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110kV变电站电气施工中GIS设备安装调试技术的探讨

发表时间：2020/11/4 来源：《基层建设》2020年第21期作者：牛成定

[导读] 摘要：现在社会飞速发展，电是人们生命中不可缺少的部分。

        中国葛洲坝集团电力有限责任公司
        摘要：现在社会飞速发展，电是人们生命中不可缺少的部分。经济发展使人们生活中的一切都离不开电力。电力供给的可靠性一直是社会各界关注的焦点。 GIS 可以提高电站安全、稳定运行，广泛应用于电气工程中，我将对目前 GIS 在变电站的调试方法和其安装方法进行探讨。
        关键词：GIS系统安装调试变电站
        引言
        改革开放后，城市规模不断扩大，人们对电力的需要也在不断增加。保持可靠的电力供给，成为各电力公司的重大任务之一。而 GIS本身结构轻巧，稳定性好，安全性高，使其在变电站建设中得到了广泛应用。 GIS发展非常迅速，从最初几千伏级发展到220 kv ,500 kv ,750 kv 级，还有一些国家在发展高级 GIS ，1000 kv 级。加强 GIS 技术，对提高变电站安全可靠度具有重要意义。GIS设备采用一种六氟化硫环氧气体(sf6)气体作为主要绝缘保护介质，并将其所有相关高压电器保护部件完全密封在一个金属筒内，因此，与其他传统敞开式高压配电保护设备系统相比，GIS设备具有较小的空间占地，元件完全自动密封，不受任何环境变化干扰，有运行可靠，运行期间便于日常检修，检修期长，维护工作周期短等特点。
        一、GIS的工作特性
        （1）结构轻巧：采用优良的气体绝缘、灭弧介质，大大缩小了配电设备所占空间。
        （2）安全保护性能好：带电部分被完全密封在不连接地板或金属外壳中，完全没有触点危险；sf6气体分子是一种惰性导电气体，因此完全没有发生火灾的危险；由于气压相对较低，爆炸的危险也较小。
        （3）可靠性：机械带电部分均完全密封在溶于惰性化学气体中的sf6中，与防止盐酸烟雾、尘埃、积雪等机械外界影响互相隔离，减少机械外缘带电事故；由于内部结构简单，机械途中发生带电故障的发动机会明显降低，大大提高机械运行可靠度。另外它它还有很好的保温抗震隔热性能。
        二、GIS的准备工作阶段
        (1)资料准备和技术准备
        在准备工作开始前,要准备好相关资料,其工作人员要阅读资料,熟悉相关要求和规范。
        (2)制定好相关计划、流程图
        GIS电气安装工作是一个复杂的工程,对于安装技术要求很高,需要相关人员事先检查好是否有相关的计划规程图等一系列准备工作。
        (3)设备的安装工具
        将安装工程的设备提前检验一遍,对其安全性能进行检查,查看是否有需要提换和修整的。
        三、GIS设备安装的质量控制重点
        (1)周围环境的控制
        在进行安装工作时,周围环境中的粉尘、砂子都会对工作有影响,必须对周围环境仔细检查。
        在户外进行作业时,最好选择无风且晴朗的天气,将湿度控制在80度以下,确保风速低于三级。
        如果现场环境不满足规定,可对其进行修整,最大程度满足要求。如果风力过大过强,可以采用围挡方式;如果现场沙尘太多,可在现场铺一些垫子来解决;还可以用抽湿的方法来降低湿度。
        安装现场需保持干净整洁,无杂物;工作人员也需要按照要求来穿戴工作防护服(切忌露出头发),并且正确佩戴口罩。
        （2）气室中的干燥物质
        4A型干燥剂有很好的吸水性,还有绝缘性,能够抵抗高温和电击,所以经常用在GIS设备安装工作中,工作前要对所需的干燥物质进行干燥处理。

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        （3）气室的抽真空
        避免出现停电现象,在抽真空气管设置止回阀。
        对设备进行详细检查,确保万无一失。
        避免压力差，发生危险，应在一边真空处理，保证不超过50%气压。
        四、GIS设备的接地保护
        GIS设备的基础通过与接地基础预埋件连接而接地,是为了保证正常不带电基础接地。GIS接地点(E)需接地,分两种情况下:一是为了保证正常不带的设备外壳接地;二是工作接地,比如中性接地。可以将E直接接到接地网上,也可以接到基础上,通过基础再接地,通过直接地更可靠,少了一个转接环节。
        GIS是一种密集式布置结构，对其接地要求较高，一般采取以下措施：(1)接地网要采用铜质材料，以保障接地设备稳定，并且所有接地线端必须使用铜排，减少对总接地电阻的影响。(2)因为GIS各气室外壳间的对接面都设有盆式绝缘或橡胶密封垫，两个筒之间需另设一个跨接铜排，截面必须考虑到主接地网的截面。(3)当电力系统出现短路接地故障，特别是当电力系统出现短路故障时，外壳产生更高的感应电动势。因此，要求所有的金属筒之间都用铜排连接，并应多点连接主接地网，以使感应电动力不受危害(特别是主控保护回路设备)。一套GIS外壳的具体要求是将主接地网与主接地网相连接，并由制造厂根据预定的接地网技术参数决定。
        五、GIS的调试处理
        (1)检查设备的金属筒套,看是否存在不利缺陷,常采用的方法有:磁粉、渗透、超声、常规涡流等。
        (2)对主回路电阻进行测量
        设备完成后,要对主回路电阻进行测量,确保导体链接状况良好,并且满足电流需求。
        注意：如果GIS各部件都按照所选完整试验程序耐受规定的试验电压而没有击穿放电，则认为整个GIS通过了试验。在试验中，如果击穿放电，则应依据放电能和放电所产生的各种声音、光音、电、化等效应，以及在耐压测试过程中所提供的其它故障诊断方法所提供的信息进行综合判断。重复试验，如果设备仍能接受规定的测试电压，则认为放电为自恢复放电，耐压测试通过。
        (3)断路器和开关的调试
        断路器:检查各个回路的绝缘性能是否符合要求。
        开关:查看各个部件是否符合绝缘性能,并且检查相关的指令是否能正常得到回应,是否灵活。
        (4)回路的耐压试验
        在交流工频使用条件下，由于工频试品额定电容较大，或工频试验机电压容量较高，对工频试验设备的额定电源电压容量也有更高的技术要求。传统交流工频交电抗压试验装置(包括交流交电抗压工频试验机和变压转换装置)往往只是一个单件，体积较大，重量相对较重，不便于现场加工搬运，且不易任意安装组合，灵活性差。相比，变频器串联谐振驱动测试变压装置(其本身体积和内部重量大约是低于传统纯汽油式谐振测试装置变压器的1/3-1/4)，它是由直流变频驱动电源，励磁驱动变压器，电抗器，分压器等部件组成。组成特点:体积小,重量轻,结构复杂,成本高,接线繁多等。便携式交流工频耐压仪(由干式试验变压器、控制箱两部分组成)体积小,重量轻,结构简单，可靠性高，方便现场使用。
        结束语
        综上,由于GIS设备所具有的独特特点,让其得以在我国的变电站中得到广泛应用。相关工作人员一定要对其操作知识熟练掌握,在施工中严格按照要求执行。同时还应提升GIS设备安装质量,为长期平稳运行奠定基础,为我国电力发展做出贡献。
        参考资料：
        [1]申媛.500kv一级变电站n.gis变电设备正常运行养护维修管理工作[j].变电工程技术问题研究，2017,(9).57,83.doi:10,3969/j.issn.16791388.2017.09.027.
        [2]潘龙祥.关于将igisi等设备直接安装在电力变电站工程施工管理方面的实际应用问题探讨(j).电子通信技术世界，2017,10).185866.