浅谈110kV气体绝缘金属封闭开关设备在谢桥矿110kv变电所的安装调试

浅谈110kV气体绝缘金属封闭开关设备在谢桥矿110kv变电所的安装调试

朱绍刚

淮河能源控股集团煤业公司谢桥煤矿  安徽阜阳  236221

摘要：结合2023年谢桥矿110kV变电所改造施工，总结分析了GIS气体绝缘金属封闭开关的安装调试及试验过程，并结合现场实际情况，总结分析了设备在运行维护等方面的安全注意事项。

关键词：GIS气体绝缘金属封闭开关，安装及试验、调试

一、概述

谢桥矿110kV变电所两路进线皆来自张集变110kV母线，两路进线（887#、888#线路）分列运行，110kV 1#、2#母线分列运行，887#进线带110kV 1#母线给1#主变供电，888#进线带110kV 2#母线给2#、3#主变供电。矿井供电方式符合最新版煤矿安全规程相关规定，但是不符合安徽省煤矿供电暂行管理规定中要求的必须来自2个不同区域变电所的要求。为此，我矿从栾庄220kV区域变电所新增一路110kV供电线路，以及对所内一次设备进行改造施工，新增一个110kv气体绝缘金属封闭开关间隔，以满足矿井供电需要。

二、GIS气体绝缘金属封闭开关的主要特点及结构

2.1气体绝缘金属封闭开关的主要特点

2.1.1、GIS配电装置结构紧凑,占地面积小,能够在有限的空间范围内完成设备的安装。

2.1.2、运行可靠,全封闭的电器结构,不受灰尘、雨雪等各种恶劣自然条件的影响,降低了设备出现故障的几率，尤其适合煤矿工业复杂的环境。

2.1.3、断路器的绝缘和灭弧介质均为六氟化硫气体,其灭弧能力和开断能力强,断路器断口承受电压高，绝缘性能好，使用安全可靠.

2.1.4、GIS 组合电器采用模块化、复合化设计,由若干单元组合成间隔,如将断路器、电流互感器、隔离开关、接地开关、就地控制柜组合成一个间隔,方便安装,施工周期短，同事由于断路器性能优良，可靠性高，因而维护量少，适用于煤矿供电需求。

2.2、结构

本次谢桥矿改造施工，新增GIS间隔为标准双母线间隔结构，结构图如图2-1、图2-2

图 2-1 标准双母线间隔结构图

图 2-2 断路器外观

2.3断路器的总体结构如图 2-3，三相单极灭弧室固定在绝缘台 13 并放置在同一壳体内，壳体采用铝合金 外壳，具有重量轻、耐腐蚀、无损耗的特点，三极灭弧室呈“I”形垂直布置在同一气室内，机构箱 1 固定 在外壳的上端，机构箱内装有弹簧操动机构及二次控制元件，拐臂 2 安装在机构输出的六方轴上，通过传 动连杆 10 与 B 极的拐臂 11 相连。气室左侧通过两个盆式绝缘子项 6 和项 9 与三工位隔离-接地开关室隔开， 导体 8 直接安装在盆式绝缘子嵌件 7 及灭弧室下端上，可十分容易的实现单母线和双母线布置，壳体右侧 导体 14 与灭弧室上端（支撑导体）相连，这样形成了断路器隔室的导电主回路，在断路器右侧导体上根据 需要可安装电流互感器。

图 2-3 断路器总体结构

三、GIS组合开关的包装、运输及储存

3.1包装、运输

因为GIS设备密封特性要求，设备包装、运输及储存方面有着严格的要求，用户在设备到货后必须仔细检查验收，确保产品完好。其中为了确保运输过程中设备不受损，一般要求GIS的所有气室必须充0.02-0.05Mpa的氮气进行运输，其次部分解体运输的导体应单独防潮、防磕碰包装。包装时用塑料薄膜或珍珠棉将零件完全包裹好，固定在包装箱内防水、防锈、防碰撞。

3.2储存

设备到货后往往不能够立即进行安装，现场储存时需注意以下几点：

3.2.1储存区域满足承载能力，储存室应干燥、通风以及尽可能地没有扬尘。当不可能在户内储存时.应满足以下要求;

（1）设备存放必须高出地面至少 150mm;6

（2）须用蓬布完全盖住，并用绳子绑好:c

（3）每月目视检查一次储存状况，以防潮、防盗、防损伤，在风暴、大雨雪之后，应采取适当处理措施;

3.2.2低温环境时: 若环境温度≤-25C 需开启加热器;0

3.2.3木制包装箱应放置在户内储存:

3.2.4二次控制柜、操作机构长期储存，应最少每月开启加热器一次，每次加热时间<12h。当连续雨水天气超过 7 天时，应增加开启加热一次;

3.2.5存储时间不得大于 6 个月，期间每 1 个月确认一次本体内是否有正气压

3.2.6备品、备件箱应放置在户内，不得放置在户外储存。

四、GIS组合开关的安装及调试

4.1GIS组合开关的安装

4.1.1划线

按基础承认图在地面上划母线中心线，再划各间隔的中心线，要确保与主母线中心线相垂直。

4.1.2 检查基础

a) 用经纬仪或水准仪测量基础的水平，其误差应在基础承认图要求范围内（原则上为±2mm）；

b) 按基础所划中心线用卷尺测量每间隔底架位置并标记；

c) 按基础承认图要求检查接地线的位置和长度；

d) 将以上检查结果记录于基础图上。

4.1.3 设备临时就位

根据厂房入口位置，各单元应从内到外依次进入厂房，各间隔在基础上临时就位，首先安装间隔与前 后单元相距约 1200mm，其余间隔相距约 100mm。

4.1.4 主母线连接

为减小安装积累误差,原则上应从中间间隔开始向两侧依次连接。根据基础测量结果，各间隔正式就位时用铅锤找正中心线并在基础与底架间加适当的垫片以调整高低与水平。对接过程要随时调整，使主母线 与基础主母线中心线对齐

4.2 GIS组合开关的调试及试验

1)安装过程中,组装一个间隔后应随即测量电气主回路电阻:若等到安装完毕再测量主回路电阻不合格,则返工的工作量非常大.

2)抽真空、充气等作业可交叉进行,但应注意 GIS 充气时应在组装好两个以上气室时才准许给第-个气室充气，且不能操作该气室设备.

3)全部安装完毕,待充好SF6。气体时方可进行现场试验。SF6气体不必充到额定压力,只要充到厂家规定的气压即可,这样做的好处是,万一返工解体,可以减少气体回收、净化的工作量。

4)最终检查,补气至额定压力。

5）设备调试前，还需要按照试验标准，对设备的接地系统、气体密度、绝缘电阻、机械特性、主回路电阻等进行测试，确保设备安装符合要求。设备最终投运前，还需要进行交流耐压试验，试验电压值应为出厂电压的100%，注意试验前必须将电流互感器二次绕组短接并接地。

五、总结

目前谢桥矿110kV变电所改造施工已完成，新增GIS间隔已正常投入运行，但是在安装过程中出现了一些问题，如内部导体相序测定错误、新老间隔连接处不匹配，施工过程中未严格按照规范要求施工导致的二次返工等，这些问题都是可以通过更严格的施工标准、试验检测来避免和解决。