高海拔地區(qū)750kV超長GIS設(shè)備安裝關(guān)鍵質(zhì)量控制

張海釗 馬龍剛 閆 勇 劉 帥

青海送變電工程有限公司，青海西寧 810000

750kV高壓電網(wǎng)系統(tǒng)在保障國家能源安全、拉動消費內(nèi)需、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)增長等方面發(fā)揮出日益重要的作用，尤其是在我國的西部地區(qū)，通電問題的解決對促進(jìn)我國西部地區(qū)的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要戰(zhàn)略意義。高海拔地區(qū)自然環(huán)境相對惡劣、天氣變化頻繁、平均氣壓較低，對高壓電網(wǎng)系統(tǒng)的安裝帶來了極大的阻礙。全封閉組合電器設(shè)備（GasInsulatedSwitchgear，GIS）是一種以特殊氣體作為隔絕媒介的、具有絕緣性的金屬封閉開關(guān)設(shè)備。GIS涉及儀器與元件眾多，包括隔離開關(guān)、電壓互感器、斷路器、避雷器、進(jìn)出線套管、匯控柜、接地開關(guān)、母線、內(nèi)置式電流互感器、伸縮節(jié)、出線終端等，整個安裝過程相對復(fù)雜，需要將眾多元器件進(jìn)行精密設(shè)計與有機(jī)組合，使其成為一個內(nèi)部關(guān)聯(lián)、排放緊湊、環(huán)環(huán)相扣的有機(jī)整體。GIS充分利用內(nèi)部空間進(jìn)行元器件的組織與安裝，使得其整體大小較其他常見的敞開式變電站而言更為靈巧，配置也更為靈活、維修難度較低，據(jù)統(tǒng)計，GIS設(shè)備按照質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格安裝后，其內(nèi)部的主要元器件速度維修間隔均在20年以上，使得其在電網(wǎng)系統(tǒng)中具有極為廣闊的應(yīng)用前景。

1 設(shè)備安裝前準(zhǔn)備

設(shè)備安裝前準(zhǔn)備工作是GIS設(shè)備安裝質(zhì)量控制的首要環(huán)節(jié)，尤其是在高海拔地區(qū)設(shè)備運輸相對不便，在安裝前發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在問題并及時更換可以降低GIS設(shè)備的運輸成本與安裝成本，也能有效控制GIS設(shè)備的安裝質(zhì)量。因此，當(dāng)GIS設(shè)備運輸?shù)桨惭b地點時，相關(guān)負(fù)責(zé)人員與技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格檢查GIS設(shè)備及其相關(guān)附件在長途山路的運輸過程中是否由于行駛沖擊發(fā)生損壞。然后，觀察隔離開關(guān)、斷路器、互感器等罐體內(nèi)事先充入的特殊氣體（通常使用氮氣或SF6）是否發(fā)生泄漏并以此為依據(jù)判斷相關(guān)元器件是否受潮，即借助壓力表測量罐體內(nèi)的氣體氣壓值。若罐體內(nèi)的氣體氣壓低于0.02MPa或者高于0.05MPa，則罐體的氣體或泄漏到自然環(huán)境中或者在一定的大氣壓下有自然空氣進(jìn)入到罐體內(nèi)，GIS設(shè)備已然受潮。最后，安裝現(xiàn)場的相關(guān)負(fù)責(zé)人還應(yīng)當(dāng)對運輸?shù)浆F(xiàn)場的GIS設(shè)備相關(guān)出廠文件（技術(shù)資料、安裝流程規(guī)格說明書等）進(jìn)行詳細(xì)檢查，確保所有文件資料齊全，并組織安裝團(tuán)隊詳細(xì)閱讀GIS設(shè)備的技術(shù)文件，以保證安裝成員對安裝流程、質(zhì)量控制要點、安裝難點做到耳熟能詳。

2 設(shè)備安裝環(huán)境控制

GIS設(shè)備對安裝環(huán)境有著較高的要求，安裝環(huán)境的風(fēng)力、濕度、清潔程度等都會影響到GIS設(shè)備安裝的質(zhì)量。通常GIS設(shè)備的安裝應(yīng)當(dāng)保證當(dāng)前時間無降雨，并注意安裝作業(yè)環(huán)境的防風(fēng)，控制作業(yè)環(huán)境內(nèi)的濕度在80%以下，以保證GIS設(shè)備的干燥性?？臻g中粉塵、鹽分微粒與金屬微粒的存在也是影響GIS設(shè)備安裝質(zhì)量的重要因素。鹽分微粒是進(jìn)入到GIS設(shè)備中會導(dǎo)致GIS設(shè)備中的元器件遭到不同程度的腐蝕與損壞，金屬微粒進(jìn)入到GIS設(shè)備中會對GIS設(shè)備中元器件的正常運行產(chǎn)生干擾，影響GIS設(shè)備的運行穩(wěn)定性與可靠性。粉塵進(jìn)入到GIS設(shè)備的匯控柜中會導(dǎo)致匯控柜的電器元件受到損壞，因此GIS設(shè)備的安裝作業(yè)環(huán)境應(yīng)當(dāng)確保無粉塵、金屬微粒與鹽分微粒的存在，保持作業(yè)環(huán)境干凈整潔。空氣中微粒子含量可通過空氣激光塵埃粒子計數(shù)器進(jìn)行定量測定，若是安裝作業(yè)環(huán)境中的微粒子含量超過GIS設(shè)備安裝規(guī)格說明書中嚴(yán)格規(guī)定的微粒子含量要求，則應(yīng)當(dāng)首先進(jìn)行防塵措施。

“五級防塵、三項檢測、一卡控制”是GIS設(shè)備安裝作業(yè)環(huán)境下防塵措施的重要實施方針。第一級防塵措施的目標(biāo)在于減少周圍環(huán)境對安裝作業(yè)環(huán)境的影響，因此一級防塵是對作業(yè)環(huán)境的周邊環(huán)境進(jìn)行處理，所在周邊環(huán)境的地面上所覆蓋上一定寬度與厚度的石子面，并在石子路面上再鋪設(shè)一層密目網(wǎng)，以隔絕周邊地面與作業(yè)空氣，減少路面塵土在空氣中的懸浮率；同時還應(yīng)該每隔一段時間就對周邊環(huán)境進(jìn)行灑水，通過水分的帶動降低是作業(yè)環(huán)境中的粉塵含量。第二級防塵措施仍舊是針對GIS設(shè)備安裝作業(yè)環(huán)境的周邊環(huán)境，在周邊一定距離設(shè)置一定高度的密封圍欄，將周邊環(huán)境密封包含在圍欄以內(nèi)，并與外界的其他場地完全隔離開，使得GIS設(shè)備的安裝作業(yè)環(huán)境成為一個獨立于外界環(huán)境變化與空氣變化的封閉性空間。第三級防塵措施針對GIS設(shè)備安裝作業(yè)環(huán)境，根據(jù)GIS設(shè)備相關(guān)技術(shù)資料中闡述的GIS設(shè)備外觀大小、形狀以及安裝技術(shù)要點與預(yù)留口等設(shè)計一個GIS設(shè)備的外包防塵室，使得整個GIS設(shè)備能夠完全容納在防塵室中，并提供一定的安裝作業(yè)空間，以保證安裝流程的實施不受干擾。在防塵室密閉空間中仍需進(jìn)行進(jìn)一步防塵措施，首先，需要在整個防塵室地面鋪設(shè)一定厚度的防塵墊，以減少安裝人員在行走過程中帶起的粉塵；第二，需要在防塵室中配備高強(qiáng)度的除濕裝置以降低防塵室內(nèi)空氣中的水分含量；第三，需要在防塵室中配備空氣濕度溫度測量計以及空氣激光塵埃粒子計數(shù)器，對防塵室內(nèi)空氣的濕度以及粉塵含量進(jìn)行精確、實時監(jiān)測，以控制防塵室內(nèi)的粉塵含量以及水分含量；第四，需要在防塵室中配備冷暖空調(diào)，一方面用于保證防塵室內(nèi)的溫度相對恒定，保持在10～28℃之間，一方面通過空調(diào)的運轉(zhuǎn)帶動防塵室密閉空間內(nèi)空氣的循環(huán)流動以及室內(nèi)除濕。第四級防塵措施針對GIS設(shè)備安裝人員，安裝人員在從外界自然環(huán)境進(jìn)入到密閉的防塵室中開展GIS設(shè)備安裝工作，若是安裝人員攜帶一定的水分與粉塵，將會影響GIS設(shè)備安裝質(zhì)量。因此，在這一環(huán)節(jié)中，需要在防塵室外圍配備風(fēng)淋室，所有即將進(jìn)入防塵室的安裝人員需先經(jīng)過風(fēng)淋室除去其身上攜帶的空氣水分或微粒子，并在風(fēng)淋室中穿戴GIS設(shè)備安裝必備的防塵服、口罩等專業(yè)服飾，所有措施完成后方可進(jìn)入到防塵室內(nèi)。第五級防塵措施是針對GIS設(shè)備連接部位，所有的GIS設(shè)備元器件在連接組合之前，均應(yīng)當(dāng)在其外部包裹上防塵罩，并在其上覆蓋保護(hù)膜以保證所有元器件在連接之前不因搬運、挪動發(fā)生損壞。

“三項檢測”是針對GIS設(shè)備安裝環(huán)境的濕度、溫度、粉塵含量三個對象的指標(biāo)控制檢測，需要采用先進(jìn)的檢測設(shè)備實時對防塵室內(nèi)的三項指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測與控制，保證防塵室內(nèi)的相對濕度低于80%，溫度保持在10～28℃之間，粉塵含量符合GIS設(shè)備安裝粉塵控制規(guī)格要求。若是任一參數(shù)超出規(guī)定的指標(biāo)值，則需要立即采取措施進(jìn)行控制，如采用除濕裝置降低防塵室中的水分含量，并對控制后的指標(biāo)進(jìn)行再次監(jiān)測直到其達(dá)標(biāo)為止。

3 750kV超長GIS設(shè)備安裝與對接

3.1 對接元器件內(nèi)檢

安裝人員在對接元器件之前應(yīng)當(dāng)先根據(jù)對接順序挨個清點、整理、放置好待對接的元器件，并采用壓力表測量罐體內(nèi)的氧氣濃度是否滿足人體工作氧氣含量基本要求，以保證安裝人員的正常呼吸作用。進(jìn)入罐體內(nèi)后，安裝人員需借助內(nèi)窺鏡檢測各元器件的完備無損性，并確保各個螺栓均牢固鎖定。

3.2 對接元器件內(nèi)部清洗

對接元器件內(nèi)部的清洗可以有效減少元器件內(nèi)部附著的灰塵，對于可以觸碰到的元器件內(nèi)部可以使用吸塵器吹入干燥空氣除塵，而對于元器件邊角地區(qū)可采用無水乙醇進(jìn)行沖洗，可待乙醇自然揮發(fā)或用百潔布或無毛紙進(jìn)行擦拭，以保證元器件表面與內(nèi)部的干凈無灰塵。

3.3 法蘭盤口密封

法蘭盤在清洗后需將其表面與空氣接觸的一面涂抹密封膠以隔絕空氣，清洗結(jié)束后進(jìn)行設(shè)備元件對接工作，法蘭連接采用導(dǎo)向裝置對稱插入法蘭孔中，對接過程中測量法蘭間隙距離保持均勻，使用力矩扳手對稱緊固螺栓，達(dá)到力矩標(biāo)準(zhǔn)值。

3.4 設(shè)備單元就位與調(diào)整

設(shè)備單元的位置調(diào)整借助尼龍吊繩、千斤頂、吊線錘，首先采用尼龍吊繩與千斤頂將GIS設(shè)備吊起，以吊線錘為參照觀察并調(diào)整GIS設(shè)備單元與標(biāo)準(zhǔn)中心線的間距，當(dāng)設(shè)備單元與標(biāo)準(zhǔn)中心線相吻合時GIS設(shè)備單元成功就位。

3.5 設(shè)備標(biāo)高調(diào)整

使用經(jīng)緯儀檢查各相設(shè)備單元上端2個法蘭水平度，調(diào)整所有法蘭在同一水平面上，保證GIS安裝單元兩側(cè)的法蘭面水平一致并對接完成后，進(jìn)行設(shè)備單元支架與基礎(chǔ)埋件之間的臨時焊接固定。

3.6 對接過程試驗

為防止回路電阻不合格造成返工，每個單元對接完成后必須進(jìn)行回路電阻測量，合格后才能進(jìn)行下一單元的對接。

3.7 安裝現(xiàn)場清理與設(shè)備安裝檢查

當(dāng)GIS設(shè)備安裝完成后需對整個設(shè)備進(jìn)行檢查，保證各部件安裝到位，然后對作業(yè)現(xiàn)場進(jìn)行清理，退出作業(yè)現(xiàn)場。

4 結(jié)語

750kV超長GIS設(shè)備是高壓電力系統(tǒng)的重要組成部分，是保障電力系統(tǒng)安全平穩(wěn)運行、保障電力輸送質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。750kV超長GIS設(shè)備的安裝施工流程繁瑣，文章就其安裝過程中的質(zhì)量控制關(guān)鍵點進(jìn)行闡述，對提高GIS設(shè)備安裝質(zhì)量具有一定借鑒意義。

[1] 段澤辰，馮昆侖，劉銳，等.±800kV靈州換流站750kVGIS安裝環(huán)境條件控制方案[J].寧夏電力，2016（5）：26-30.

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