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基于变电站GIS设备安装过程的控制要点探思

发表时间：2020/8/5 来源：《基层建设》2020年第10期作者：陈炜

[导读] 摘要：GIS设备将大量电气元件结合起来，提升了元件的工作效率，在变电站的运行过程中发挥了重要的作用，增加了变电站应对不同环境的能力。

        山东送变电工程有限公司山东省济南市 250013
        摘要：GIS设备将大量电气元件结合起来，提升了元件的工作效率，在变电站的运行过程中发挥了重要的作用，增加了变电站应对不同环境的能力。而GIS设备的质量与其安装过程关系密切。本文主要分析了变电站GIS设备安装过程的控制要点。
        关键词：变电站；GIS设备；安装过程；控制要点
        引言：
        随着工业的发展和生活水平的不断提高，人们对电力资源的需求量越来越大。为了满足人们日常生产生活对电力资源的需求，我国建立了庞大的供电系统网络。电网的安全稳定运行与变电站GIS设备的运行有着密切的关系，而变电站GIS设备安装过程的质量又会决定其运行过程的质量。因此要严格控制变电站GIS设备的安装，为电网的稳定运行提供保障。本文将对变电站GIS设备安装过程生物控制要点进行详细的分析。
        1 GIS设备概述及优点
        GIS设备全称为气体绝缘开关设备，也叫六氟化硫封闭组合电器，该设备将变压器之外的各种装置装入充有惰性气体的封闭金属外壳内，以此提高设备的安全性，在变电站中起到了重要的作用。该设备的优势主要体现在以下几个方面。（1）大量的电器元件均被封闭在金属外壳内，且内部有惰性气体起到绝缘作用，这为工作人员的安全提供了一定的保障，降低了维护设备的风险，可靠性较高。（2）GIS设备在设计阶段就对金属壳内部各电器元件的运行进行了准确的模拟，并设计了绝缘子和绝缘拉杆等装置保证设备整体良好的绝缘性。（3）在GIS设备中应用智能灭弧技术，可以减少断路器在设备中的作用，因此可使用配备轻型弹簧机构的断路器，以此保证设备不会出现漏油问题，提高各电气元件的运行效率。（4）在焊接设备外壳时采用无缝合金铝管材料，并应用冷翻边工艺来提高焊接的精度，这在一定程度上节约了设备内部的空间，帮助缩小外壳尺寸，并且还能保证焊接的质量。（5）使用抗腐蚀性较好的铝合金材料制造可能发生涡流的部件和装置，减少因涡流造成的电能损耗和设备损坏现象。（6）金属外壳可以为内部的零件提供良好的保护，避免因自然环境的影响而造成不必要的损失，提高变电站应对不同环境的能力[2]。
        2 变电站GIS设备安装过程的控制要点
        2.1 清洁度
        一般情况下，安装现场无法做到完全的封闭，实际条件无法满足安装GIS设备对清洁度的要求，以此要对安装现场的条件进行改善并严格按照安装GIS设备的要求控制现场的清洁度。首先，在安装之前对现场地面进行洒水处理，以此去除场地内的灰尘，避免其对设备安装过程的影响，同时要将水分擦拭干净，静置两天两夜以上才可以开始安装过程。其次，要做好安装现场的密封工作，封堵与安装现场相连的孔洞，这是保证安装区域清洁度的重要措施，一定要落实到每一个细节。最后，在实际的安装过程中，需要要由专业人员负责安装区域的除尘工作，除尘人员的服装和工具要达到要求后才可进入安装现场，而其他人员不得进入。
        除了安装现场的清洁度，GIS设备的安装过程对设备的清洁度也有严格的要求。一方面，要检查设备内外表面的清洁度，在工作人员进行检查的过程中，要注意佩戴手套，避免对零部件造成二次污染。检查的主要内容为污秽物、灰尘、划痕和凸起等可能会影响安装质量的因素。针对不同的检查内容要采取相对应的处理措施。如果存在污秽物，则可以利用无水乙醇对其进行清洗；若是灰尘则可以通过吸尘器对其进行清洁；若存在划痕，则需要采用一定的措施将其磨光，金刚砂布是常用的工具；如果存在凸起则先用工具刮平后再用纱布磨光。另一方面，铝管作为GIS设备的电极，其清洁度对安装质量也至关重要。铝管在生产制造的过程中，表面往往存在一定的小毛刺和铝屑，这些杂质的存在可能导致设备内部出现放电现象，存在一定的安全隐患，因此在设备安装的时候要保证铝管的清洁度。

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        2.2 密封性
        控制GIS设备安装的密封性，主要是控制法兰盘及其接口的安装过程。在安装之前，首先还是检查其表面清洁度，主要关注是否存在划痕等可能影响密封性的问题，若存在应及时处理或更换。其次是检查密封环的质量及其与密封槽的匹配程度，注意密封环不能二次使用，一旦损坏应及时更换密封环在使用之前要用酒精清洗，并用密封胶对靠近空气一侧的密封槽进行涂抹。最后还需要检查密封胶是否符合相关密封标准，是否可以阻挡外部水分和杂质进入设备，同时要注意确保密封胶不能流入密封环内。除了以上三点，实际安装法兰盘的过程中还要控制一些可能影响设备密封性的问题。首先法兰螺栓的紧固效果是密封性的重要保障，安装时要格外注意。另一方面，自然环境下GIS设备也会出现热胀冷缩现象影响设备的密封性，需要根据实际情况采取温度补偿伸缩节的方法来处理设备因温度而变形的问题，从而保证设备的密封性，提高安装质量[3]。
        2.3 对设备内部主要元件的检测
        在安装过程中对GIS 设备内部的电气元件进行检测是确保安装质量，保证设备稳定运行的重要基础。例如，通过测量设备主回路的电阻可以判断回路中是否存在接触不良的问题，防止设备因接触不良等问题而出现故障。另外，为了提高测量的准确性，应该进行重复测量。断路器是GIS 设备中最重要的电气元件之一，多采用液压弹簧机构，结构较为复杂，在安装前要对其主要性能进行测试。油压闭锁回路对液压回弹机构的自动闭合功能有着重要的影响，在设计和安装的之后都要重点关注闭合锁的状态，避免在安装过程中出现故障。
        2.4 水分
        水分一旦进入GIS设备的内部就会对设备的性能造成严重影响。首先，水分进入设备内部接触六氟化硫气体会增加其分解电弧的量，降低其对电子的吸附能力，从而影响开关断开的性能。其次，水和六氟化硫在一定条件下可发生反应生成硫酸和氢氟酸两种酸性物质，对设备造成一定程度的腐蚀。水分进入设备可能有以下几种方式：（1）充入的六氟化硫气体含有一定的水分；（2）设备内部的电气元件在安装过程中吸附了一定量的水分；（3）安装过程中随空气进入设备内部的水分；（4）对安装现场和充气装置等的干燥措施不到位。这其中最主要的是六氟化硫气体中含有的水分，在安装过程中要进行严格的控制。
        为了避免在安装过程中有水分进入设备，可以从以下几个方面对安装过程进行控制：首先，要保证安装现场环境的干燥，避免因湿度过高而影响设备的安装；对于设备内部的电气元件来说，一般要在清洗完成后再经过烘干处理来保持较高的干燥程度；为了防止设备安装完成之后内部出现水分，一般会在设备内放置一定量的吸水材料，并定期检查密封设施是否损坏以及吸附材料是否饱和，一旦发现问题要及时处理，防止因水分过高导致设备故障。
        结论：
        GIS设备将变电站除变压器之外的几乎所有电气元件组合起来，并通过金属外壳对其进行保护，增强了变电站应对不同环境的能力。但是大量的电气元件也增加了GIS设备的设计、制造和安装的难度，尤其是增加了安装过程的难度。为了保证变电站GIS设备的安装质量，需要严格控制设备的安装过程，控制要点主要有清洁度、密封性、主要原件的质量和水分，只有保证各要点的控制效果，才能提高设备的安装质量。
        参考文献：
        [1] 姜凤华, 左彬, 吕寻浩,等. 变电站GIS设备安装过程的控制要素[J]. 百科论坛电子杂志, 2018(7):375.
        [2] 苗园. 基于变电站GIS设备安装过程的控制要点分析[J]. 中国新技术新产品, 2018, 369(11):58-59.
        [3] 刘铁根. 变电站GIS设备的安装质量控制[J]. 数字通信世界, 2019, 170(2):264.