GIS设备现场安装工艺和质量控制要点

GIS设备现场安装工艺和质量控制要点

余兴涛

中国能源建设集团天津电力建设有限公司   天津市  300180

摘要：GIS设备作为电网的核心设备之一，其产品的性能和质量优劣直接影响到电网的安全运行水平。基于此，文章重点就GIS设备现场安装工艺和质量控制要点展开分析。

关键词：GIS设备；安装工艺；质量控制；要点

随着城市化进程的加快，电力负荷密度越来越大，变电站分布点越来越密集。为了节约工程建设用地，减少电力设备对环境的不利影响，气体绝缘金属封闭式开关设备(GIS)已成为电力建设中开关设备的首选设备。GIS设备的主要优点是运行安全可靠、结构紧凑、维护工作量小、耐环境性好、抗震能力强、无静电感应和电晕干扰、场地安装方便等，特别适用于城市、沿海、高原、污染严重地区。

1 GIS设备的基本构成

GIS设备由多个传输单元和组件组装而成。以图1所示的GIS设备为例，GIS设备的安装部件包括:断路器、电流互感器、基地一体化运输单元(OB单元)和套管单元的隔离接地开关、母线单元、电压互感器、避雷器、二次控制柜、支架、巡逻平台、导流排、电缆桥、二次电缆、吸附剂、SF6气体和管道等。

图1  GIS典型结构图

2 GIS设备现场安装工艺和质量控制要点

2.1基础检查及定位画线

基础检查应当按照移交验收规范进行，预埋件、电缆沟槽、接地点等按照设计图纸进行核实，每一个预埋件的平面都要比相应的地基表面高3-5mm，每个预制块的大小和高低都要按照图纸上的规定进行，互相独立的邻近地基的差异，要按照图纸来确定。根据设计图绘制设备中心线，以设备中线为参考，根据图样绘制X轴的大小，用一定间距或房屋墙体来决定开关的Y轴大小。每一次划线的偏差均不超过1mm。

2.2 On-Base单元的安装就位

On-Base型全向传输设备（OB）是由断路器，电流互感器和隔离接地开关构成的。OB设备是整个GIS设备的最重要单位，它在进场之前必须完成土建工作，然后利用起重机把OB设备吊装到GIS设备上。将OB设备的位置移至GIS设备的位置，可以用起重机吊装等方法，将OB设备的中央与预先绘制的接地设备中线对齐，直到3个设备全部调试完毕。按照设计图将OB设备和母线设备进行对接，确定各相序和各安装参数均满足设计要求后，再将支架与断路器支架进行焊接固定。

2.3 母线单元的安装对接

母线组件的现场对接，主要是清理缸体内部，清理对接表面和密封胶条，涂上有机硅树脂，螺栓固定。汇流排连接应该在一个温度，湿度，洁净度控制的地方进行。因为汇流排中充满了微小正压的氮或干气体，所以在拆除输送盖之前，一定要经过充气排出阀进行排气。先用强力手电筒仔细查看筒中有无杂质，然后用吸尘器将筒的内壁和导线的内、外两个部分清洗干净，再用干净的工业清洁纸将接头上的绝缘部件擦干净，再用无水的纸张蘸着乙醇将其擦干净；对接法兰面内侧换上清洗干净的密封垫圈。在清洁的丝绸抹布上喷少量乙醇，清洗容器。将抗蚀的有机硅树脂涂在两边的法兰上，而在导线接触的地方涂上油脂。对接母线上的金属法兰使用螺栓固定时，一定要按厂家的技术规范进行打力矩固定，不然会引起泄漏，甚至会导致接头的绝缘槽破裂。

2.4吸附剂的安装

在遇到雨雪等不利气候条件下，或者在相对湿度超过80%的情况下，不能进行吸附剂的替换。拆卸完吸收剂设备后，要对法兰、密封槽、盖板等部位进行检查，并用真空吸尘机清洗，然后用酒精或无纺布进行擦拭。将吸收剂从密闭设备中抽出后30min之内加料，并将其装入吸收器后立即进行排气。

2.5抽真空及充SF6气体

在与GIS设备的接口上要采用高压软管，并且要按照GIS隔间的容积来选用适当的真空泵和软管，如果在进行抽气的时候，因为断电或者其它情况导致了真空泵的停机，一定要马上把它关上。确保没有反流，真空管应安装电磁止压阀。在133Pa的真空状态下，将真空泵持续抽取30min，停止30min，并将真空值A记录下来，5h之后，读出该数字B，如果B-A小于67帕，即判定为符合要求。在对GIS设备进行充气之前，要对每个SF6气体进行微量水分测试。对需要充气的空气舱支座和嵌装件之间要有牢固的连接，以避免因为充气压太高而导致设备移位。如果周围的环境比较冷，可以采用瓶子的外部加热方法（例如：专用的加热套、热水、吹风机等，禁止用火烘烤瓶子）来加速空气的流动。

2.6二次电缆敷设和接线

在铺设二次电缆时，务必将动力电缆、控制电缆和信号电缆按层次进行。电缆由集控柜下端入盒时，必须将电缆牵引到地上，不得悬挂，并确保柜底电缆弧度一致，分层分明，捆扎牢固，进出口要整洁。电缆两端应用白胶带标明电缆编号、型号及使用地点，并用清楚的文字标明。在铺设时，不得有死弯曲现象，以免损坏光缆内芯。二次电缆在GIS上铺设时，必须设置一根电缆槽，或穿过一根耐腐蚀的蛇皮管套，并在柜内进行安装，确保线缆排列整齐无交错。为确保二次接线准确，需在配线之前检查光缆芯号，并在光缆芯端部套上导线盖标志。芯线在与终端相连之前，应将芯线拉直，然后用尼龙扎带或束带等距地绑在100毫米处。芯线每一根末端仅由一根导线连接，最多不得多于2根，且绕制线圈的朝向要与螺钉拧紧的方向相同，且其尺寸要与螺钉的外直径相符。多条芯线在与接线端子相连时，必须使用接头终端将其压接，接头的尺寸必须与芯线和螺钉相同，而不能剪断芯线的铜线。

2.7 GIS设备的接地

施工前要检查地线是否满足图纸上的规定，而且对接端面无油漆。用百洁布沾了乙醇后，将其表面的氧化物清除，然后用白色丝绸沾上酒精轻轻擦拭。连接表面应涂刷一层较薄的导电胶，防止表面被氧化，再用螺钉拧紧，拧紧后用扭矩检查，并绘制扣紧标志。地线的设置要有美观的外观和规范的标识，地线用黄色和绿色涂料喷涂。

2.8 GIS设备的现场试验

生产厂家在生产GIS设备时，会根据规范要求对其设备进行了严密的测试，在运送时安装了碰撞检测仪，并采用了微正压保护。为了检查GIS设备在厂内的总体运行情况，以及其在厂内的整个装配后的测试情况，在其所处的工作条件下保证其能够顺利投入运行，故在施工过程中，还需进行施工后的测试工作。在进行测试之前，要先确认各螺栓是否拧紧、阀门是否处于工作状态、六氟化硫浓度表显示是否符合要求、各项仪器显示情况是否良好等状态。主回路在进行绝缘测试之前，要把二次导线都做得很短，二次线圈也不能发生短路；在符合规定的情况下，变压器侧方可参加GIS的工频耐压测试。

总之，GIS设备现场安装是一项复杂的系统工程，需要所有参与单位的代表参与。为了保证GIS设备的安装质量，有必要加强现场对接过程的控制和技术交流，遵循电站建设的相关标准和要求。施工前必须准备好所有的图纸和材料，施工人员要掌握GIS安装顺序和安装方法，全面提高GIS设备安装质量。

参考文献

[1]刘靖羽.GIS设备现场安装工艺和质量控制要点[J].电工电气,2023(08):55-60.

[2]于运溥.基于深度学习的GIS设备故障诊断方法研究[D].长春工业大学,2023.

[3]王瑞,马真.关于对变电站电气施工中GIS设备的安装[J].电气技术与经济,2022(04):98-101.