变电站电气施工中GIS设备的特点及安装技术工艺分析

赵文峰

摘要：伴随着网络信息技术的提升，GIS设备在变电站中的应用变得越来越广泛，GIS设备的安装一直是变电站电气施工中的重点问题，也是难点问题，为了保证变电站的正常运行，必须要掌握有效的GIS设备安装技术，本文主要讨论了变电站电气施工中GIS设备安装，介绍了GIS的特点和设备的安装技术。

Abstract： With the improvement of network information technology， the application of GIS equipment in substations has become more and more extensive. The installation of GIS equipment has always been a key issue in the electrical construction of substations， and it is also a difficult problem. In order to ensure the normal operation of the substation， it is necessary to master effective GIS equipment installation technology. This paper mainly discusses the installation of GIS equipment in electrical construction of substation， and introduces the characteristics of GIS and the installation technology of equipment.

关键词：变电站;电气施工;GIS设备;特点;安装技术

Key words： substation;electrical construction;GIS equipment;characteristics;installation technology

中图分类号：TM643                                      文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2019）24-0174-02

0  引言

社会城市化进程的速度加快和社会市场经济的飞速发展，2015-2020年，我国配电网建设改造投资不低于2 万亿元，其中2015年投资不低于3，000亿元，“十三五”期间累计投资不低于1.7万亿元，我国电网事业也取得了重大突破，对电网建设的质量也有了更高的要求，但是由于用电人数逐年增多，超过了电网的最大承载量，导致电网在运行中容易发生故障和断电的现象，这就说明电网的建设速度与经济发展速度之间不是同步发展，电网建设仍然存在一定的落后性，GIS作为变电站电气工程中的重要设施，它的安装和运行质量会直接影响到整个电网的运行，因此加强对GIS设备安装质量的重视和GIS设备安装技术的发展有对电网事业的发展有着重要的作用。

1  变电站电气施工中GIS设备的含义

GIS设备是气体绝缘全封闭组合的电器，GIS设备是将变电站中除了变压器以外的一次设备都装入封闭的金属容器，内充SF6气体作为绝缘和灭弧介质，在变电站施工中，GIS设备是电力系统的重要组成部分，GIS设备主要包括线路，开关，互感器子设备，它是由众多子设备组合成的集合体。由于我国科技水平的不断发展，可以通过图1看到GIS设备的应用范围也在不断扩大，发电厂的GIS设备是集合设备，它的占地面积很大，所以一定要有延伸设备的安装区域，对GIS设备结构准确的进行判断，这样就可以避免GIS设备发生故障，对于我国变电站GIS设备进行质量分析，发现GIS设备的故障率达到了一半以上，这些故障问题大多是因为GIS设备的错误安装造成的，为了避免出现故障问题，就必须要掌握GIS设备科学正确的安装技术[1]。

2  变电站电气施工中GIS设备的特点

GIS设备的特点主要有绝缘可靠性高，对环境的影响小、安全性能好、涡流损耗小、耐受性高。对环境的影响性小是因为GIS设备是用金属外壳封闭的，对电磁和静电现象实现屏蔽，不会有噪音和电磁波问题，也不会对周围环境造成影响。安全性能好是因为所有的设备都是在密封的金属外壳里边，不会有触电的危险，对人身安全没有威胁，可以保证施工安全，同时金属容器中的气体是属于不可燃气体，不会有火灾的隐患。涡流损耗小是指GIS设备中与涡流发热有关的部件都是采用了合金铝材料，抗腐蚀性强，所以这样就对涡流损耗很低。耐受性高是指GIS设备不会受到自然界中恶劣天气的影响，也不会再受到高海拔的地理位置因素影响，而且不会受到人为因素破坏。

3  变电站电气施工中GIS设备的安装前的准备工作

变电站电气施工中GIS设备的安装前的准备工作是非常重要的，必须要按照规定步骤严格执行。第一，在开工前现场工作人员应该学习GIS设备安装的基本操作方式和电业安全章程相关部分，安装的技术人员应该按照规定准备好技术资料，图纸，按照不同专业分工给各个施工组做好全面的技术准备工作，对于安装施工中需要引起注意的问题及时说明[2]。第二，为了保证GIS设备安装的有序性，需要在现场配置专业的一次安装人员、二次安装人员和调试人员。第三，准备好GIS设备安装所需要的器具和设备，器具主要包括GIS设备安装吊车，升降梯，螺丝刀，扳手等，安装所需要的设备有调压器，电压表，电流表，工作台和电源托盘等。第四，要做好现场的清理工作，在GIS设备安装之前，需要将地面清理干净，确保没有杂物残留，因为如果现场清洁不到位，可能会影响GIS设備的安装，要提前做好防尘和除潮工作。第五，GIS设备厂家技术人员应该与现场施工人员以及电力单位代表一起进行GIS设备的检验，检查GIS设备与相关资料都齐全，然后厂家技术人员进行技术指导和安全的交底。

4  变电站电气施工中GIS设备的质量控制工作

变电站电气施工中GIS设备的安装技术要特别注意GIS设备安装的质量控制，主要有五大方面需要注意的，前两个步骤主要是在安装过程中的流程要点，后边的三个步骤是GIS设备安装后的调试工作。第一方面就是法兰螺栓的紧固问题，法兰螺栓的紧固问题必须要按照左、右、上、下的顺序进行安装施工人员对于法兰螺栓紧固时一定要按照力矩值，使用力矩扳手进行操作，根据图2进行操作，外圈的数字是使用的螺栓序号，内圈的数字是螺栓的紧固顺序。

第二个问题主要是温度伸缩调节问题，安装过程中由于吸收热胀冷缩，振动或者其他外力的作用，会引起管道和设备小幅度移动，这样就会造成设备安装时存在着误差，一定要按照规定的伸缩节进行范围调整。第三方面是GIS设备断路器的油压闭锁问题，因为GIS设备断路器多采用液压弹簧装置作为操作机构，所以必须要在现场进行全面的主要参数测量，这里的重点问题是重合闸闭锁油压回路，由于在对断路器进行设计的时候，设计单位总是将重合闸闭锁油压和合闸闭锁油压的回路进行并列设计，因为两条油压的回路在进行工作的时候，合闸闭锁油压只用于断路器的合闸回路闭锁，所以并列重合闸闭锁油压数值与合闸闭锁油压数值多了一次分闸操作，那么相对应的油压值会降低很多，所以两条油压的回路不能进行并列设计，不然当开关重合并发生永久故障，液压会出现大幅度的下降，就会造成分闸回路的闭锁，结果就是造成了断路器的拒绝分闸，会形成严重的事故。第四个问题就是主回路电阻测量，因为它是可以发现GIS设备主回路接触是否良好的关键，根据设备规定要求主回路电阻的测量值要采用不能低于100A直流压降法进行测量，测得的电阻不能超过112Ru（Ru是型式试验时测得的相应电阻）并且要做三相不平衡度的比较实验，变电站的建设单位在签订设备技术协议时候，必须要求GIS设备的商家再次在现场重新操作设备在出厂时候主回路电阻测量试验，现场比较数据，确定GIS设备主回路接触是否良好的问题，避免GIS设备因为接触不良造成发热或者电弧放电而遭到破坏。第五个方面是工频耐压试验值的测试，主要是为了避免在设备运行中引起断路器故障问题，很多GIS设备出场实验工频耐压试验的数值仅仅达到85kV就可以出场，这个试验值根本不满足于设备技术协议的要求，也不满足现实情况需要，断路器在GIS设备停电时候很有可能会出现击穿事故，所以不论出场时的工频耐压测试数值，需要让设备厂家在现场测试最少达到88kV[3]。GIS设备安装在变电站中的操作步骤都是一样的，但是对于特高压变电站来说，由于它是室外布置安装操作，特高压变电站GIS设备安装时对室外的环境要求更为严格，必须采用防尘室，而且在抽真空时真空的含量要求比一般变电站的要求度更高，为了避免安装设备中出现失误，GIS设备安装时必须要同时测量每一节的回路电阻，发现如果超过出厂值的一倍多，应该立即处理。对于特高压变电站的户外布置，可以方便吊装操作工作，但是不管在哪类工作中一定要注意防尘。除了采用防尘是像防尘室内注入干燥空气外，还应该再安装连接法兰螺栓地方套上防尘套，施工人员也应该采取防尘除尘的措施，施工中穿着防尘服，必须谨慎对待GIS设备的安装。

5  变电站电气施工中GIS设备的安装注意事项

整个GIS设备安装中需要注意的问题，是要根据安装现场的实际情况保证所有安装图纸都是相符合的，具有一致性，图纸与实际设备的误差不能超过3cm，一般安装设备要选在天气晴朗的时候进行，主要是为了防止灰尘，另外安装过程中的空气湿度不能超过百分之八十。对于地基的浇筑方式和质量问题也要引起注意，因为地基的浇筑不正确直接会引起地基不均匀从而产生下沉现象，对于GIS设备的安装连结处的稳固性造成了影响。在进行起吊工作时，要特别注意起吊的位置选取，还有选择合适的吊绳。安装中要和厂家设备人员保持紧密的联系，出现问题及时进行沟通，施工者按照规章制度施工，不能按照自己想法随意操作。在安装罐体内部的螺栓时，不要在操作过程中产生的金属粉末等其他异物落在罐中，如果不小心掉入，需要及时采用吸尘处理，在设备安装完成后一定要对各个部分的开口销进行检查，防止开口销没有打开，造成指示位置与实际情况不符合。

6  结束语

伴随着变电站数目不断增加，GIS变电站的数目也在增加，GIS设备发生故障问题也在逐年增加，要控制好变电站电气设备安装工程的质量，首先要做好GIS设备安装前的准备工作，然后加强实际安装过程中的技术管理工作，强化工作人员对安装工作重视，还要注意安装设备后的检查工作，GIS设备的安装技术和安装质量对整个变电站电气工程的安装都起了不可替代的作用，因此在实际操作工作中，必须要重视对GIS设备的安装，在做好必要准备工作的前提下，通过有效的措施加强设备安装的技术和质量控制，就能保证GIS设备安装的效果，从而保持整个变电站电气工程的稳定运行。

參考文献：

[1]潘龙祥.对GIS设备在变电站安装施工中的应用探讨[J].通讯世界，2017（10）：185-186.

[2]熊鹏辉.500kV变电站电气施工中GIS设备安装调试技术的应用研究[J].中国新技术新产品，2018（3）：71-72.

[3]梁展鹏.对变电站电气施工中GIS设备的安装的探讨实践[J].四川水泥，2018（4）：261.