GIS組合電器的安裝與調(diào)整研究

茍靖

摘 要：GIS組合電器是用SF6氣體作為絕緣和滅弧介質(zhì)的成套設(shè)備，由斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、電壓互感器、電流互感器、避雷器、母線、進(jìn)出線套管及電纜終端盒等高壓元件組成。其優(yōu)點(diǎn)是占地面積小、操作安全、維護(hù)方便、使用壽命長、模塊化、低噪聲等。其安裝與調(diào)整質(zhì)量直接影響GIS的運(yùn)行安全及使用壽命，所以研討GIS組合電器的安裝調(diào)整及關(guān)鍵工序的質(zhì)量控制非常有必要。文章將具體闡述GIS組合電器的安裝和調(diào)試質(zhì)量關(guān)鍵控制點(diǎn)和方法。

關(guān)鍵詞：GIS組合電器;安裝與調(diào)整

中圖分類號：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-1064（2021）03-017-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.03.008

1 GIS組合電器安裝工藝的特點(diǎn)

GIS組合電氣結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積比較小，GIS組合電器占地面積約為常規(guī)變電站的5%。而且安裝成本相對較低，采用全封閉式結(jié)構(gòu)，可以有效阻隔外界惡劣條件，從而降低設(shè)備運(yùn)行事故概率，不但保證運(yùn)行維護(hù)人員的安全，而且減少了運(yùn)維成本。

2 GIS組合電器安裝程序

2.1 GIS組合電器元件檢查驗(yàn)收及保管

GIS運(yùn)到現(xiàn)場后，首先檢查所有部件、附件、備件及專用工具完整無破損，瓷件無裂紋，絕緣件無受潮、變形及剝落;接線端子、插接件及導(dǎo)電部件應(yīng)光潔;各分隔氣室的壓力和含水量符合出廠技術(shù)規(guī)定;密度繼電器和壓力表檢驗(yàn)合格;緊固螺栓齊全無松動;密封良好，充氣運(yùn)輸部件氣壓檢查合格，出廠文件及技術(shù)資料齊全并符合訂貨合同要求。GIS按原包裝放置在平整、干燥無腐蝕性的場地，并采取防雨措施;有防潮要求的附件及設(shè)備材料應(yīng)置于干燥倉庫，定期檢查壓力;套管水平放置，非充氣元件也要做好防護(hù)。

2.2 GIS組合電器就位及組裝

安裝前制定GIS組合電器詳細(xì)的關(guān)鍵工序質(zhì)量控制表，各級質(zhì)檢人員對基礎(chǔ)、母線罐對接、刀閘開關(guān)和氣室，按照安裝驗(yàn)收評定規(guī)定逐項(xiàng)檢查。對于室內(nèi)安裝的GIS，要求土建工作全部完成，環(huán)境清潔，通風(fēng)良好，照明充足;室外安裝的GIS不得有揚(yáng)塵，在有防潮防塵措施，空氣相對濕度小于80%的條件下進(jìn)行。先按照制造廠和設(shè)計圖紙對照檢查基礎(chǔ)、測量標(biāo)高安裝支架，基礎(chǔ)標(biāo)高偏差不得大于2mm，軸線偏差不大于5mm，預(yù)埋件中心偏差小于1mm。就位后進(jìn)行母線拼裝、間隔拼裝、本體就位、PT安裝、各分支母線安裝。GIS以母線為基礎(chǔ)逐段安裝，如果間隔較多，選擇中間位置的間隔為第一安裝間隔;如果間隔較少，選擇外側(cè)的間隔為第一安裝間隔。按照基礎(chǔ)圖就位后，用水平儀檢查母線筒的水平度，可在底架和基礎(chǔ)間加墊片調(diào)整校平。清潔各氣室及法蘭面，按照制造廠的部件編號順序進(jìn)行吊裝，插件的觸頭對準(zhǔn)插口，不得卡阻、插入深度符合制造廠的技術(shù)規(guī)定;連接法蘭時使用新密封圈并處理好密封面，使用力矩扳手對稱循環(huán)緊固法蘭螺栓，然后使支架外殼等與主接地網(wǎng)可靠連接[1]。

然后連接各單元、排氣、抽真空，對氣室單元進(jìn)行氣密性檢查。充注SF6氣體前，完成回路電阻測量，并清潔GIS表面，檢查充氣設(shè)備及管路，管路連接部分使用5%的稀鹽酸或堿浸洗后用水沖干，再用汽油洗滌后干燥，確保無泄漏;使用氣瓶或回收裝置對各氣室充氣至額定值。充氣完成后24h，用靈敏度不低于1×10-6（體積比）的檢漏儀對氣室各密封部位、管道接頭處進(jìn)行檢測，年泄漏率小于1%;檢測各氣室SF6氣體微水含量，與滅弧室相通的氣室應(yīng)小于150?L/L，與滅弧室不相通的氣室，微水含量應(yīng)小于250?L/L。

3 GIS組合電器現(xiàn)場檢查與調(diào)試

3.1 主要電氣試驗(yàn)項(xiàng)目

GIS組合電器現(xiàn)場檢查包括幾類：絕緣電阻、主回路導(dǎo)電電阻的測量;機(jī)械操作和機(jī)械特性、密度控制器動作壓力整定、主回路交流耐壓試驗(yàn)、控制回路與輔助回路檢查、SF6氣體泄漏試驗(yàn)及電氣聯(lián)鎖試驗(yàn);SF6氣體含水量的測量;外觀、接地接線和最終檢查[2]。

3.2 試驗(yàn)方法及判定標(biāo)準(zhǔn)

外觀檢查。對外觀的檢查主要包括地腳螺栓及其他連接螺栓的緊固，接地系統(tǒng)完好，儀表指示正確，六氟化硫氣體壓力正常，六氟化硫氣體管線及電纜通道完好。

接線檢查。接線檢查包括控制柜與斷路器、隔離開關(guān)和接地開關(guān)等元件操動機(jī)構(gòu)，控制柜與電流互感器、電壓互感器等端子箱的接線，都必須符合設(shè)計和出廠圖紙。應(yīng)對接線端子松動情況和端子標(biāo)記進(jìn)行檢查。

絕緣電阻測量。使用2 500V兆歐表測量母線、斷路器、隔離開關(guān)和接地開關(guān)等主回路的絕緣應(yīng)大于1 000ΜΩ;用500V兆歐表測量控制和輔助回路的絕緣大于2ΜΩ。

機(jī)械操作試驗(yàn)和開關(guān)機(jī)械特性試驗(yàn)。首次進(jìn)行組合電器的操動試驗(yàn)時，由制造廠技術(shù)人員指導(dǎo)，按照產(chǎn)品技術(shù)規(guī)定進(jìn)行操作，試驗(yàn)連鎖與閉鎖裝置動作應(yīng)準(zhǔn)確可靠。主要項(xiàng)目包括斷路器的分合閘時間和速度、主輔觸頭三相，及同相各斷口分合閘的同期性及配合時間，在額定操作壓力和控制電壓連續(xù)分合閘5～10次，查看操作機(jī)構(gòu)與轉(zhuǎn)換開關(guān)運(yùn)行正常，分合閘指示正確，輔助開關(guān)動作可靠，密度繼電器的報警及閉鎖值符合技術(shù)文件要求，電氣回路傳動正確[3]。

額定電壓下的合閘彈跳時間不大于3ms，額定電壓下分合閘同期性不大于2ms，與出廠數(shù)值一致。分合閘線圈直流電阻測量同廠商標(biāo)準(zhǔn)相符，分合閘線圈絕緣電阻值不小于10MΩ。

主回路電阻測量?；芈冯娮铚y量在進(jìn)出線端子或接地開關(guān)端子間進(jìn)行，測量方式同出廠前一致，以方便比對。合上待測回路斷路器與接地開關(guān)，移除接地開關(guān)接地板后連接回路電阻測試儀，用100A直流測量兩邊電阻值，同出廠前數(shù)值進(jìn)行比對，現(xiàn)場測量值不高于出廠試驗(yàn)的20%為合格。

SF6泄漏試驗(yàn)。用塑料薄膜把殼體的法蘭連接處封好，充進(jìn)SF6氣體至額定壓力后放置滿24h，且在開關(guān)操動性試驗(yàn)后進(jìn)行。使用靈敏度不低于1×10-6（體積比）的檢漏儀對斷路器室和其他氣室以及管道接頭處進(jìn)行檢測，年漏氣率不超過1%[4]。計量方式如下：

漏氣量：Q=（V1M/T）×10-6? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （1）

年漏氣率：q=365×24Q×100/（P+1.03）V2? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （2）

漏氣量Q的單位是1/h;被測設(shè)備與塑料薄膜間體積V1的單位是L;氣體檢漏儀讀數(shù)M的單位是10-4%（體積分?jǐn)?shù)）;塑料薄膜包裝時間T的單位是h;年漏氣率是q;額定氣壓p的單位是kg/cm2;氣室體積V2的單位是L。

壓力開關(guān)試驗(yàn)。檢測SF6氣體監(jiān)控箱內(nèi)溫度補(bǔ)償壓力開關(guān)、指針密度繼電器的動作值，首先關(guān)上GIS與密度繼電器連接的閥;然后開啟封蓋并放出銅管內(nèi)氣體后，檢測報警與閉鎖壓力啟動值;其次關(guān)好封蓋后開啟連接閥，并檢測報警與閉鎖壓力復(fù)位值。溫度補(bǔ)償壓力開關(guān)動作特性如圖1所示。

SF6氣體含水量測量。SF6的含水量測量應(yīng)在充入48h后進(jìn)行，新的SF6氣體中的含水量應(yīng)不超過120μL/L，斷路器室的氣體含水量應(yīng)不超過150μL/L，其他氣室的不超過250μL/L。

電氣聯(lián)鎖試驗(yàn)。同一間隔單元中的斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)等，必須滿足電氣控制原理圖中規(guī)定的連鎖條件，具備電氣誤操作的“五防”功能。

CT試驗(yàn)。測量CT端子板各個二次線圈對地絕緣電阻不低于2ΜΩ。電流互感器的備用二次繞組端子應(yīng)先短路后接地。

主回路絕緣耐壓試驗(yàn)。GIS組裝結(jié)束后對合閘對地和斷口間進(jìn)行1min耐壓試驗(yàn)，以免裝配不當(dāng)，保證GIS正常工作。試驗(yàn)時，避雷器、電壓互感器、電纜終端應(yīng)隔離，電流互感器二次端子短接并接地，短時工頻耐壓是出廠的額定耐受電壓的80%。

控制回路和輔助回路工頻耐壓試驗(yàn)。對控制回路和輔助回路進(jìn)行短時工頻耐壓試驗(yàn)，試驗(yàn)電壓為2kV，加壓1min。

最終檢查。裝配、調(diào)試與試驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)進(jìn)行整體的復(fù)查工作，如上漆狀況、零部件的安裝情況、控制電纜和氣體管路的安裝情況、充氣壓力等。除此之外，還應(yīng)包括備品備件、輔助設(shè)施等[5]。

4 結(jié)語

綜上，GIS組合電器的安裝調(diào)整是一項(xiàng)復(fù)雜的工作。安裝前應(yīng)嚴(yán)格按擬定的流程圖、檢測程序和工藝標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施，驗(yàn)收環(huán)節(jié)由各級質(zhì)檢人員嚴(yán)格把控;必須抓住三個關(guān)鍵控制點(diǎn)，潔凈度是首要控制點(diǎn)，其次是密封性和SF6氣體的含水量長期安全運(yùn)行。依據(jù)設(shè)備制造廠的安裝規(guī)定說明書和設(shè)計圖紙，落實(shí)相關(guān)規(guī)定和工藝標(biāo)準(zhǔn)，精心組織調(diào)整及試驗(yàn)，才能確保GIS組合電器的安裝和調(diào)整質(zhì)量，保證GIS設(shè)備整體的安全投運(yùn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 魏小強(qiáng)，牛云.GIS高壓組合電器在智能化變電站中的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2017（19）：67-68.

[2] GB 50147-2010，電氣裝置安裝工程 高壓電器施工及驗(yàn)收規(guī)范[S].北京：國家質(zhì)量監(jiān)督總局，2010.

[3] 錢斌.淺談GIS組合電器的安裝調(diào)試及注意事項(xiàng)[J].電氣時代，2017（9）：85-90.

[4] GB 50150-2016，電氣裝置安裝工程 電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：國家質(zhì)量監(jiān)督總局，2016.

[5] DL/T 5161.2-2018，電氣裝置安裝工程質(zhì)量檢驗(yàn)及評定規(guī)程第2部分：高壓電器施工質(zhì)量檢驗(yàn)[S].北京：國家質(zhì)量監(jiān)督總局，2019.