浅谈GIS金属封闭式组合电器安装质量控制

浅谈 GIS金属封闭式组合电器安装质量控制

刘超

中国核工业华兴建设有限公司

[摘要]GIS金属封闭式组合电器（简称GIS）是以SF6气体作为灭弧和绝缘介质的开关设备，在电力系统中主要作为电力设备和输电线路的控制，保护和测量用。在GIS设备的整个安装过程中经常会出现安装环境差、SF6新气纯度不足、气室密封不严、真空度差等问题，从而使得GIS难以通过电气试验，这不仅是对财力物力及工期的浪费，还是对工程质量造成影响。

[关键词]GIS；安装工艺；质量控制

引言

电气设备安装工程是电力工程项目中重要的组成部分，而GIS的安装又是电力系统中重要组成部分。GIS自问世以来，经过不断的技术改良和性能优化，其在安装空间、运行操作安全性能、维护间隔时间等方面的优势尤为凸显，在电力系统中被广泛用于各类发变电站中。加强GIS安装工艺的质量控制，对整个电力工程项目能否按时交付并稳定运行起到关键作用。

1 GIS金属封闭式组合电器的安装工艺

1.1 安装流程

GIS的安装流程与GIS一次主接线形式、GIS的总体布置、每一个间隔的元件布置的等因素相关，同时也受安装场地的制约。

1.2GIS设备进场

1.2.1设备的接收

当设备到达时，应按制造厂提供的装箱清单进行检查。

1.2.2装卸

装卸时，应按包装箱上的要求进行，并应避免对包装箱进行剧烈冲击。包装箱上的设备参数是选用吊装和起重设备的重要依据。

1.2.3开箱

设备开箱时应注意以下方面：如果在户外进行开箱，则应避免在下雨、下雪天以及相对湿度＞90％的情况下作业，以防止大量的潮气进入GIS内部；开箱后，检查所有设备无任何外观损坏。

1.2.4储存

GIS设备开箱后必须储存在干燥和洁净的户内。如果储存期超过6个月，应考虑水分、灰尘等可能会进入GIS内部，应仔细检查GIS的组件，必要时更换吸附剂，进行真空度保持检查。

1.3安装工艺及质量控制

1.3.1在地面上划中心线

按照GIS的土建基础图，在地面上划好主母线、断路器、每一个间隔的中心线。

1.3.2检查基础

1.3.2.1水平测量

每一个间隔内部，最高点和最低点在垂直方向上偏差＜5mm，可在预埋基础和GIS底架之间插入垫片调整水平。

1.3.2.2水平位置确定

按土建基础图用卷尺测量每一个间隔预埋基础的位置。

1.3.2.3其他检查

检查进、出线套管支架预埋件的位置；在厂房墙面上套管预留出口的位置及尺寸；二次电缆沟的位置、尺寸等。

1.3.3GIS间隔的临时就位

间隔就位应根据安装现场条件而定。户内安装的GIS，各间隔进入厂房应按从里向外的顺序进行，若是户外安装，可以按从中间向两面就位的顺序。

1.3.4主母线连接

间隔自身的母线应上、下同时对接，先安装两间隔之间的下层母线，再安装上层母线。依次再连接与下一个间隔间的下层母线、上层母线，一直连接到最后一个间隔。

1.3.5分支母线安装

1.3.5.1分支母线筒安装

拆去分支母线筒两端的盖板，清理分支母线筒两端法兰面；拆去三通外壳一端的盖板，清理盘式绝缘子的表面及密封槽、屏蔽罩等，将新的○型密封圈装入盘式绝缘子的密封槽内，并涂硅脂；用链滑轮吊起分支母线筒，然后向三通外壳的方向移近，用螺栓、垫圈、螺母将三通外壳与分支母线筒连接在一起；

1.3.5.2分支母线导体的连接

将清理好的分支母线导体分别插入分支母线筒，通过手孔，先下后上将导体插入屏蔽罩，为防止分支母线导体下坠，可用白布带将导体向上吊起，并将白布带穿在分支母线筒的法兰孔内。

1.3.6套管连接

卸下三极套管的盖板；清理套管的法兰、瓷套内部及导电杆；用合适的起重工具吊起套管，使套管吊至合适的角度，与套管外壳处于合适的装配位置；起吊的顺序一般为A极、C极、B极；在套管外壳法兰面上的密封槽内放置○型密封圈，并涂敷硅脂。

1.3.7电缆终端的安装

现场安装时，GIS完成现场试验后，再将电缆头与GIS电缆终端外壳中的导体进行连接。对电缆终端外壳抽真空、充入额定压力的SF6气体；按电缆及电缆终端有关标准规定，从电缆侧对三极电缆头及电力电缆进行试验。

1.3.8电压互感器、避雷器的安装

电压互感器、避雷器单元一般作为一个包装单元。在现场与其它单元进行连接，拼装原理与间隔拼装一致。

1.3.9就地控制柜安装及二次配线

1.3.9.1就地控制柜安装

一般情况下，每一个间隔配一台就地柜。就地控制柜在出厂时与GIS本体安装于同一底架上，作为一个包装单元，控制柜不必单独进行安装。

1.3.9.2二次配线

GIS间隔安装完成后，就可以进行二次配线。GIS的二次配线包括间隔内配线、间隔之间配线，间隔与主控制室之间配线。

配线按工程的电气联锁原理图和接线图、二次控制、继电保护原理图及接线图进行。

1.3.10补充SF6气体

对于出厂前充有SF6气体的气室，在现场不需要进行抽真空，可直接补充SF6气体到额定压力。

1.3.11螺栓的紧固

螺栓紧固的注意事项：

1）对需要紧固的螺栓、螺母实行力矩管理，避免紧固过度或紧固不足；

2）紧固螺栓时，先用无力矩的扳手将螺栓适当拧紧后，再用力矩扳手锁紧紧固件。

3）对螺栓紧固的部位要做出紧固标记；

4）在进行螺栓紧固时，必须一次将一圈的全部螺栓紧固完毕并做好标记后才可进行其它工作；

5）力矩扳手必须按规定进行定期校验。

1.3.12抽真空

从真空泵出口用高压气管连接到GIS气室的自封接头。所用的气管和真空泵应当与被抽真空气室的容积相适应；开动真空泵，检查真空泵旋转方向；将需抽真空的气室抽至133Pa，再继续抽30分钟；放置24小时后检查真空度以确定是否存在泄漏。

1.3.13充入SF6气体

充气时，必须通过减压阀，严禁用气瓶直接给GIS气室进行充气，减压阀的低压表显示的出口压力值最高不能超过0.80MPa（表压）。

2 影响GIS安装质量的因素分析

2.1图纸

图纸会审工作一般时间都较仓促，易造成提出的问题得不到及时解决，最终导致施工单位凭借经验进行施工。召开图纸会审前，技术人员应提前做好图纸自审，着重关注GIS的设备尺寸与土建基础尺寸的匹配性及安装条件是否满足要求，比如基础的标高、埋件的尺寸及位置、孔洞的预留尺寸及位置、外部连接机构的配置是否合理等关键点。

2.2施工方案

施工方案建立的目的是提高质量、加快工期、降低成本、提高项目施工的经济效益与社会效益，是工人作业的指导性文件。施工前的交底工作在整个安装环节易被疏忽，技术交底不到位，工人岗位技能能力差，未对图纸了解消化，仅凭经验施工，导致现场未按设计要求、规范规程要求进行安装，使得GIS的安装质量难以达到验收标准。

2.3安装环节常见问题

2.3.1SF6气体泄漏

SF6气体泄漏除GIS设备本身缺陷的原因外，主要问题是安装过程中操作不当：

1. 旧的气室密封垫未及时更换；

2. 螺栓紧固过程中未按未按规定执行。

2.3.2SF6气体含水量过高

SF6气体含水量过高较常见的会引起绝缘件闪络，严重时会造成设备击穿，继而引发接地故障，气体含水量过高的原因有几方面：

1. SF6新气含水量高；

2. 安装环境空气湿度大，抽真空未达到要求。

2.3.3GIS导电回路电阻过大

GIS的根本功能是起到回路通断的作用，导电回路良好是设备安全运行的关键。造成导电回路电阻过大的根本原因是接触不良，如：

1. 导体安装时放置不到位，接触面不均匀；

2. 螺栓紧固不到位，弹垫、垫片未装；

3. 断路器、隔离开关动静触点位置调整不到位。

3 总结

加强质量意识，端正质量态度，规范质量行为，树立质量风气，落实质量管理体系，提高施工人员的质量意识是，任何一个环节的疏漏都有可能造成不可挽回的结果，只有全过程的质量控制才能保证设备安装整体质量。加强对GIS设备的安装的质量控制，不仅是对财力、物力及工期的节约，更是对电力系统安全稳定运行的责任。

参考文件

[1]吕志瑞，GB50147-2010 《电气装置安装工程高压电器施工及验收规范》[s].北京：中国计划出版社，2010.