淺談GIS組合電器安裝質(zhì)量控制

摘 要：本文以黃陵礦業(yè)低熱值資源綜合利用電廠工程變電站為例，對GIS組合電器安裝中幾個關(guān)鍵環(huán)節(jié)的施工方法、質(zhì)量要求進行歸納總結(jié)，為后續(xù)建設(shè)工程中控制GIS組合電器的安裝質(zhì)量積累經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：GIS組合電器；安裝；質(zhì)量

目前，GIS組合電器設(shè)備已廣泛地出現(xiàn)在各電壓等級變電站安裝工程中，GIS的核心概念是：部分或者全部使用氣體且不使用大氣壓作用下空氣充當金屬封閉開關(guān)設(shè)備的絕緣介質(zhì)。GIS組合電器設(shè)備由套管、避雷器、電壓互感器、電流互感器、母線、隔離開關(guān)、短路器等幾 種高壓電器，通過相應(yīng)的組合技術(shù)構(gòu)成一種全新的高壓配電設(shè)備，其英文全稱是gas insulated substation。GIS以六氟化硫氣體（SF6）作為絕緣介質(zhì)，把變電站全部電力設(shè)備封閉于同一個接地金屬外殼中，該金屬外殼中充入壓強為0.5Mpa六氟化硫氣體，同時必須確保相間、對地與斷口間的絕緣具有良好可靠性。黃陵礦業(yè)低熱值資源綜合利用電廠工程變電站是我公司施工的330kV大型室外GIS組合電器，共8個間隔。GIS組合電器由西安西開高壓電氣股份有限公司生產(chǎn)。

1 GIS安裝準備

GIS安裝是工程關(guān)鍵施工項目，工程量大、任務(wù)重；整個設(shè)備均采用硬連接，安裝技術(shù)難度大；對防塵、防潮的要求非常高。因此，施工準備必須充分、全面，為安裝創(chuàng)造良好的工作條件。

（1） GIS安裝具備的條件。1）電氣應(yīng)完成整個變電站的防雷環(huán)形接地帶，并保證接地的焊接牢固可靠，并辦理相關(guān)的隱蔽簽證。2） 土建應(yīng)完成 GIS 預(yù)埋件施工且基礎(chǔ)槽鋼安裝工作，電氣應(yīng)及時復(fù)查設(shè)備接地端子的尺寸是否符合設(shè)計，基礎(chǔ)槽鋼是否滿足承重要求，合乎要求后，與土建辦理交接手續(xù)。3） 真空泵、充氣裝置、微水測量儀、SF6 氣體檢漏儀、水平儀等設(shè)備的準備。4） 設(shè)備按要求全部到齊，專用裝置性材料和消耗材料齊全。GIS設(shè)備二次倒運和就位順序應(yīng)按設(shè)計及廠家圖紙為準。仔細核對裝箱清單和裝配圖紙，保證設(shè)備就位的正確性，以免二次返工。5）GIS基礎(chǔ)核查和基礎(chǔ)劃線時， 以土建設(shè)置永久性的高程標準點，并提供基礎(chǔ)中心線，其精度都在1mm以內(nèi)，并經(jīng)復(fù)查確定，監(jiān)理認可。確保GIS設(shè)備吊裝有一個精確地參照標準，要嚴格滿足廠家的精度要求：

基礎(chǔ)核查： 將預(yù)埋槽鋼作為GIS基礎(chǔ)，同時嚴格的控制預(yù)埋件的高程誤差。將每間隔基礎(chǔ)預(yù)埋件最高與最低的高程差控制在2毫米，而測量尺寸誤差需要控制在3毫米以內(nèi)。另外，將條形基礎(chǔ)預(yù)埋件沉降控制在5毫米以下。若基礎(chǔ)預(yù)埋件由于沉降而發(fā)生變形，需要對其進行及時的處理，將預(yù)埋件變形控制在最大誤差允許范圍內(nèi)。

基礎(chǔ)劃線： 利用鋼卷尺、經(jīng)緯儀等工具實施基礎(chǔ)劃線工作。在劃線過程中，需要根據(jù)GIS平面制圖以及布置圖，繪制準確的主母線中心線、斷路器中心線等。另外，在劃線前，需要對工具進行鑒定。

（2）在進行安裝前，需要對安裝技術(shù)標準、方案等進行嚴格的審查，經(jīng)有關(guān)部門批準后，將施工人員安排到位，同時做好相關(guān)的技術(shù)交底工作。

2 GIS組合電器安裝

（1）作為GIS組合電器安裝的第三個控制要素，真空度控制是保證SF6含水量的主要措施，通過對真空度的控制，不僅能夠降低SF6氣體中的含水量，同時還能夠降低罐內(nèi)密封體、絕緣體中的含水量。通常來說，需要保證SF6 氣體沖入前，罐內(nèi)的真空度至少為133Pa，然后繼續(xù)進行30分鐘的真空抽取。之后將罐體的閥門關(guān)閉，進行有效的真空實驗，確保在4個小時罐內(nèi)起始壓力差小于133Pa。若罐內(nèi)起始壓力差大于133Pa，則需要進行重新抽取，并將罐內(nèi)的真空時間保持在30分鐘后，再次進行真空試驗，防治發(fā)生真空泄漏現(xiàn)象。

SF6氣體必須將溫度控制在零度之下，溫度變化過程中，電氣設(shè)備絕緣體表面會出現(xiàn)冰晶和水珠，水珠與SF6電弧產(chǎn)物生成HF等低氟化物，故而引起絕緣材料與金屬表面質(zhì)量衰減。假設(shè)把SF6露點控制在較低允許值范圍內(nèi)，溫度裱花時，電器設(shè)備絕緣體表面則沒有水珠等產(chǎn)生，有利于避免設(shè)備絕緣體表面出現(xiàn)水珠等影響電器設(shè)備絕緣體的絕緣性。故而國際上和IEC都做出了類似的相關(guān)規(guī)定，要求GIS新氣體充入時需要額定密度，并要求其露點不高于-5℃。

（2）SF6氣體充填與GIS抽真空是GIS組合電器保證施工質(zhì)量的關(guān)鍵。1）吸附劑在更換時需注意一下幾點。在對GIS組合電器進行抽真空施工前，要更換新的吸附劑，嚴格控制吸附劑的更換環(huán)境，在雨中和濕度超過90%環(huán)境中不能更換吸附劑。 吸附劑在更換的過程中存在受潮隱患，因此對GIS氣室進行吸附劑沖入時，盡可能保證真空抽取的速度，保證在4個小時內(nèi)完成抽取真空作業(yè)。如果在4個小時內(nèi)沒有完成，還需要對吸附劑做二次烘干。2） 抽真空在GIS各元件形成獨立封閉氣室，對回路電阻進行相關(guān)測試，測試合格，同時選用新的吸附劑后，就能夠?qū)嵤┱婵粘槿∽饔猛狻IS氣室的真空度在 133pa 及以下，抽真空時必須設(shè)專人監(jiān)護，以防止真空泵突然停止或因誤操作而引起真空泵油倒灌事故。并做好每間隔的抽真空記錄。3）氣室抽真空合格后，向氣室充注SF6氣體，采用氣瓶經(jīng)氧氣減壓器充注到額定SF6氣體氣壓（各氣室壓力值要求不同）為止（20℃） 。新充入SF6氣體水分含量應(yīng)<8mg/g。 在進行補氣、充氣操作前，需要利用SF6氣體，將氣管中氣體實施清除，保證氣管中無其他多余氣體存在，盡可能滿足真空效果。充氣或補氣時要考慮環(huán)境溫度對氣壓的影響， 實際充氣或補氣在額定壓力和最大壓力之間，但一般不超過額定值0.02MPa對于運輸期間充有0.02MPa到0.05MPa SF6氣體的氣室，不需要抽真空和真空檢漏， 即可直接補氣到額定氣壓值。

3 結(jié)束語

通過嚴把各個關(guān)鍵環(huán)節(jié)的工藝質(zhì)量關(guān)， 黃陵礦業(yè)低熱值資源綜合利用電廠工程330kV GIS設(shè)備安裝順利完成。 GIS的安裝質(zhì)量和工藝水平得到了業(yè)主、監(jiān)理和廠家的一致認可。

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作者簡介：苗學(xué)軍（1969-），陜西榆林子洲人，畢業(yè)于西安交通大學(xué)?，F(xiàn)從事工程技術(shù)管理工作。