魏 齊

（國網(wǎng)上海市電力公司檢修公司，上海 200063）

0 引言

GIS（Gas Insulated Switchgear，氣體絕緣全封閉組合電器）具有很多優(yōu)點，比如結構緊湊、占地面積大大減小，運行噪聲小、檢修的周期加長等特點，這些特點還非常適用于智能變電站的使用，對于電力系統(tǒng)建設會優(yōu)先考慮它。因為它符合設備集約化、簡約化的要求，但同時也提高了安裝質量的要求?，F(xiàn)結合上海某變電站的擴建工程，介紹GIS的特點、組裝順序和安裝工藝要求。

1 GIS的特點

GIS主要由、斷路器、接地開關、電流互感器、電壓互感器、母線、連接件和避雷器等部件組成，這些部件都集中安裝在GIS氣室同體當中。各氣室充滿了相應額定值的SF6氣體，因為SF6具有優(yōu)越的滅弧性能。GIS特點如下。

（1）現(xiàn)場吊裝、安裝過程十分簡便。

（2）很大程度上節(jié)約了設備占用的土地面積。保證了緊湊的結構。在現(xiàn)在繁華的城市當中，此特點尤為重要。

（3）因為它的結構為全封閉，所以雨水、雷電、雨雪等天氣因素影響較小。大大減小了設備的事故率，在高寒、濕度大等地區(qū)，此特點的優(yōu)勢也能很明顯的體現(xiàn)出來。

（4）運行當中的安全性很高，一般不會發(fā)生結緣損壞、雷擊、火災、導體放電等事故。

2 GIS的安裝程序

2.1 GIS元部件裝配前的檢查

在運輸木質箱拆封后應檢查內(nèi)部零件是否完整，有無破損。對照發(fā)貨單，檢查所簽收物品是否齊全，例如導體、消耗品的數(shù)量、型號、應齊全；瓷件表面應該沒有破損或者裂紋，絕緣件表面不應存在缺口、劃痕，甚至是面脫落。接線端子接觸面、插接件表面及載流部分應光滑、整潔、沒有銹蝕痕跡。如果發(fā)現(xiàn)問題，則及時與廠家聯(lián)系，必要時返廠處理。新到站的氣體鋼瓶都應經(jīng)過嚴格的出廠測試，一并發(fā)貨的還應該有相應的試驗測試的數(shù)據(jù)報告，每瓶氣體還應進行水分測試，并且試驗結果合格。

2.2 GIS間隔的基礎劃線

（1）在本次220 kV擴建工程中，各間隔的基礎劃線定位使用墨斗定位，按照已設計好的施工圖紙，在場地上劃出各間隔的間距，方便間隔吊裝時的使用。

（2）在地面上劃出基礎的中心線后。沿各中心線根據(jù)間隔的順序用經(jīng)緯儀分別測出標高，并且要作好相應記錄，作為GIS設備就位的依據(jù)。

2.3 GIS安裝

2.3.1 GIS間隔的就位和水平度的調(diào)整

在本次擴建工程中，各間隔到場前除母線氣室外，其他各部分均已拼接到位。所以現(xiàn)場安裝就是安裝母線氣室的法蘭面。GIS應該以母線氣室為基礎進行逐個間隔的安裝，如果間隔數(shù)量比較多，那么為了減少誤差，可選則處于中間位置的間隔作為第1個安裝間隔，然后再向兩側延伸；如果間隔比較少，可選擇外側的間隔為第1個開始安裝的間隔。間隔就位后，應利用激光對中裝置仔細調(diào)整水平，因為如果對中不正確，間隔母線拼接時可能會導致法蘭面壓接不平，從而接觸面受力不均而漏氣。除此以為，還可以用水平尺進行調(diào)平。

2.3.2 母線導體的安裝

導體在插入絕緣盆子上的滑動電極之前應使用高純酒精進行清擦，并在所需安裝導體的母線罐體法蘭處安裝金屬架板，從而防止導體摔落破壞導體表面鍍銀層。并在觸頭前端2 mm范圍內(nèi)涂上專用的潤滑脂，然后才可以對接，如圖1～圖3所示。

圖1 潤滑脂（FOMBLIN）

圖2 連接觸頭涂抹潤滑脂

2.3.3 母線氣室的對接

現(xiàn)場間隔調(diào)整好水平后，應先將各母線氣室的兩端封蓋拆除，再泄放掉內(nèi)部原來沖進去的氮氣，隨后利用酒精、無毛紙將母線氣室的法蘭面進行清化。按照安裝的順序，依次對后面的母線拼接進行相同的處理方式。需要吊裝的罐體在吊裝對接前應進行清化，主要是清擦盆子或法蘭表面做到清潔無毛刺，裝好密封圈，調(diào)整好水平度，并保證連接觸頭的插入深度。

2.3.4 波紋管的安裝

波紋管在吊裝安裝前應先進行清化，每一節(jié)波紋內(nèi)外都應仔細清理，在每根螺桿上均勻涂抹固體二硫化鉬，達到潤滑作用。隨后再用扳手將波紋管長度壓縮，以便于安裝的方便，吊裝進入罐體之間后再反操作松開螺母，將波紋管長度延長至正好與母線法蘭緊密接觸。

2.3.5 氣室的抽真空

在每一氣隔安裝完成后，應立即加裝吸附劑并開始抽真空，現(xiàn)場一般使用大型的回收車對各氣室進行抽真空作業(yè)，并進行真空檢漏。詳細的抽真空要求見4.2。

2.3.6 SF6氣體充氣及泄漏檢測

在各氣室完成了相應的氮氣泄放、抽真空工作后，應按照相關的技術要求，利用減壓閥對各氣室進行SF6氣體的充補，氣體的額定值也必須滿足相應的壓力值。充氣后，各氣室應靜置24 h。按照平時檢查泄漏的方式，使用WIKA檢漏儀對各個氣室的法蘭接觸面、密封面進行仔細的檢測，并根據(jù)其可以定量、定性的功能判斷氣室接觸面是否存在氣體泄漏。

2.3.7 氣室水分檢測

氣室中的水分對于GIS穩(wěn)定運行至關重要，水分含量時刻影響著其電氣絕緣強度。各氣室SF6水分含量的測量應在封閉式組合電器充氣48 h后進行。檢測應使用水分儀對各個氣室進行檢測。相應數(shù)據(jù)標準見4.2。

2.3.8 工頻耐壓試驗

整組安裝完畢后應對其主回路進行工頻交流耐壓實驗。根據(jù)GIS的結構特點，耐壓試驗應在接觸電阻試驗合格、氣室內(nèi)水分含量不超標以及筒體氣體檢漏合格后進行。交流耐壓試驗必須按照相應的試驗標準進行，只有在規(guī)定的標準范圍內(nèi)不出現(xiàn)放電現(xiàn)象，才能說明內(nèi)部有足夠的絕緣強度和良好的接觸。另外，還需注意試驗電壓為出廠值的80%。

圖3 導體固定架板

3 GIS的安裝工藝要求

（1）設備間隔的拼接應在天氣晴朗的環(huán)境下進行，空氣的濕度也不能太大，按照規(guī)定，應在80%以下?，F(xiàn)場安裝還要備足密封用的卷筒塑料紙，防止浮塵或顆粒進入氣室內(nèi)。

（2）到達現(xiàn)場的整組間隔不可以隨意拆除，如果現(xiàn)場對各部分有疑問或者必須拆除檢查的，需經(jīng)過廠家人員同意才可以現(xiàn)場拆除，并且廠方人員一直在現(xiàn)場指導。

（3）設備拼裝時應按照出廠的設備編號拼裝。導體與導體的連接要注意導體的長度和編號，如果安裝發(fā)生混亂，將會導致連接錯位。各氣室筒體外表面不可以被重物撞擊，因為如果受力變形后會改變氣室內(nèi)的電場分布情況。

（4）現(xiàn)場還有許多清潔類用品。比如工業(yè)酒精、無毛紙、抹布、密封脂、二硫化鉬等。這些清潔類用品必須符合相關規(guī)定的技術標準。

（5）法蘭面安裝時，使用對穿螺栓進行法蘭面緊固，緊固時不可以單邊緊固，應從對角線上互相緊固，如圖4所示。（6）設備外殼接線端子的接觸面應仔細檢查。表面應無毛刺、凹凸不平、明顯銹蝕等痕跡。接頭接好前應在接觸面涂抹電力脂，接頭表面的鍍銀層不等打磨過度。接頭緊固用的螺栓應符合相應力矩要求。

圖4 法蘭面緊固螺栓方法

4 GIS的安裝質量管控

4.1 GIS間隔的清化

GIS單元內(nèi)部的清化在安裝過程當中尤為重要。本次擴建工程是利用吸塵器先吸除表面的粉塵、雜質，再利用工業(yè)酒精和無毛紙進行導體表面清擦。除此以外，筒體內(nèi)部的密封圈、法蘭密封面都應進行清化。每個氣室的金屬罐體以及導體表面內(nèi)必須保證清潔、無雜質、無劃傷痕跡；密封圈（墊）在固定前應使用工業(yè)無毛紙蘸取酒精仔細清擦。

絕緣盆子的清潔也尤為重要，應在準確對接前利用吸塵器仔細吸除盆子周邊的雜質，再用工業(yè)無毛紙蘸取酒精擦拭盆子表面。

4.2 氣室真空度及SF6氣體水分檢查

抽真空的目的是將內(nèi)部的漂浮水分吸除，同時還可以清除其他雜質，甚至是放電產(chǎn)生的有毒物質?，F(xiàn)場進行的抽真空工作，是使用真空回收車對氣室進行抽真空，氣室真空度為133 Pa為最佳。本次擴建工程抽真空值30 Pa（0.3 mbar），并繼續(xù)抽真空2 h。

氣室中水分標準在上文已經(jīng)指出：根據(jù)GB 50150—2006對SF6氣體設備中濕度試驗要求以及DL/T 596—1996，GIS中SF6氣體的試驗項目指出有電弧分解的隔室，微量水含量應約150滋L/L、運行中臆300滋L/L；無電弧分解的隔室，微量水含量應約250 滋L/L、運行中臆500 滋L/L。

4.3 法蘭密封面檢查

氣室檢漏的常用方法是“局部包扎法”和使用檢漏儀。還可以通過檢查SF6壓力表的壓力值進行判斷是否存在泄漏現(xiàn)象。檢漏一般在充氣結束后24 h進行。對于GIS設備而言，年漏氣率臆1%（以24 h漏氣換算）。

4.4 GIS設備的耐壓

在交流電產(chǎn)生的電場中，氣室內(nèi)懸浮的雜質、顆粒會在交變電場的作用下上下浮動，簡單來說就是出于彈跳狀態(tài)，這種狀態(tài)對于設備帶電運行有著極為不良的影響，會擾亂電場的分布，從而產(chǎn)生放電現(xiàn)象。這些雜質還容易分布在罐體或者盆子的邊緣處?？梢酝ㄟ^施加較低但是持續(xù)時間長的電壓對內(nèi)部的雜志顆粒進行清除，稱之為“老練”。一般“老練”時間為5 min，比正式耐壓時間要長，這段時間內(nèi)基本可以將這些微米級的雜質清除干凈，大大提高了本身的耐壓水平。

5 結論

安裝工藝是保證安裝質量的重要措施，安裝過程中應注意清潔度、密封性的要求。清潔過程中注意清化的仔細，嚴格徹底的內(nèi)外清化才能保證導體運行中不放電。氣室抽真空、補氣、檢漏過程要仔細，才能保證設備的正常運行。