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GIS在电力设备安装质量控制的应用

发表时间：2020/12/21 来源：《基层建设》2020年第24期作者：葛金豹

[导读] 摘要：随着电力行业的不断发展,GIS设备的应用也越来越广泛。

        河北电力工程监理有限公司 050021
        摘要：随着电力行业的不断发展,GIS设备的应用也越来越广泛。电力系统的安全运行与GIS调试存在关联。本文对GIS在电力设备安装质量控制的应用进行探讨。
        关键词：GIS；电力设备；安装质量；应用
        1.GIS设备的特征
        相对比于传统的变电设备，目前GIS设备的结构普遍较小，占比面积较少。一般而言，户外GIS设备节省的占地面积超过40%，户内GIS设备节省的占地面积为60%～70%，而且GIS设备的安装较为简便、维护便利、安全系数高、运行平稳，不需要如传统变电设备进行设备检修。即便外部环境处于不利状态，GIS设备也能实现安全运行，由于GIS设备具有上述优势，所以其适用性也较强，被普遍应用于各行各业中。如电网GIS平台，推进了电网信息系统一体化趋势。
        2.GIS设备安装调试关键工艺质量控制
        由于GIS变电设备的集成性较强，其安装程序也较为简便，只需要按特定的工序流程组装元件，但是对安装工艺、作业环境都具有较为严苛的要求。在具体的安装过程中，作业环境要相对较为干燥，不能有杂质，要保持清洁。施工负责人负责统一调度安排，各施工人员要服从指令、各司其职，悉心接受相关技术人员的指导，不仅要保证安装进度，同时还要保证安装质量。否则，很可能会导致GIS设备没有正常运行，甚至可能会导致整个电力系统的瘫痪。因此，工作人员需要重视GIS的设备安装质量，以确保整个电力系统运营的稳定性。
        （1）安装环境工艺控制措施。在安装GIS变电设备时，水分、杂质会直接作用于SF6，为了规避水分、杂质等因素的影响，就需要对安装环节进行良好的管控。一方面，要确保GIS变电设备在无风沙、无雨雪，空气湿度不高于80%的环境下安装，而且清洁剂、密封胶、擦拭材料要达到产品技术标准。另一方面，如果GIS设备安装在室外进行，要确保安装现场的整洁性，风速不应高于3级，尽可能避免在有扬尘的环境下操作等，如果安装环境无法达到要求，工作人员可以采取遮蔽处理措施，以创造良好的安装环境。在母管内膛作业之时，工作人员必须按照要求穿戴好连体工作服、戴好帽子、口罩，做好前期的准备工作，作业时严格听从相关人员的指导，工作完毕后，及时清点记录工具，防止将其遗忘在内膛。为避免灰尘等杂物留于内膛，在完成作业后，先用吸尘器进行清理，清理完毕后方可进行封闭。
        （2）单元安装工艺控制措施。①在安装过程之中，我们可以将拼接单元放置在母管2m的地方，同时根据生产厂家所提供的资料精准定位相关位置，以便可以及时松开自动螺旋，分别打开对接法兰封盖，检查是否存在划痕或者是凹凸点，同时还需要观察是否存在铸造砂眼，对内膛进行检查，检查是否存在焊渣、内壁应是否具平整、是否有毛刺。②在连接母管、出线套管前，为避免由于重力造成母管变形，应先安装套管永久支撑构架，或者设置临时支撑。③由于户外一般具有灰尘，且湿度较大，接口前应该先用胶纸封好接头部分孔，在接口时直接撕掉进行接口即可。④在连接插件时，触头中心和准插口要对准，按规定的深度插入。⑤在完成交流耐压试验后，才能安装电压互感器；在工频耐压后，才能安装避雷器。
        （3）气室真空工艺控制措施。根据上文所述可知，在完成气室安装后，要同时控制真空工艺的质量，也即抽真空。抽真空前，需要对气室防爆膜做相关检查，在无损坏的情况下才能抽真空；必须更换全部已打开气室的吸附剂。连接气室管路的位置，要增设逆止阀，并安排特定人员时刻看守，避免气室出现泵油倒吸的事故。而且要先检查真空泵是否发生故障，在确保真空泵正常运转的情况下，打开其他气室管路的阀门装置，阀门和真空泵的关闭顺序一定先是真空泵。抽真空时，要平均每lOmin观察一次真空表指针。

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如指针出现持续性下降，表示出现了泄漏点，要及时加以处理。真空表读数达到133.3Pa时，继续抽30min真空,停4h不低于133.3Pa,再抽2h后可充气。
        （4）接地壳体工艺控制措施。由于GIS设备内部具有较强的密集性，导体与导体之间、外壳与导体之间的电器距离并不远，如果在内部出现击穿的现象很可能会揭露到地网。一般而言，GIS设备都具有良好的金属外壳，具有较好的导电性，如果出现了电力故障很可能会出现连电的现象，最终会导致GIS变电设备出现损坏,危及人体安全。所以，对GIS设备外壳接地工艺进行控制至关重要。为了有效规避设备运行故障，目前的接地网材质多为铜质，通过接地处理，能促进土壤电阻的降低。
        （5）测试电阻工艺控制措施。在调试GIS变电设备安装过程中，工作人员需要特别关注主回路电阻，同时还需要确保出头连接不出现任何损坏，确保主母线的相位准确无误，因此还需要检测来回电路的电阻状况。例如，在拼装GIS设备之时，工作人员可以分段检测来回电阻，同时也可以对比由厂家所提供的各项标准，检查接触是否出现不稳固的现象。在检测过程中，如果工作人员发现不合格应当及时处理，同时还需要对对应的相位开展全面检查，以确保安装的准确性。在真空处理的过程之中，工作人员切记不能够同时检测回路电阻，以防止对现有设备造成破坏，影响学员效果，甚至引发变电设备出现安全故障。
        （6）测试耐压工艺控制措施。由于六氯化硫气体具有较好的绝缘效果，导致GIS各项变电设备的结构类型并不大。同时，由于大部分的GIS电气设备都是使用铝合金材质。在气压影响之下，设备壳体与导体之间很可能会出现一些空隙。由于积案设备具有较好的集成性，很多重要的零部件都安装在设备的简体之中，在运输的过程之中也很可能会出现位移的状况，在调试过程之中还可能会夹杂一些细小的粉尘，如果对于这些杂质没有及时发现并作出处理，直接可能会直接影响内部电场分布。相比一些绝缘材料，GIS内部断路系统接口，出现较难发现的毛刺等杂质，这些杂质可能会引起电流击穿事故、放电事故。所以，检测GIS组合电气设备的耐压性能是安装调试的最终环节，也是至关重要的工艺。根据当前公布的安装要求，在通常状况之下，安装调试耐压值常常指示GIS电器设备出厂值的80%左右。例如，某110kV的GIS设备，根据既有方法完成检测之后发现其耐压值仅仅只为出厂测试值的80%，原有230kV×80%获得184kV，然后再通过1min加压处理。在具体检测过程之中，工作人员可以以3kV/s的速度使电压增加至63.5kV，在坚持3min左右之后检查设备是否出现异常，如果设备可以正常运转再加压至184kV，经过一分钟观察之后再检测其是否存在异常，如果其能够继续良好运转表明GIS组合电气设备具有较强的耐压性。但是在检测耐压值的过程之中，工作人员并不能对GIS变电设备的安全风险系数开展全面检测，在设备运行的过程之中还需要考虑电压击穿等各项因素。要注意的是：①在检验耐压性能前，首先需要进行充气24小时经检漏，测试前必须要先检测回路绝缘电阻性能是否达标。②只有在GIS上全部电流互感器二次绕组应短路接地时，在母线外壳的接地、接地连线铜排结束后，才能进行耐压试验。③首先要隔离GIS所有外接设备（如高压电缆、架空线、变压器），然后才能进行耐压试验。
        结束语
        本文结合了GIS变电设备自身的一些特点阐述了在安装过程中的各项质量控制工艺，同时通过实例方法对GIS设备的耐压值进行的测试，但是该项测试并不能够完全检验设备的总体运行状况，也不能够完全排除可能出现的风险隐患。因此，在开展设备调试过程之中，工作人员必须严格按照工作操作标准，加强操作环节质量控制，不断增强自我防范意识，确保各项设备可以高效稳定的运转，以推动电力企业的健康发展。
        参考文献
        [1]区伟斌.GIS设备安装和调试的方法及质量控制措施[J].技术与市场,2011,18(09).
        [2]郭中华.电力GIS设备的安装与调试分析[J].电工技术,2018(01).