人员使用的安全带、梯子、电动工具、仪器都应在试验周期内。施工过程中各专业人员相互配合，保证设备安全。现场检修施工人员如果要爬上GIS上面进行作业，应穿防滑的胶底或布底鞋，由于GIS大部分是圆筒组成，在其上工作时一定要特别注意安全，尤其在拧螺丝时，要防止用力不当引起扳手打滑，造成人员摔下等事故。现场施工电源接取应两人进行，一人监护，一人操作，接取的电源应该配备漏电保护器。土建及钢构焊接过程中工作现场必须配备灭火器，易燃易爆及气体应分类隔离存放。不得进入GIS的密封室内，除非确定其内部环境通风良好，而且氧含量不低于18%。

2危险点

相邻间隔带电、母线带电，防止高压触电，严格执行工作票；在相邻间隔处放置电子危控牌；作业前向作业人员交待清楚临近带电设备，并加强监护；不许跨越遮栏，严禁攀登运行设备构架。作业专业多，相互协调已发生错误，造成人员及设备伤害。各项专业应及时召开多专业交叉施工分析会。高空坠物伤人，上面有人工作时，下面人员应躲开，不得交叉作业；上下传递物不得抛掷，进入作业现场必须佩带安全帽。回收冲入SF6气体；GIS气室抽真空，安排专人监视设备仪表，注意气泵运行状态及气罐容积剩余量。二次部分拆接，二次线拆接由二次专业人员进行，拆解二次线前用记号笔进行标识，以便恢复。

5结束语

220kV变电站GIS设备搭设防护棚改善所处外部环境，避免了粉尘污染、雨淋及日晒对设备造成的影响，减少设备故障，保证设备安全可靠运行。同时防护棚采用可拆卸顶板，为后期GIS大修吊装提供空间便利。