顧劉魚

（貴州送變電有限責(zé)任公司，貴州 貴陽 550000）

0 引言

氣體絕緣全封閉組合電器（GasInsulatedSubstation，GIS）與敞開式設(shè)備相比有著極大的優(yōu)越性，目前國內(nèi)90%以上的變電站采用了GIS設(shè)備。隨著我國電力工業(yè)“西電東送”戰(zhàn)略的實施及大規(guī)模新能源電站的逐步發(fā)展，GIS設(shè)備必然得到廣泛應(yīng)用[1]。GIS設(shè)備安裝工藝質(zhì)量對變電站及電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行有著舉足輕重的作用，是電力施工企業(yè)質(zhì)量控制的重點之一。GIS設(shè)備有著更多、更大及更重的單元組件，在安裝工藝方面要求更高的清潔度和密封性能。根據(jù)這些特點，結(jié)合設(shè)備安裝要求及以往工程安裝經(jīng)驗，以保證設(shè)備安裝質(zhì)量為目標(biāo)，對GIS設(shè)備安裝全過程進(jìn)行了科學(xué)細(xì)致的策劃。在經(jīng)過系統(tǒng)整合與施工實踐后，探索總結(jié)出GIS設(shè)備模塊化安裝技術(shù)，可以大大提高工作效率。

1 施工準(zhǔn)備

1）組織圖紙會檢，認(rèn)真審核設(shè)計院及制造廠家圖紙，確保各接口一致。2）編制詳細(xì)的施工措施，用于指導(dǎo)施工。3）編制質(zhì)量檢驗計劃，避免重要或關(guān)鍵工序的檢驗工作被遺漏。4）根據(jù)現(xiàn)場需要對設(shè)備進(jìn)行開箱，開箱時嚴(yán)格執(zhí)行開箱驗收程序，做好開箱驗收簽證工作。5）認(rèn)真進(jìn)行SF6氣體的驗收及密度繼電器的現(xiàn)場二次校驗工作。6）復(fù)核土建專業(yè)給定的中心線及標(biāo)高是否正確，并嚴(yán)格執(zhí)行專業(yè)間交接驗收程序，認(rèn)真辦理交接簽證。7）將標(biāo)高引至設(shè)備基礎(chǔ)適當(dāng)?shù)奈恢?，然后用記號筆在基礎(chǔ)表面上將這些線標(biāo)出，便于各安裝單元就位組合工作中隨時校核中心及標(biāo)高。8）準(zhǔn)備電烘箱、SF6氣體回收裝置等安裝用設(shè)備及制作除塵間的材料。9）圈圍施工場地，并沿場地周圍搭設(shè)擋風(fēng)墻。

2 GIS設(shè)備組裝

2.1 典型安裝工藝模塊

將設(shè)備組裝工序進(jìn)行逐步細(xì)分并把相似工藝提取出來，建立以下典型工藝模塊。

2.1.1 設(shè)備開箱

設(shè)備開箱后應(yīng)按照廠家要求進(jìn)行外觀檢查，并將設(shè)備表面清理干凈。

2.1.2 GIS筒內(nèi)表面的處理工藝

清除雜物，擰干沾有無水酒精的白綢布，用其將筒體內(nèi)表面擦干凈；安裝人員進(jìn)入GIS設(shè)備內(nèi)部作業(yè)時應(yīng)穿著防塵服，作業(yè)時設(shè)有專人監(jiān)護，確保人身安全。

2.1.3 環(huán)氧樹脂絕緣件表面的處理工藝

安裝單元內(nèi)所有絕緣件表面都必須進(jìn)行擦拭，盆式絕緣子從中心導(dǎo)體沿絕緣件表面向外旋轉(zhuǎn)擦拭，支柱式絕緣子由上至下旋轉(zhuǎn)擦拭。擦干凈后還需用沾有無水酒精的干凈白綢布采用同樣的方法擦一遍。

2.1.4 法蘭密封面的處理工藝

用沾有法蘭清洗液的白綢布從上至下將法蘭外圓表面和所有螺孔除去油污，擦干凈；用細(xì)砂紙或百潔布沿圓周方向輕砂金屬密封面（槽）多遍。清潔標(biāo)準(zhǔn)為用新的白綢布擦拭金屬密封面（槽），白綢布上不見明顯變色。

按照施工圖紙規(guī)定的型號選擇一個新的密封圈并作如下處理：首先核對密封圈的圖號、規(guī)格是否符合當(dāng)前裝配的要求；認(rèn)真檢查密封圈外觀質(zhì)量，用手摸和眼看來判斷，密封圈不應(yīng)存在劃傷、凸起、起泡等缺陷[2]；用沾有無水酒精的白綢布擦拭干凈；按照制造廠的規(guī)定涂抹密封膠后，立刻把密封圈放入經(jīng)過清潔處理的密封槽內(nèi)；法蘭面處理完畢后及時套上防塵罩保護。

2.1.5 導(dǎo)電連接及法蘭對接

緩慢移動法蘭接近導(dǎo)向棒，同時將導(dǎo)電桿推入電連接內(nèi)，推入時使用人力，不要用“擰緊螺栓”硬壓的辦法，防止損壞絕緣子。當(dāng)法蘭引入導(dǎo)向棒剩一小空隙時，將對接面掛導(dǎo)電桿的繩子抽出。

擰入固定法蘭的螺栓，并使用力矩扳手按對角線方向來回均勻初擰緊。拆掉導(dǎo)向棒，擰入剩余螺栓。檢查設(shè)備及法蘭外觀并復(fù)核設(shè)備中心及標(biāo)高無誤后進(jìn)行螺栓的最終緊固。按制造廠家規(guī)定的力矩進(jìn)行驗收后，在螺栓頭及法蘭之間用記號筆畫一條細(xì)線，表示已經(jīng)緊固完成。

2.1.6 設(shè)備臨時固定工藝

在一個安裝單元安裝完成后，需精確核對設(shè)備中心及標(biāo)高，確定無誤后立即進(jìn)行臨時固定，臨時固定還應(yīng)遵守以下規(guī)定：1）基礎(chǔ)支撐下方應(yīng)使用專用調(diào)節(jié)墊板墊實，不得有懸空現(xiàn)象，墊板不得超過三塊。2）采用點焊固定時，應(yīng)對稱施焊，并將焊點均勻布置在基礎(chǔ)底板的一周，牢固地將基礎(chǔ)底板與預(yù)埋件焊接在一起。

2.1.7 氣室干燥處理及充入SF6氣體工藝

1）氣室干燥處理流程如下：將跟隨運輸?shù)姆肿雍Y取出放入烘箱內(nèi)烘烤3 h，溫度控制在350 ℃左右。取出烘烤完畢的分子篩立即裝入氣室內(nèi)部并封閉氣室。對氣室進(jìn)行抽真空，當(dāng)真空度小于25 Pa后再連續(xù)抽1 h。停掉真空泵，關(guān)閉閥門，保持真空不小于12 h。保持真空期間應(yīng)每小時記錄一次真空度，并對氣室進(jìn)行初步檢漏。真空保持及初步檢漏工作結(jié)束后繼續(xù)抽真空不小于0.5 h。充入微水小于10×10-6的高純氮氣，靜止24 h后測量微水，合格后充入SF6氣體，若不合格需循環(huán)這一流程。

2）充入SF6氣體工藝流程如下：當(dāng)氣室干燥處理合格后將內(nèi)部的氮氣排出。根據(jù)裝配圖紙，安裝導(dǎo)氣管及密度表等附件。更換正式的分子篩并立即封閉氣室。對氣室進(jìn)行抽真空，當(dāng)真空度小于25 Pa后再連續(xù)抽1 h。充入合格的SF6氣體至0.15 MPa，充氣前應(yīng)對充氣管路進(jìn)行干燥處理，并使用過濾器防止SF6氣瓶內(nèi)的雜質(zhì)吹入GIS氣室內(nèi)部。靜止24 h后測量微水，合格后可以充入SF6氣體至額定氣壓，若不合格則需繼續(xù)進(jìn)行干燥處理。

2.1.8 GIS設(shè)備接地

1）GIS設(shè)備外殼及附近所有的金屬構(gòu)件都應(yīng)可靠接地；GIS設(shè)備法蘭間必須安裝專用導(dǎo)流排，端部三相母線外殼之間必須安裝匯流排（短路排）。2）GIS設(shè)備外殼接地可以選用電纜、銅排、鋁排等多種方式，其截面積必須符合設(shè)計要求，當(dāng)使用接地電纜連接時必須壓接電纜端子，與設(shè)備和地網(wǎng)可靠相連。3）所有接地點都應(yīng)有明顯的接地標(biāo)志。4）接線端子用螺栓與接地網(wǎng)可靠連接，并用力矩扳手緊固后做標(biāo)記。5）接線端子與接地線應(yīng)做好防腐處理。

2.1.9 密封性試驗

檢漏通常有抽真空檢漏、利用肥皂泡沫檢漏、檢漏儀檢漏、觀察密度表檢漏和包扎檢漏等方法，這些方法都有各自的特點和優(yōu)缺點，在GIS檢漏時應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實際情況選取2～4種方法綜合使用，互補優(yōu)缺點，多次檢查，以免遺漏。

2.2 典型安裝組合模塊

2.2.1 斷路器安裝及與CT對接

先使用調(diào)節(jié)墊片將預(yù)埋件上表面水平高度差調(diào)整為零，用起重機將斷路器吊起離地少許，用倒鏈將斷路器調(diào)整呈水平狀態(tài)，然后將斷路器對準(zhǔn)中心后落下。對斷路器進(jìn)行點檢及設(shè)備打開作業(yè)。將斷路器的支架底板與地基預(yù)埋件使用點焊工藝臨時固定。CT與斷路器對接應(yīng)按照以下步驟進(jìn)行：1）在斷路器將要對接的地方安裝防塵間，CT包裝單元吊入防塵間內(nèi)，對CT進(jìn)行點檢及設(shè)備打開作業(yè)。2）若帶有波紋管，調(diào)整波紋管上下左右四處的長度，使之與設(shè)計相符。3）將筒體內(nèi)部清掃干凈。4）對即將連接的兩個法蘭面進(jìn)行處理，開始CT和斷路器的法蘭對接工作。5）依次進(jìn)行斷路器的臨時固定、干燥處理及充入SF6氣體、設(shè)備接地、氣室檢漏工作。

2.2.2 隔離開關(guān)安裝及與CT對接

1）CT側(cè)的對接準(zhǔn)備：對CT進(jìn)行點檢及打開作業(yè)，分別對CT的內(nèi)表面、導(dǎo)體及法蘭密封面進(jìn)行清理。把清理干凈的導(dǎo)電桿放入CT筒體內(nèi)，使用人力將導(dǎo)電桿插入斷路器側(cè)的電連接內(nèi)，并根據(jù)設(shè)計要求控制其插入深度。利用筒體法蘭最上面的兩個孔裝掛繩，調(diào)節(jié)掛繩，使導(dǎo)電桿外圓至法蘭孔邊的距離相等。

2）隔離開關(guān)的對接準(zhǔn)備：清掃隔離開關(guān)及支撐架至干凈無塵，將支撐架裝在隔離開關(guān)下面。將隔離開關(guān)吊入防塵間內(nèi)，按照工藝要求進(jìn)行隔離開關(guān)的點檢及打開工作。對隔離開關(guān)的導(dǎo)體、絕緣件表面和即將連接的法蘭面進(jìn)行處理。進(jìn)行隔離開關(guān)和CT的法蘭對接工作。

2.2.3 隔離開關(guān)與母線對接

將母線支撐預(yù)先安裝在設(shè)備基礎(chǔ)上面，并調(diào)節(jié)支撐到縮短狀態(tài)。根據(jù)安裝圖紙將母線要對接的一端伸入防塵間內(nèi)，進(jìn)行母線點檢及設(shè)備打開工作。打開隔離開關(guān)即將連接的蓋板，調(diào)整電連接及母線導(dǎo)體的尺寸至符合裝配圖紙要求。對隔離開關(guān)及母線的導(dǎo)體、絕緣件表面和即將連接的法蘭面進(jìn)行處理。完成隔離開關(guān)和母線的法蘭對接工作，并對母線進(jìn)行臨時固定。

2.2.4 母線安裝及母線之間對接

為了提高工作效率，縮短高空作業(yè)時間，可以將高位母線的幾段母線預(yù)先在地面對接好，成一整體，再吊到規(guī)定位置上安裝。將母線支撐預(yù)先安裝在設(shè)備基礎(chǔ)上面，并調(diào)節(jié)支撐到縮短狀態(tài)。高位母線的支撐需根據(jù)工藝要求進(jìn)行臨時固定。進(jìn)行母線點檢及打開工作。對母線的內(nèi)表面、導(dǎo)體、絕緣件表面和即將連接法蘭面進(jìn)行處理。進(jìn)行母線之間的對接工作。依據(jù)裝配圖紙復(fù)核母線的中心、標(biāo)高及支撐的水平、垂直度，調(diào)整支撐架至最佳位置，并保證滑動支撐的軸向自由滑動。在裝配母線伸縮節(jié)時可以微調(diào)伸縮節(jié)來修正母線的軸向及徑向誤差，但不得超過伸縮節(jié)允許的調(diào)節(jié)范圍，調(diào)整完成后立即緊固所有拉桿螺栓。

2.2.5 套管底座安裝及與母線對接

1）在需安裝套管底座的母線接口處安裝防塵間，并將套管底座的支撐架清理干凈后吊入除塵室，依據(jù)裝配圖紙安裝。2）拆開母線端部蓋板。3）對母線的內(nèi)表面、導(dǎo)體、絕緣件表面和即將連接法蘭面進(jìn)行處理，完畢后套上密封罩。4）將高壓套管底座清理干凈吊入防塵間內(nèi)，對套管底座進(jìn)行點檢及打開工作。5）對套管底座的內(nèi)表面、導(dǎo)體、絕緣件表面和即將連接法蘭面進(jìn)行處理。6）用水平尺檢查高壓套管底座的法蘭面X、Y方向，并調(diào)節(jié)高壓套管底座的調(diào)節(jié)墊板和螺栓，使之呈水平狀態(tài)。7）完成套管底座和母線的法蘭對接工作。8）對套管底座和母線的支撐架進(jìn)行臨時固定。9）進(jìn)行母線的干燥處理并充入SF6氣體，進(jìn)行設(shè)備接地及氣室檢漏工作。

2.2.6 高壓套管安裝

1）檢查套管。（1）安裝放置套管的水平工作架，把套管吊到水平工作架上。（2）檢查套管內(nèi)氣壓，確定設(shè)備密封良好。（3）排出套管的氮氣，并用濕布把套管外擦凈，檢查套管外觀有無損傷。（4）拆去包裝蓋，檢查導(dǎo)電桿、屏蔽套、中間絕緣子有無損傷及是否對中。

2）把套管從水平狀態(tài)吊成垂直狀態(tài)并進(jìn)行衛(wèi)生清理。（1）在套管的頂端裝設(shè)防傾倒專用工裝，再利用吊車將套管從水平狀態(tài)吊成垂直狀態(tài)。清掃套管內(nèi)部。認(rèn)真清理導(dǎo)體及絕緣件表面，并按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行套管的交接試驗工作。（2）徹底清理法蘭密封面。（3）在套管連接口套上防塵罩。

3）高壓套管與套管底座對接。（1）打開套管底座的上部法蘭。（2）復(fù)檢套管底座內(nèi)部的電連接尺寸，將內(nèi)部清理干凈。（3）利用起重機和手拉葫蘆徐徐地將套管靠近高壓套管底座。（4）到達(dá)對接口上方約700 mm處停下，進(jìn)行細(xì)微調(diào)整，使套管呈垂直狀態(tài)。（5）先拿去套管的防塵罩，然后拿掉高壓套管底座的防塵罩，注意防止防塵罩上的灰塵落入高壓套管底座內(nèi)部。（6）檢查高壓套管底座對接面和密封圈表面是否清潔無異物和灰塵。（7）把導(dǎo)向棒插入套管法蘭對角線的兩個螺孔內(nèi)。（8）讓套管的中心導(dǎo)體緩慢接近高壓套管底座的電連接，同時將導(dǎo)向棒引入高壓套管底座法蘭的螺孔內(nèi)，并注意套管頂部接線板的方向應(yīng)朝進(jìn)線側(cè)。（9）導(dǎo)電桿靠套管自重進(jìn)入電連接里。不要用“擰緊螺栓”的辦法硬壓進(jìn)去，以防止損壞里面的部件。（10）最后靠套管自重，使套管的法蘭與高壓套管底座的法蘭貼在一起，完成法蘭間的對接工作。（11）精確調(diào)整高壓套管的垂直度，按照廠家要求將高壓套管底座與底座支撐架緊固。（12）進(jìn)行套管底座的干燥處理并充入SF6氣體，進(jìn)行設(shè)備接地及氣室檢漏工作。

2.3 典型工藝模塊和安裝組合模塊組合

按照電氣主接線圖的設(shè)計要求將典型工藝模塊和安裝組合模塊進(jìn)行關(guān)聯(lián)組合。

3 交流耐壓實驗

1）設(shè)備組合工作已經(jīng)全部結(jié)束，SF6氣體已充至額定壓力，且微水檢測合格，用于連接PT及避雷器的三通也已施工完畢，用于連接PT及避雷器的法蘭處已安裝臨時保壓罩。2）交流耐壓試驗應(yīng)在交接試驗及單體調(diào)試完成后進(jìn)行。3）交流耐壓試驗由電科院進(jìn)行，施工單位負(fù)責(zé)配合，應(yīng)注意做好設(shè)備的監(jiān)護及CT二次線的短接工作。

4 PT及避雷器安裝

1）在即將裝配PT或避雷器的GIS三通部位安裝防塵間。2）回收該處內(nèi)部SF6氣體，注入干燥空氣或氮氣至零表壓。3）拆下GIS三通對接口的臨時保壓罩，取下臨時屏蔽頭檢查內(nèi)部電連接是否正常。4）對GIS三通的筒體內(nèi)部、導(dǎo)體表面、絕緣件表面及即將對接的法蘭面進(jìn)行處理。5）將支撐架外表面清理干凈，吊入防塵間里裝好并調(diào)整到縮短狀態(tài)。6）把PT或避雷器呈水平狀態(tài)吊入防塵間，檢查PT或避雷器并拆下其端部蓋板。7）對PT和避雷器進(jìn)行現(xiàn)場驗收及交接試驗。8）對PT或避雷器的導(dǎo)體表面、絕緣件表面及即將對接的法蘭面進(jìn)行處理。9）連同支撐架平移PT或避雷器，使PT或避雷器與GIS三通對接。10）進(jìn)行PT或避雷器的臨時固定、干燥處理及充氣、設(shè)備接地、氣室檢漏等工藝操作。

5 GIS設(shè)備安裝注意事項

1）執(zhí)行“一卡一單”制度，即安裝施工時，應(yīng)按照“工藝卡”操作，一個工序完成后經(jīng)過驗收會簽，方可進(jìn)入下一步工序；檢查驗收時填寫“質(zhì)量檢查驗收單”，采用邊驗收邊填寫的辦法現(xiàn)場會簽。2）在施工過程中應(yīng)注意對GIS設(shè)備的防護，防止設(shè)備被刮傷、蹭漆現(xiàn)象；嚴(yán)禁在設(shè)備上擺放物料，也不允許使用GIS設(shè)備的機構(gòu)箱、端子箱或匯控柜等電氣箱、柜作為工具箱放置工具、材料等物品。3）在設(shè)備吊裝時應(yīng)采用尼龍吊繩或套有橡膠管的鋼絲繩，且吊具與設(shè)備可能相接觸部位應(yīng)采取保護措施，防止吊繩或吊具損傷設(shè)備。4）GIS設(shè)備的機構(gòu)箱、端子箱或匯控柜等電氣箱、柜門應(yīng)及時關(guān)閉，在多雨、潮濕的天氣應(yīng)按規(guī)定打開空間加熱器。5）高壓套管在安裝后應(yīng)該纏繞膠板，或使用原包裝保護。6）環(huán)氧樹脂絕緣件表面清理時嚴(yán)禁來回擦拭，以免臟的無毛紙污染已擦凈的表面。另外，不得直接用手接觸GIS內(nèi)部絕緣件。7）進(jìn)行GIS設(shè)備內(nèi)表面、導(dǎo)體及環(huán)氧樹脂絕緣件清理時，應(yīng)做到隨清理隨組裝，若當(dāng)天未能組裝，第二天需重新清理。8）每天的工作結(jié)束后，都應(yīng)認(rèn)真檢查GIS設(shè)備的所有開口是否使用原運輸堵板封好，GIS設(shè)備內(nèi)部是不允許長時間暴露在空氣中的，嚴(yán)禁GIS設(shè)備“敞口”過夜。9）除塵間內(nèi)的工器具應(yīng)登記造冊，帶進(jìn)及帶出GIS設(shè)備內(nèi)部的物品均要有記錄，防止有物品遺漏在GIS設(shè)備內(nèi)部。10）進(jìn)入GIS設(shè)備內(nèi)部時應(yīng)穿著防塵服，嚴(yán)禁攜帶鑰匙、手機等無關(guān)物品入內(nèi)。11）施工單位應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行三級驗收制度，即班組自檢、項目部復(fù)檢和公司驗收，驗收合格后及時按相關(guān)規(guī)定報監(jiān)理及業(yè)主驗收。

6 結(jié)束語

通過GIS設(shè)備模塊化施工技術(shù)，按照科學(xué)的方案、統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，可以實現(xiàn)現(xiàn)場質(zhì)量安裝、質(zhì)量工藝控制及勞動效率的優(yōu)化組合，使GIS設(shè)備的安裝質(zhì)量得到明顯的提高，有效降低因施工因素導(dǎo)致的GIS系統(tǒng)運行發(fā)生故障的可能性，為變電站及電網(wǎng)長期安全穩(wěn)定運行提供了保障，具有良好的社會經(jīng)濟效益。