论述变电站GIS设备安装
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摘要：随着输变电技术的快速发展,GIS设备得到了越来越广泛的应用。GIS的安全稳定运行对电网的安全稳定运行起着很重要的作用。GIS的安装作为GIS质量控制中的重要一环,其质量的好坏直接影响到GIS日后的运行质量与安全。本文主要对GIS概述、GIS设备主接线的选择、GIS设备的安装进行了论述。
关键词：变电站；GIS设备；质量控制；措施
1GIS概述
GIS的定义为：全部或部分采用气体而不采用处于大气压下的空气作为绝缘介质的金属封闭开关设备。它是由短路器、母线、隔离开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、套管7 种高压电器组合而成的高压配电装置，全称为gas insulated substation。GIS采用的是绝缘性能和灭弧性能优异的六氟化硫(SF6)气体作为绝缘和灭弧介质，并将所有的高压电器元件密封在接地金属筒中，因此与传统敞开式配电装置相比，GIS具有占地面积小、元件全部密封不受环境干扰、运行可靠性高、运行方便、检修周期长、维护工作量小、安装迅速、运行费用低、无电磁干扰等优点。经过30多年的研制开发，GIS技术发展很快并迅速被应用于全世界范围内的电力系统。目前，随着全球电力系统自身的发展以及对系统运行可靠性要求的日益提高，GIS技术必将持续发展，并将成为本世纪高压电器的发展主流。
2GIS设备主接线的选择
GIS设备主接线的选择应遵守变电站电气主接线的设计原则―――可靠性、灵活性及经济性。根据GIS设备具有故障少、检修周期长、运行可靠性高的特点，其主接线可以简化。这就要求变电站运行维护和检修人员对GIS的工作原理和结构比较熟悉，否则极易发生误操作或人为内部短路事故，伍仙门的两起110 kV GIS内部短路事故就说明了在变电站运行维护中，应特别注意这一点，为此，GIS设备的主接线不能过分简单，110 kV母线和220 kV母线都应采用分段的接线方式，避免局部故障造成母线全停，扩大故障范围。
目前大型枢纽变电站110 kV，220 kV的GIS设备多数采用单母线分段或双母线分段的接线方式。单母线分段接线具有简单、经济、方便的特点，适用于110 kV，220 kV馈线为4回的变电站；双母线分段接线可以轮流检修母线，调度灵活，扩建方便，便于试验，适用于110 kV，220kV馈线在6回以上的变电站。对于一般的220 kV终端变电站，220 kV侧可采用线路变压器组接线方式，110 kV侧采用单母线分段的接线方式。110kV终端变电站的110 kV GIS设备仍考虑采用线路―变压器组的接线方式，终端变电站的10 kV部分采用单母线分段，互为备用。
3 GIS设备的安装
GIS(气体绝缘组合电器)是将变电站内除变压器以外的一次设备，包括断路器、隔离开关、接地开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、母线、电缆终端、进出线套管等组合为一个整体，它占地面积小，必将成为高压变电站的首选设备，但其对施工工艺的各个方面要求极为严格，每一项都必须认真细致进行任何一个小的疏忽，都有可能造成严重的后果。
3.1安装前的准备
①土建工作必须全部结束；对于室外安装的设备，除做好防尘、防潮措施外，户外安装时应搭设工作帐篷。对于室内安装的设备楼房的地面、天花、墙面、门窗应全部完善附属设施如行车、照明、通风等也要具备。②GIS设备安装前土建和电气专业必须进行交接验收工作。③GIS设备安装前厂家应提供安装作业指导书并由运行单位审核批准后实施，施工材料应准备充足。
3.2特高压变电站GIS安装的特点
①已安装过的GIS为室内布置，特高压变电站为室外布置。②高压变电站GIS各元件组装时，由于为室外布置，对周围环境的要求更为严格，应采用防尘室。③各气室抽真空时，真空度要求更高。④为避免返工，各元件组装时，必须同时测量每节回路电阻，发现其超过出厂值的120%，应立即处理。⑤交接试验内容中的交流耐压试验和辅助的局部放电超声检测或超高频检测。
GIS采用户外布置，方便了吊装作业，但防尘措施成为施工的关键，除采用防尘室、向防尘室内充入干燥空气外，还应在安装连接法兰处套上防尘套，施工人员穿着也应采取防尘、除尘措施。
3.3安装的质量控制
（1）法兰螺栓的紧固问题。安装单位对螺栓紧固时必须按力矩值使用力矩扳手。对于竖直安装的盆式绝缘子，紧固螺栓时应遵循左、右、上、下再有顺序地中心对称紧固的原则。
（2）温度补偿型伸缩节的调整问题。温度补偿型伸缩节主要用于吸收因热胀冷缩振动或其它外力作用而引起的管道和设备的小量位移。有时GIS设备安装时为平衡，但因安装基础不平或安装孔距超差造成的误差需调整伸缩节，但伸缩节的调整范围是有规定的，如某厂规定110kVGIS设备所用波纹管调整量：轴向±20mm，径向±5mm；220kVGIS设备所用波纹管调整量：6KBC389033G2轴向±10mm，径向±5mm。如果伸缩节在调整过程中不注意尺寸的变化将使伸缩节受拉或受压变形而失去作用，因此在安装过程中尽可能不调整伸缩节。
（3）断路器油压闭锁问题。GIS设备断路器的操作机构许多采用液压弹簧机构。测量操作机构的主要参数，必须在现场进行逐项测试。这里要重点说明重合闸闭锁油压回路。实际上，重合闸闭锁油压只用于重合闸回路闭锁，闭锁值能够保证断路器进行一次O-C-O操作；合闸闭锁油压则用于断路器合闸回路闭锁，闭锁值能够保证断路器进行一次C-O操作，因此重合闸闭锁油压值与合闸闭锁油压值比较多了一次分闸操作相应油压会降低更多因此两回路不能合并，否则当开关重合于永久故障而液压下降较多时会闭锁分闸回路造成断路器拒分使事故扩大。
为保证重合闸闭锁油压值只能反映断路器动作前的状态，重合闸闭锁接点应用在重合闸回路中时必须有延时功能以躲开开关动作时油压回路的降低以满足开关动作及重合闸完成正常操作，设计可以通过启动装置操作箱内中间继电器的延时接点来实现延时功能。
（4）主回路电阻测量标准问题。主回路电阻测量作为主要的试验项目能够及时发现GIS设备主回路接触不良的问题，避免设备由于接触不良造成发热及电弧放电而损坏。规程要求主回路电阻测量采用不低于100A直流压降法，测得的电阻不应超过112Ru(Ru是型式试验时测得的相应电阻)，并做三相不平衡度比较。建设单位在签订设备技术协议时应要求厂家出厂时的主回路电阻测量试验必须按照现场的方法再做一遍，这样使现场试验数据具有可比性。或要求厂家按照现场试验方法计算出主回路电阻值来作为参考值。
（5）工频耐压试验值的确定问题。有些厂家只是在做型式试验时断口间工频耐压试验值达到110kV，而出厂试验往往只达到85kV。试验值不满足设备技术协议要求，断路器在设备停电时可能会出现击穿事故。如果厂家在出厂时工频耐压值只达到5V，现8k场就必须按照110kV的80%即88kV来作为现场工频耐压试验值的最高标准值。试验前应注意相关的外购元件如套管等的耐压水平是否可以满足要求再制订相关的试验方案。试验时避雷器、电压互感器、电缆终端应隔开，CT回路应短接。
整个安装过程中应注意的问题：①应根据现场情况，作好现场监督以确保土建图纸和电气安装图纸的一致性。②GIS设备间隔的基础的水平程度应作严格要求，这上面的偏差直接影响了各个间隔间的联结准确性和密闭性。③地基的浇注方式和质量问题应引起重视，因为这直接决定了基础间是否会产生不均匀沉降，即关系到以后GIS设备联结处的完整性。④起吊时，要注意起吊位置和选用合适的吊绳。⑤安装时，要和厂家技术人员密切配合，不能盲目和野蛮施工。⑥整个安装过程，都应注意防潮、防尘工作，在安装和拆卸罐体的内部螺栓时，要特别小心，不要让紧固和松开螺栓时可能产生的金属粉末等异物落入罐内，如落入，就要作好吸尘和清理工作。
4结语
要控制好变电站电气设备安装工程的质量，先要做好GIS设备安装前的准备工作，然后，必须重点加强现场安装过程中的规范管理工作，强化施工人员的质量控制意识，加强GIS设备在生产及安装各环节的管理。这样才能真正保证设备的安装质量和安全运行。
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