弓穎暉

（太鋼能源動力總廠，山西太原030003）

1 前言

近年來，組合電器GIS高壓設(shè)備在太鋼變電站得到廣泛的應(yīng)用。GIS設(shè)備的故障通常發(fā)生在現(xiàn)場安裝施工或大修后投入運行初期,GIS的結(jié)構(gòu)特點決定了安裝過程本身就是控制GIS投運后質(zhì)量控制一個關(guān)鍵性步驟；大修過程中出現(xiàn)漏洞對于GIS的正常運行也會帶來很大的影響。以下對GIS的安裝調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題及大修中應(yīng)注意的問題進行更深一步的探討。

2 GIS的現(xiàn)場安裝調(diào)試質(zhì)量控制

2.1 GIS安裝過程中把好三大關(guān):清潔度、密封性和真空度

2.1.1 保證清潔度是GIS組裝中最首要的任務(wù)

GIS安裝現(xiàn)場的場地情況必須保證無塵，為了防止起灰塵，安裝前第一次清潔時應(yīng)在場地灑水并用拖把擦凈，在空氣靜止后才開始安裝。作為電極的鋁管在加工過程中難免會存在著表面毛刺和鋁屑，這些微粒（往往是耐壓試驗中放電的主要原因所在）如果不清除，將嚴(yán)重威脅GIS設(shè)備的正常運行。因此要特別注意保證鋁導(dǎo)體和器身內(nèi)部的清潔。目前，制造廠采取的措施一般為：（1）強化對導(dǎo)體加工過程的清潔檢查，防止出現(xiàn)死區(qū)；（2）在總裝前增加導(dǎo)體振動清潔的新手段，盡量把空心體內(nèi)部死角的殘留物清理出來；（3）對組裝前的導(dǎo)體做類似局部放電試驗以檢查出殘留的鋁屑和金屬絲等。太鋼C C P P站GIS在安裝過程中，適逢冬季施工，現(xiàn)場溫度低，項目部采用2000W電輻射板取暖，保證室內(nèi)溫度在0℃以上，并每天對現(xiàn)場地面進行灑水并用拖把擦凈清潔，待空氣靜止后，保證沒有灰塵的情況下才進行安裝。在對接過程中，嚴(yán)格按照安裝規(guī)范要求對罐體及管線導(dǎo)體進行丙酮擦拭，保證了GIS的內(nèi)部清潔，在隨后的試驗過程中，各種參數(shù)都能夠一次達標(biāo)。

2.1.2 密封性檢查

密封性是GIS絕緣的關(guān)鍵，SF6氣體泄漏會造成GIS致命的故障。因此密封性檢查應(yīng)貫穿于整個安裝過程的始終。

密封主要取決于罐體焊接質(zhì)量，其次是密封圈的制造、安裝調(diào)整狀況。具體的控制措施有：（1）組裝時必須更換新的密封圈，并使用符合產(chǎn)品技術(shù)規(guī)范要求的清潔劑、潤滑劑、密封脂等材料。（2）在涂密封脂時應(yīng)避免其流入密封圈的內(nèi)側(cè)，因為有的密封脂含有二氧化硅的成分，SF6設(shè)備運行后所產(chǎn)生的氫氟酸（H F）會將其腐蝕而使GIS內(nèi)部的雜質(zhì)含量增加，這對GIS設(shè)備的安全運行是很不利的。（3）在進行各密封部位連接法蘭的緊固時應(yīng)使用力矩扳手，使其受力均勻保證密封效果。（4）在清理罐體密封面的密封槽時,要用600#細(xì)砂法蘭邊緣可以用銼刀、砂紙修磨。罐體加工后要用氣壓試驗來檢查密封情況，壓力取最高氣壓的1.25倍。

2.1.3 真空度及SF6含水量檢查

真空度的要求是安裝過程中的第三個關(guān)鍵點，是控制SF6含水量的重要保證措施，它不僅能減少SF6氣體本身的水分，也可減少罐內(nèi)其他物體(絕緣體、密封體)內(nèi)所含的水分，一般要求在充入SF6氣體之前真空度要達到133 Pa，再繼續(xù)抽真空30 min后停止抽真空，12 h后再測量真空度，兩個數(shù)字進行比較以確保密封性能良好。水分對于GIS運行的影響關(guān)鍵在于：如果沒有將SF6氣體控制在零度以下，則在溫度變化時絕緣體表面會形成凝露，所附著的水珠和SF6電弧產(chǎn)物發(fā)生反應(yīng)生成HF等低氟化物，從而導(dǎo)致絕緣材料沿面和金屬表面劣化。通常把允許值控制在-5℃，此時絕緣體表明凝結(jié)的不會是水珠而是冰晶，它對絕緣性能的使用幾乎沒有影響。由飽和水蒸汽壓力和水分含量、露點的關(guān)系曲線可查得露點-5℃進水分含量（以下均指體積比）在0.4 MPa時為 790×10-6，0.5 MPa時為 1000×10-6；露點0℃時0.4 MPa時為1200×10-6，0.5 MPa時為1000×10-6?？紤]到在最高運行氣壓的上述值尚需加大10%～15%，相對應(yīng)-5℃露點分別為680×10-6和570×10-6。在對GIS充氣前應(yīng)對SF6氣瓶內(nèi)氣體進行微水測試及對10%SF6氣瓶內(nèi)氣體按國家標(biāo)準(zhǔn)驗收，合格后方能注氣。

2.2 耐壓試驗

為檢查GIS現(xiàn)場安裝后是否存在隱患 (包括包裝、運輸、儲存、安裝及調(diào)試過程中的損傷等)而導(dǎo)致內(nèi)部故障，驗證其絕緣性能是否良好、是否滿足有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。GIS設(shè)備現(xiàn)場安裝調(diào)試完成后，必須進行耐壓試驗,且主回路的每一部分都應(yīng)進行耐壓試驗。

現(xiàn)場耐壓試驗主要包括：

工頻交流耐壓試驗是鑒定電力設(shè)備絕緣強度最有效、最直接的方法，對設(shè)備能否正常運行具有決定性的意義，也是保證設(shè)備絕緣水平，避免發(fā)生絕緣事故的最重要的手段。工頻交流耐壓試驗對設(shè)備是否存在雜質(zhì)比較敏感，其試驗電壓為出廠試驗電壓的80%。

在現(xiàn)場進行交流耐壓試驗過程中的老練試驗是非常必要的，老練試驗是指對設(shè)備逐步施加交流電壓，可以階梯式地逐步施加交流電壓，通過老練試驗既可將設(shè)備中可能存在的活動微粒雜質(zhì)遷移到低電場區(qū)域，從而降低甚至消除這些微粒對設(shè)備的危害，又可通過放電燒掉細(xì)小微?；螂姌O上的毛刺、附著的塵埃等，以減少對設(shè)備的損害。

3 GIS檢修過程的質(zhì)量控制

按照GIS標(biāo)準(zhǔn)，GIS運行10年就應(yīng)該進行一次大修，更換氣閥、墊圈、檢查觸頭、機構(gòu)潤滑、行程檢測、內(nèi)部緊固件與機構(gòu)緊固件檢查緊固，否則可能出現(xiàn)潛在隱患引發(fā)大的事故。GIS具有占地小，運行安全可靠，維護方便等優(yōu)點，但GIS組合電器元件制造精度高，檢修過程中一旦出現(xiàn)漏洞會給設(shè)備帶來不可估量的后果，所以在檢修過程中要進行檢修質(zhì)量控制。

3.1 斷路器操作機構(gòu)檢修質(zhì)量控制

（1）首先應(yīng)放盡氣動操作機構(gòu)內(nèi)的空氣

檢修的斷路器倉在放氣前，應(yīng)先關(guān)閉該間隔的進氣、出氣閥門。檢查氣動機構(gòu)是否正常，其他氣室壓力是否正常，防止因閥門關(guān)閉不嚴(yán)造成氣壓下降影響系統(tǒng)其他帶電間隔的運行。

（2）排放各倉室SF6氣體

將要檢修的斷路器倉、進（出）線刀閘倉SF6氣體排完，壓力至0，母線側(cè)刀閘倉、套管側(cè)倉室壓力降至0.3M Pa，以防因壓差大而損壞盆子。在放氣泄壓時檢查壓力低報警、壓力閉鎖等功能以驗證壓力開關(guān)是否符合技術(shù)要求。

（3）更換電磁閥

電磁閥是控制斷路器跳閘的關(guān)鍵備件，必須確保完好。若電磁閥卡澀將導(dǎo)致斷路器不能正常跳閘，當(dāng)保護動作時，將引起越級跳閘擴大事故的范圍。因此對新的電磁閥必須解體檢查。拆開電磁閥首先檢查閥體的氣密性，應(yīng)無砂眼，對一級電磁閥和二級電磁閥的閥體進行清潔。對轉(zhuǎn)動部分涂抹潤滑脂，檢查轉(zhuǎn)動部位的靈活性，確保無卡澀，轉(zhuǎn)動靈活。

（4）更換分合閘線圈

更換分合閘線圈時，應(yīng)先測量合閘、跳閘線圈的阻值為110±5Ω，接線時確認(rèn)好線圈的極性，再進行接線，以防接線錯誤燒毀。

（5）檢查緩沖器

檢查緩沖器，補充緩沖器油，保證注油量1700m L，使油面達到和注油孔下端平齊，用手將緩沖器活塞推到底，測量活塞桿到下平面尺寸，再將活塞桿向上拉到頂，再測量活塞桿到下平面尺寸，活塞桿行程應(yīng)為217m m，當(dāng)與汽缸活塞桿連接時，要保證活塞在分、合閘終了時的油墊尺寸。

3.2 倉室檢查質(zhì)量控制

檢查斷路器的動、靜觸頭、刀閘的握手、絕緣子、均壓環(huán)、導(dǎo)體等部件是否完好。檢查觸頭、觸指是否潔凈，是否有燒損、緊固螺栓是否牢固。檢查內(nèi)部絕緣件是否潔凈，是否有放電或爬電痕跡，是否有機械損傷。檢查氣室內(nèi)部是否潔凈，是否有粉塵。對于有粉塵的部位進行清潔處理。

4 GIS定期維護的必要性

按照運行規(guī)范，需要定期對GIS進行維護。太鋼九降壓在2009年檢修期間，就發(fā)現(xiàn)了三項較大的隱患，及時進行了處理，避免了重大事故隱患的發(fā)生。三項較大隱患分別是：

（1）2#變壓器紅相斷路器倉固定屏蔽罩的均壓環(huán)上的螺比共有四條，開倉檢查時發(fā)現(xiàn)其中有一套螺絲掉落，二顆螺帽脫落只剩螺桿，另一顆螺帽松動。若不是此次檢修及時發(fā)現(xiàn)，斷路器再分合幾次，其余螺栓將在分合閘的沖力下掉落，均壓環(huán)脫落，造成屏蔽罩傾斜，因屏蔽罩絕緣距離不夠而導(dǎo)致對外殼放電接地故障，且因故障點在C T之前，將造成220kV母線接地故障引起大面積停電事故。

（2）1#主變黃相斷路器操作機構(gòu)一級閥復(fù)位止子滾輪脫落。檢修開倉及時發(fā)現(xiàn)，否則，當(dāng)開關(guān)跳閘后，因一級閥復(fù)位止子滾輪脫落導(dǎo)致電磁閥不能復(fù)位，造成整個集中供氣系統(tǒng)從此處漏氣，將引發(fā)運行中的斷路器因空氣壓力低造成分閘閉鎖，不能正常跳閘。

（3）發(fā)現(xiàn)候鋼1#線紅相斷路器三級閥螺絲掉落。三級閥是開關(guān)跳閘門最后一級執(zhí)行機構(gòu)，閥體封閉不嚴(yán)，將導(dǎo)致分閘速度達不到要求，如沒有及時發(fā)現(xiàn)，螺絲再脫落，將導(dǎo)致空氣動力從此處泄漏，造成開關(guān)拒分閘的重大事故發(fā)生。

5 結(jié)語

由于GIS具有占地小，運行安全可靠，維護方便的特點。近年來太鋼新建十三總降、十總降、CCPP站、2×300M W發(fā)電機組等項目都采用了GIS組合電器。從GIS的安裝，調(diào)試、運行中，積累了一定的經(jīng)驗，也從太鋼九降壓等GIS的檢修中，及時地發(fā)現(xiàn)了一些隱患，避免了重大事故的發(fā)生，為太鋼的安全生產(chǎn)提供了保障。