GIS全封閉組合電器設(shè)備的安裝及注意事項

余屹林

上海久隆電力（集團(tuán)）有限公司

0 引言

GIS全封閉組合電器設(shè)備是由氣體斷路器、母線、絕緣子、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、避雷器、套管、氣體通管和匯控柜等電器組件以及封閉的金屬殼體組合而成，內(nèi)部充有一定壓力的SF6氣體或混合氣體等絕緣和滅弧介質(zhì)。SF6氣體的絕緣和滅弧性能較空氣或其它絕緣介質(zhì)優(yōu)良，是目前最好的絕緣介質(zhì)之一。

電能的應(yīng)用以及電力網(wǎng)的建立已歷經(jīng)了一個世紀(jì)。人類對電能的依賴越來越大，各行各業(yè)都缺少不了電。目前，在國際大都市、大中城市及人口密集的地區(qū)，寸土如金，電力的發(fā)展，為了保證充足、可靠的電力供應(yīng)，也需要建設(shè)變電站的土地。所以勢必既有占地問題，又有對環(huán)境保護(hù)等許多方面的要求，如防火、防噪音、防污染、防無線電干擾、美化環(huán)境等。若都要滿足這些新的要求，傳統(tǒng)的絕緣油介質(zhì)的電氣設(shè)備已經(jīng)不能滿足了，而應(yīng)該采用無油化、組合化、小型化的電氣成套設(shè)備。由于SF6氣體具有不燃燒、優(yōu)異的絕緣和滅弧性能，因此，選用和推廣采用SF6絕緣介質(zhì)的電氣設(shè)備是與時俱進(jìn)、技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。

1 GIS全封閉組合電器設(shè)備安裝前的準(zhǔn)備

1.1 安裝前必須具備的條件

GIS全封閉組合電器在安裝前應(yīng)根據(jù)開箱檢查的記錄進(jìn)行檢查，核實各部件、連接件、裝置性材料的數(shù)量及規(guī)格，檢查各氣室的密封性能，測量各氣室的氣體壓力值和含水量。變電站場地的土建、通風(fēng)、照明和裝飾工程已施工完畢，并經(jīng)驗收合格，預(yù)埋件及預(yù)留孔符合設(shè)計要求，預(yù)埋件牢固。GIS全封閉組合電器每一間隔均由若干氣室組成并固定在同一支持鋼架上，支持鋼架坐落在基礎(chǔ)或預(yù)埋件上，因此基礎(chǔ)及預(yù)埋槽鋼的水平誤差值是保證GIS全封閉組合電器各元件組裝質(zhì)量的基本條件，各制造廠對其誤差值均有明確規(guī)定。經(jīng)驗證明，只有保證基礎(chǔ)及預(yù)埋件的水平度才能使組裝就位工作順利進(jìn)行。GIS組合電器配電室的行車或起吊裝置安裝完成，荷重試驗經(jīng)專門機(jī)構(gòu)檢驗合格可以使用，設(shè)備運輸?shù)缆泛同F(xiàn)場卸裝的通道通暢，施工場地環(huán)境清潔，安裝工作環(huán)境要求無風(fēng)沙、無雨雪侵入、空氣相對濕度小于80%、窗門密封、地坪無灰塵、周圍干凈，要求現(xiàn)場環(huán)境有防塵和防潮措施。設(shè)備、材料、工器具、專用工具以及測試設(shè)備齊全，并經(jīng)校驗合格。對于設(shè)備安裝后不能再進(jìn)行的易損壞裝飾工程，應(yīng)全部結(jié)束。

1.2 技術(shù)準(zhǔn)備

編制完整的施工組織技術(shù)措施、安全措施和應(yīng)急預(yù)案，并經(jīng)上級主管部門批準(zhǔn)。熟悉設(shè)計單位的設(shè)計圖紙和制造廠的產(chǎn)品說明、安裝手冊、設(shè)備、裝箱單和相關(guān)的出廠試驗報告中調(diào)試數(shù)據(jù)及現(xiàn)場的設(shè)備安置情況，了解和熟悉國家和電力行業(yè)有關(guān)技術(shù)和安全方面的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程和規(guī)定，熟悉業(yè)主有關(guān)技術(shù)和安全方面的要求，掌握設(shè)備安裝技術(shù)和工藝流程。

1.3 工器具、專用工具以及測試設(shè)備準(zhǔn)備及要求

8 t汽吊可以起吊的單件重量不超過3000 kg。起吊大件時如SF6——空氣套管組合件時應(yīng)用長臂的、符合起吊重量的汽吊，以確保安全、穩(wěn)定，另外還需要準(zhǔn)備具備一定載荷的平面運輸器具，以及SF6氣體回收裝置和充氣小車?；厥昭b置應(yīng)兼有抽真空、充氣、回收、干燥等功能，同時還必須準(zhǔn)備一定數(shù)量的SF6氣體及N2鋼瓶。按施工組織技術(shù)措施中要求的施工機(jī)具，包括常規(guī)的鉗工、電工、起重工具、吊裝的尼龍吊繩和緊固螺栓的力矩扳手等，以及各種測試設(shè)備，制造廠提供的各種用途專用工具，活動腳手架、人字梯等。主要消耗材料經(jīng)專門試驗單位試驗合格后的密封膠、電力脂、清潔劑、塑料薄膜和細(xì)白布等物件。

2 GIS全封閉組合電器設(shè)備的安裝注意事項

根據(jù)歷年運行事故統(tǒng)計，由于制造和安裝方面的問題而造成的事故占40%以上，其中現(xiàn)場安裝施工的清潔工作沒有做好，金屬異物、雜物、灰塵、水分潮氣進(jìn)入到GIS全封閉組合電器設(shè)備內(nèi)部等而引起的事故約占13%，所以GIS全封閉組合電器設(shè)備的安裝質(zhì)量會直接影響設(shè)備的安全運行和使用壽命，因此，安裝過程中自始至終保持施工現(xiàn)場環(huán)境的清潔是保證安裝質(zhì)量的關(guān)鍵。GIS全封閉組合電器設(shè)備在設(shè)計、制造和工廠裝配中已經(jīng)考慮到電場的均勻性，由于GIS全封閉組合電器設(shè)備內(nèi)部有懸浮異物、導(dǎo)體上有劃痕、尖角或某些部件安裝偏斜等情況都會引起電場畸變，當(dāng)發(fā)生過電壓的時候會引起絕緣擊穿擴(kuò)大事故，所以現(xiàn)場安裝時應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行安裝工藝規(guī)程。各元件的安裝，應(yīng)按制造廠編號的規(guī)定程序進(jìn)行。GIS全封閉組合電器的接線端子接觸面涂了薄層電力復(fù)合脂后，沒有必要在搭接處周圍再涂密封脂，因為電力復(fù)合脂的滴點高達(dá)180～220℃，在運行中不會流淌。它既有導(dǎo)電性能，又有防腐性能，故沒有必要再涂密封脂。另外，電力復(fù)合脂與中性凡士林相比，在相同的接觸壓力下，用電力復(fù)合脂的接觸電阻小得多，所以對設(shè)備接線端子規(guī)定均使用電力復(fù)合脂。注意有的密封脂中是含有SiO6的成分，HF對它的腐蝕將會造成GIS全封閉組合電器內(nèi)雜質(zhì)含量的增加，這對設(shè)備的安全運行是很不利的，故要求涂密封脂時應(yīng)避免流入密封圈內(nèi)側(cè)與SF6氣體接觸。制造廠已組裝好的各元件及部件，在現(xiàn)場安裝時，不得拆卸，若必須拆卸時，應(yīng)事先取得制造廠同意，或由制造廠派人指導(dǎo)下進(jìn)行。在元件解體時，各氣室要進(jìn)行氣體回收、抽真空、充氣等工序，易受空氣中水分、塵埃的影響，施工現(xiàn)場環(huán)境條件很差，通常對整體運輸或運輸單元在現(xiàn)場的密封氣室均不進(jìn)行解體檢查。GIS全封閉組合電器不應(yīng)在現(xiàn)場解體，這是因為現(xiàn)場條件差，解體時需要進(jìn)行氣體回收、抽真空、充氣等一連串復(fù)雜的工序，而且易受水分、塵埃的影響，所以非萬不得已，不應(yīng)在現(xiàn)場解體檢查。GIS全封閉組合電器內(nèi)部的導(dǎo)電回路質(zhì)量由制造廠保證。為了減少導(dǎo)體接觸面的接觸電阻，避免接頭發(fā)熱，在各元件安裝時，應(yīng)檢查導(dǎo)電回路的各接觸面，當(dāng)不符合要求時，應(yīng)與制造廠聯(lián)系，采取必要措施。為了使各密封部位的連接法蘭緊固時受力均勻，規(guī)定密封部位的螺栓應(yīng)使用力矩扳手。各個制造廠對橡膠密封墊的壓縮量的規(guī)定不盡相同，但按一般規(guī)定不宜超過其厚度的1/3或按產(chǎn)品的技術(shù)規(guī)定執(zhí)行，并規(guī)定不應(yīng)有變形、開裂或老化龜裂。對起吊使用的吊繩要用干凈的尼龍繩或有保護(hù)層的鋼絲繩，以防止損傷設(shè)備和由于污染影響法蘭面的密封性能。GIS全封閉組合電器設(shè)備的安裝所需的工器具、專用工具以及測試設(shè)備與安裝常規(guī)電器的要求是不同的，因此，安裝GIS全封閉組合電器設(shè)備所需的工器具、專用工具以及測試設(shè)備必須齊全、校驗合格、優(yōu)良、先進(jìn)，這樣才能體現(xiàn)技術(shù)含量以及確保安裝質(zhì)量。

3 GIS全封閉組合電器室內(nèi)的排通風(fēng)保護(hù)措施

3.1 關(guān)于通風(fēng)換氣、O2和SF6含量的有關(guān)規(guī)定

防止因泄漏造成SF6氣體在室內(nèi)滯留而引起的缺氧，或因微量有害物存在影響作業(yè)人員健康，應(yīng)定期進(jìn)行室內(nèi)通風(fēng)換氣、O2和SF6含量的檢測。對運行人員經(jīng)常出入的設(shè)備場所每班至少換氣一次，每次換氣時間15 min。換氣量應(yīng)達(dá)3～5倍的空間體積。因SF6的質(zhì)量比空氣重五倍，較易積留于室內(nèi)下部的空間，所以抽風(fēng)口宜安置在室內(nèi)下部，同時，排風(fēng)裝置的安裝高度應(yīng)離地面約30 c m處。對作業(yè)人員不經(jīng)常出入的設(shè)備場所，在進(jìn)入前應(yīng)先通風(fēng)換氣15 min再進(jìn)入。GIS設(shè)備室內(nèi)的地面層應(yīng)安裝帶報警裝置的氧量儀和SF6泄漏儀。氧量儀在空氣中含氧量降至18%時應(yīng)發(fā)出警報信號。SF6泄漏儀當(dāng)空氣中SF6含量達(dá)到1000μL/L時發(fā)出警報信號。

據(jù)勞動保護(hù)法的有關(guān)規(guī)定，空氣中含氧量的安全濃度不應(yīng)低于18%，因SF6氣體在電弧作用下含有毒成分，需進(jìn)入GIS全封閉組合電器設(shè)備室內(nèi)作業(yè)時，即使按計算已滿足通風(fēng)換氣要求，也應(yīng)先開啟排風(fēng)裝置時間至少在20 min以后再進(jìn)入室內(nèi)，并使用含氧儀測定含氧量的安全濃度應(yīng)不低于18%。即使含氧量在18%以上，作業(yè)人員進(jìn)入室內(nèi)以及在設(shè)備上作業(yè)時應(yīng)采取防護(hù)措施，如使用防毒面具等。

SF6氣體的比重較空氣重，擴(kuò)散速度較慢，從SF6氣體濃度—時間關(guān)系曲線可見，排氣通風(fēng)裝置在下部時較上部時擴(kuò)散快，因此SF6氣體的擴(kuò)散速度與排氣通風(fēng)裝置的安裝位置與數(shù)量有關(guān)。排氣通風(fēng)取風(fēng)口位置布置在室內(nèi)的下部，可以加速事故時排出散發(fā)在空氣中的SF6氣體。

3.2 通風(fēng)機(jī)的選擇與布置

SF6氣體泄漏后擴(kuò)散到空氣中的速度較慢，局部地區(qū)空氣中的含氧量可能會小于18%，但是作業(yè)人員進(jìn)入室內(nèi)，仍應(yīng)測定含氧量或使用防毒用具，才能保證人身安全。通風(fēng)機(jī)的風(fēng)口應(yīng)安裝在室內(nèi)下部，裝設(shè)高度應(yīng)符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)要求。室內(nèi)的上部仍應(yīng)裝設(shè)事故排煙(氣)裝置。根據(jù)正常運行通風(fēng)和事故處理排風(fēng)的不同需要，通風(fēng)的風(fēng)口宜布置于配電室的上部，排風(fēng)的風(fēng)口宜布置于配電室的下部，因此兩者應(yīng)兼顧。

另外，GIS全封閉組合電器設(shè)備室內(nèi)若有綜合自動化裝置時，應(yīng)裝設(shè)空調(diào)或除濕設(shè)備。當(dāng)GIS全封閉組合電器設(shè)備發(fā)生故障或事故時，室內(nèi)往往是煙霧彌漫和異味嗆人，尤其是外溢的有毒氣體會危及作業(yè)人員，為了保證在事故后的第一時間能進(jìn)入現(xiàn)場了解情況，需要開啟照明和排煙(氣)裝置，所以照明或裝置的電源開關(guān)應(yīng)為雙聯(lián)開關(guān)，安裝在進(jìn)門的外墻和室內(nèi)。

4 總結(jié)

本文介紹了GIS全封閉組合電器設(shè)備性能，以及安裝前后的工藝流程，詳細(xì)分析了GIS全封閉組合電器設(shè)備在安裝過程中的注意事項，以及安裝后對室內(nèi)通風(fēng)的要求，以避免設(shè)備和檢修人員的事故發(fā)生。