怒江州福貢110kV變電站GIS安裝技術(shù)經(jīng)驗總結(jié)

李繼承

摘 要：通過對怒江州福貢110kV變電站GIS電氣設(shè)備施工中技術(shù)準(zhǔn)備階段、安裝階段應(yīng)重點關(guān)注的關(guān)鍵技術(shù)及試驗檢測和經(jīng)驗進行系統(tǒng)總結(jié)，并對亟待解決的GIS伸縮節(jié)設(shè)置及接地線材料和尺寸的選用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)提出作者自己的觀點。

關(guān)鍵詞：福貢；GIS安裝技術(shù)；經(jīng)驗；總結(jié)

1 概述

隨著電氣制造技術(shù)的不斷成熟，近幾年云南省怒江州輸變電工程中逐步采用GIS變電站設(shè)計方案。福貢變電站是怒江州第二座采用GIS組合電器的變電站，由于其地理位置的特殊性和占地面積的限制，現(xiàn)就安裝中的一些經(jīng)驗和體會進行小結(jié)供大家學(xué)習(xí)交流。

2 現(xiàn)場施工關(guān)鍵技術(shù)

2.1 技術(shù)準(zhǔn)備階段

2.1.1 關(guān)于GIS吊裝方式

考慮本站GIS設(shè)于二樓，給設(shè)備吊裝帶來了很大的難度。必須先將GIS間隔逐個用25噸吊車吊至二樓，再用卷揚機牽引就位。由于25噸吊車起重臂和吊點的限制，不可能將設(shè)備一次就吊送入二層的安裝間，只能進入三分之一，設(shè)備重心還在樓層之外，而且吊車不是處于最佳起吊位置，這就對設(shè)備的安全就位造成了很大的威脅。

2.1.2 關(guān)于GIS設(shè)備前期預(yù)埋方式

一般的關(guān)于GIS設(shè)備在前期的預(yù)埋處理時，與GIS設(shè)備的載荷條件、設(shè)備的以及預(yù)埋要求等方面的內(nèi)容都是由制造商提供的。關(guān)于設(shè)備的基礎(chǔ)預(yù)埋方式也是由制造商提供的基礎(chǔ)資料來確定的。目前在實施基礎(chǔ)預(yù)埋的過程中預(yù)埋螺栓的施工較簡單，但是進行調(diào)節(jié)的能力差。如果設(shè)備的螺栓在預(yù)埋的工程中遇到樓板或者鋼筋，需要調(diào)換螺栓預(yù)埋的位置，然后處理相關(guān)連接的固定設(shè)備進行重新預(yù)埋開孔。

2.2 關(guān)于設(shè)備的安裝階段需要注意的問題

2.2.1 注意保持安裝環(huán)境的清潔度

GIS設(shè)備的安裝需要保持安裝環(huán)境的清潔度，保證清潔度是安裝GIS設(shè)備的重要組成部分。由于變電站的GIS安裝條件很差，為了防止安裝過程中出現(xiàn)灰塵，要在安裝前進行第一次清潔，在安裝位置灑水并且用拖把反復(fù)的拖干凈。安裝地面的環(huán)境達(dá)到潔凈的條件下。過48小時以后才能進行安裝。因為一般電極的銅管在加工的過程中表面會產(chǎn)生毛刺或者金屬屑，這些物質(zhì)是引起變壓器在實驗的時候產(chǎn)生放電的誘發(fā)因素，所以要保證電極銅管的潔凈，不要帶有金屬屑。

2.2.2 GIS安裝要確保密封性

安裝過程中保證封閉性關(guān)系到GIS絕緣效果。調(diào)查表明SF6氣體在安裝中會造成GIS出現(xiàn)毀滅性的故障。所以在安裝中要保證密封性檢查。從開始到結(jié)束都要進行封閉性檢查。另外，封閉性的重要因素在于罐體焊接質(zhì)量的好壞。也取決于密封圈的制造、安裝過程中的總體情況。為了保證安裝質(zhì)量。安裝過程中要保證場地得潔凈。對于使用過的密封圈要重新更換，避免出現(xiàn)漏氣的現(xiàn)象。

2.2.3 保證GIS安裝中的真空度

安裝中，真空度也是安裝過程的重要控制因素。是控制SF6含量的重要保證。能夠有效的減少SF6含有的水分，還能減少罐內(nèi)其他絕緣體的絕緣性能。氣體中水分的含量影響了GIS運行程度。需要注意的是，如果沒有將SF6氣體都控制在0℃以下，在絕緣體的表面會出現(xiàn)凝露。絕緣體的表面會產(chǎn)生水珠。SF16電弧中也會生成HF等低氟化物，造成絕緣材料和金屬表面出現(xiàn)劣化的問題。

3 制定切實可行的技術(shù)措施

3.1 安裝環(huán)境要求

安裝過程需要在潔凈無灰塵的環(huán)境下進行，要求潔凈度小于0.03mg/cm2，環(huán)境溫度在-5℃～40℃間，安裝過程中的工作范圍要和外界保持一定的通風(fēng)。相對濕度不大于80%。

3.2 保證措施

3.2.1 要求安裝人員進入安裝環(huán)境要換工作服和鞋才允許，與安裝無關(guān)的人員不允許進入，設(shè)置專人負(fù)責(zé)工作區(qū)的吸塵工作，并在GIS設(shè)備附近臨時加裝凈電除塵裝置，安裝的工作區(qū)與其他區(qū)域連通的孔洞都要進行封堵，注意保持通風(fēng)。關(guān)于交叉面施要采用塑料絕緣物質(zhì)盡心隔離，保證工作區(qū)的工作條件要符合相關(guān)的環(huán)境要求。對安裝工程質(zhì)量又重要的保證作用。

3.2.2 安裝中，首先要打開準(zhǔn)備組裝的單元完成清掃之后才能打開密封蓋，利用吸塵器清除內(nèi)部和外部的灰塵，對于具有毛刺或者凸凹的地方要進行休整。并且用酒精或者潔凈的紗布擦凈絕緣體的表面，確認(rèn)干凈以后進行密封包裝等待安裝。

4 GIS安裝現(xiàn)場試驗檢測

4.1 現(xiàn)場試驗

4.1.1 耐壓試驗分析

4.1.1.1 試驗過程中參數(shù)的確定

安裝完成以后，要確定耐壓參數(shù)。對于GIS的試驗回路主要有變頻電源、勵磁變壓器、高壓電抗器、分壓器、避雷器和試品組成。對于變頻電壓設(shè)備是廠家生產(chǎn)的成套設(shè)備，確定GIS實驗確定值以后，GIS的電容量會采用高壓電抗器的電感量L和品質(zhì)因數(shù)Q來決定。確定好試品的電容CX。

4.1.1.2 試驗接線方式

關(guān)于GIS實驗的回路，要采用高壓電抗器中不同的連接方式。針對電感量L的計算方式要結(jié)合電抗器在實驗過程中的串并聯(lián)方式，計算出電抗器的電感量，這個數(shù)值要與1.05系數(shù)相乘確定出相關(guān)的數(shù)據(jù)。關(guān)于品質(zhì)因數(shù)Q=（L/C）1/2/R，式中C=C分壓器+CX；，R=RL+RT2。

關(guān)于RL代表的是電抗器的內(nèi)阻，RT2代表的是勵磁變壓器副邊的直流電阻。在實際的應(yīng)用中電阻應(yīng)該和電抗器的電阻相等。勵磁變壓器要進行二次測量。關(guān)于分壓電容器中GIS實驗要確定回路的振蕩過程，確定電暈數(shù)值和電導(dǎo)損耗的數(shù)值以及渦流損耗，助于有功損耗在其中的作用。計算品質(zhì)因數(shù)Q計算結(jié)果要比實際的結(jié)果大，可以計算出勵磁變壓器二次側(cè)輸出相關(guān)電壓的數(shù)值。

4.1.1.3 試驗接地

GIS試驗時高壓引線要使用專用無暈引線，接地必須符合技術(shù)規(guī)范。在接地安裝的現(xiàn)場，要使用16平方毫米的裸銅線作為設(shè)備的接地地線。接地地線的位置不能進行環(huán)繞的打折，很容易造成GIS擊穿放電產(chǎn)生高壓，接地的順序要按照試驗設(shè)備進行連接，要求連接的過程要接地，否則會影試驗的效果。

常見的GIS的外殼接地方式有兩種：采用單點接地方式或者多點接地方式。其中單點接地方式需要把GIS外殼和每個絕緣段聯(lián)系在一起。但是用單點接地的方式可以按照這種形式進行。由于只有一根接地線，因此可靠性較差。

關(guān)于多點接地方式需要在GIS某個分段部分中，利用相關(guān)的導(dǎo)體連接外殼并且進行接地。對于GIS外殼中有兩個接地點，提高了設(shè)備的穩(wěn)定性和安全性。助于不要使用絕緣法蘭等絕緣層，施工方式很復(fù)雜。關(guān)于外殼和導(dǎo)體的電流出現(xiàn)相互抵消鵝現(xiàn)象，原因在于外部的磁場較小，造成電纜外部的電流很小，由于外殼中有感應(yīng)電流流過，因此外殼中的溫升和損耗比一點接地方式大。

4.2 關(guān)于試驗結(jié)果的判定

從實驗方案出發(fā)，關(guān)于GIS承受試驗電壓值在1分鐘內(nèi)沒有出現(xiàn)擊穿或者放電的現(xiàn)象，認(rèn)為GIS耐壓試驗通過。如果實現(xiàn)中發(fā)生了擊穿放電的現(xiàn)象需要按照GIS放電量和放電引起的聲、光、電、化學(xué)等因素進行判斷。如果GIS本身能偶承受，就屬于自恢復(fù)的放電的現(xiàn)象。實驗可以繼續(xù)繼續(xù)擰。

5 結(jié)論

根據(jù)怒江州貢山變電站和福貢變電站GIS工程的安裝經(jīng)驗，在設(shè)計和制造過程中尚有一些空白點亟待解決。

5.1 伸縮節(jié)設(shè)置，尤其在選用進口GIS設(shè)備時

伸縮節(jié)能夠吸收GIS設(shè)備母線出現(xiàn)的熱脹冷縮現(xiàn)象，在伸縮縫的位置要進行安裝調(diào)整確定出現(xiàn)的位移，丙炔與母線設(shè)備以及變壓器進行配置，需要注意的是較長的變電站GIS室內(nèi)間隔中，混凝土地面伸縮縫和基礎(chǔ)槽鋼伸縮量都很大，因此在GIS的招標(biāo)設(shè)計中應(yīng)對伸縮節(jié)提出較高的要求。

5.2 GIS接地線的材料和尺寸

從設(shè)計方來講，一般都采用銅接地網(wǎng)和銅接地引線這兩種方式，主要原因在于銅的導(dǎo)電性強也不容易被腐蝕，但是銅本在焊接過程中成本很高。所以目前變電站都采用鋼接地網(wǎng)的形式。對于超高壓 GIS會再用銅接地的形式。關(guān)于GIS設(shè)計與安裝過程同樣也存在喝多問題需要進一步完善，減少運行過程中的隱患。