电力系统中GIS设备安装调试关键工艺质量控制

张凯

摘  要：GIS设备在电力系统中被广泛采用，它有着体积小、维护量低、耐用性高、寿命长等特点。但是GIS设备的一个缺陷是一旦出现故障，就需要很长的修复时间，而且修复工作复杂，所以会对供电系统造成很大影响。本文分析了GIS设备运行中出现故障的原因，并讨论如何提高GIS设备安装质量以减少其运行时的故障率。

关键词：GIS设备;工艺;质量控制;电力系统

GIS（Gas-Insulated metal-enclosed Switchgear），中文全称“气体绝缘金属封闭组合电器”。GIS的故障率低是相对于分离式敞开设备的，而且一旦GIS设备发生故障，其严重性是远高于分离式敞开设备的，GIS设备故障的维修时间、复杂度、经济损失都是很高的，根据相关资料和运行数据显示，GIS设备产生故障主要是由设计和安装的失误引起的，所以GIS设备安装过程的质量控制对后期GIS低故障运行是十分重要的。

一、GIS设备的特点

GIS设备的特点有以下几个：其一，GIS设备比传统设备占地面积小、体积小，其占地节约比可以达到40%;其二，GIS设备的安装时间也很短;其三，GIS设备在日常运行中也比传统设备更加稳定可靠，尤其是面对比较的恶劣的环境时，GIS设备的表现比传统设备要好的多;其四，GIS设备的日常维护工作比较简单，但是故障维修周期比较长。总体上，GIS设备的优点多于缺点，所以在电力行业应用十分广泛。

二、GIS设备安装质量控制

（一）GIS设备气室的质量控制

GIS设备使用这种气体作为电介质，能吸收自由电子，所以其绝缘能力和灭弧能力很强，且绝缘距离很短，所以GIS设备的体积、维护工作量都很小;同时是一种无色、无味、无毒、不可燃的惰性气体，这使得GIS设备的使用寿命都很长。在一个标准大气压下的均匀电场中，的耐电压能力是氮气的2.5倍，当电弧产生、温度超过4000k时，气体会分解为氟和硫，电弧消失后氟和硫可以重新结合成，但是当中杂质（水、氧等）含量过高时，重新结合的过程时容易产生氟化物，一方面氟化物会极大降低气体的绝缘水平，另一方面会造成电器设备的腐蚀，会造成电气设备的损坏。

GIS设备气体的质量控制要点三个有：防止泄露、控制气体含水量、防止设备内部放电。

1.防止泄露

泄露是GIS设备经常出现的问题，所以需要经常给GIS设备补气，严重漏气发生时可能导致GIS设备停止运行。要解决漏气的问题，要进行六点控制：

其一，GIS设备安装人员要熟悉其技术资料、设计方案、图纸以及施工技术质量标准等。

其二，GIS设备安装过程中安装人员要严格按安装指导书中的设备结构、安装流程等进行作业。

其三，建立完善的质量检查机制，在安装完成后检查小组对设备安装、紧固件等情况进行全面检查，复检后要在紧固件处做好标记，并完成书面质量跟踪记录。

其四，使用灵敏度不低于1×的检漏仪对GIS设备的各气室密封部、管道接口、阀门等处进行检测，保证各气室的密封性。

其五，测定气体泄露量时，要以设备运行24小时的泄露量为基础，这样才能保证最后泄露量检测数据的真实性，要保证各个气室的年漏气率不大于1%。

其六，GIS设备有些部位无法进行检漏，比如有些较大的罐体处、设备异型处，这时要采用真空度检测法。这种方法实在GIS设备的气体回路添加一个其他回收装置，开始测试前先要确定接头、阀门、管道的密封性，确保没有其他漏点，然后将GIS设备抽真空，记录下第一个真空度，之后停止抽真空并每隔2小时记录一次真空度，当每个真空度间隔小于1Pa，则可以认为装置密封性良好。

2.控制气体含水量

气体含水量高时产生绝缘件闪络的主要原因，所以控制中的含水量是GIS安装的质量控制点之一。导致气体含水量高的原因有：工作环境、存储环境、泄露等，针对这些问题进行的控制措施下面四个：

第一，安装过程严格遵守规范。GIS设备安装中要注意天气状况，必须在没有风沙、暴雪、空气湿度较小的情况下进行，尤其是打开气室的过程，更要注意上述天气因素的影响。施工中为了保证进度，很难获得GIS设备安装的最佳条件，所以需要采取围栏、保温、干燥等人工方法创造出适合GIS设备安装的条件，所以多数安装队会配备移动围栏、帐篷、加热器、干燥机等辅助设备，在保障设备安装的进度同时，又保证了设备安装的质量。

第二，提高现场保管水平。GIS设備以及所有部件、材料，都应集中安排一处干燥的室内进行堆放，无法放在室内的情况要清理出平整、地势较高的室外进行堆放，并且进行加盖;对于充气零件，需要技术人员对其进行定期检查，发现异常应及时上报并更换;所有新的气体，要有出厂报告，每瓶气体要进行含水量检测，将所有气瓶集中堆放进行专门管理，不能与其他气瓶混放，并远离热源、油污、水分等。

第三，做好气体记录。根据实践记录和相关研究，在充入设备以后可能出现杂志和水含量升高的的情况，这些杂质和水分主要来自电气设备本身，在充气的过程中这些杂质和水分就会扩散到气体中。为应对这些情况，在充气前需要净化操作，可以用酸或碱对连接件以及管道进行冲洗，之后用水冲净酸或碱并烘干，或者可以使用高纯度氮气进行管道充气来净化。

3.防止设备内部放电

GIS设备内部放电是安装过程中主要质量控制项，过量内部放电很容易大面积破坏GIS设备，造成GIS设备内部放电的原因主要有以下五点：其一，安装人员不按规划方案展开工作;其二，现场卫生条件差，GIS设备受损;其三，安装错误或是漏安，零件安装不到位;其五，GIS设备在运输过程中损坏。

这些问题都可能导致GIS设备后期运行时产生内部闪络、击放电等现象，为解决这些问题需要实施以下两条措施：

其一，完善制度。要了解我国国家质量标准体系（参考GB/T19001-2000 idt ISO 9001 2000标准），并对企业质量进行全面管理，保证工程得到有效监控，主要完善四项管理体系：第一，完善质量责任制，保证所有工作都有相应的监管，形成全过程质量责任制;第二，健全质量监管体系;第三，落实基础工作，比如岗位规范、业务、职责划分、规章制度、计量规范、质量信息反馈等工作，加强基层质量管理工作的的落实，落实到每个基层员工身上，落实三级质量检收制度，提高全体员工对于质量的自我约束意识;第四，实行严明的赏罚制度，对质量问题严肃追责，建立公平合理的质量奖罚体系。

其二，提升人员素质。提升安装人员工作时的积极性，增强他们的责任意识，平时要多进行专业知识培训，提高人员综合素质，避免安装过程中出现人为失误，保证GIS设备安装工作的质量。

（二）GIS设备接地壳体质量控制

GIS设备内部元件的密集性比较好，元件之间距离较小，若出现内部击穿现象，电流会直接流入接地网，所以GIS设备外壳都是金属制作的，一般情况是钢制，这样不仅可以降低土壤电阻或或设备铜排跨接的影响，还能保证电流通过不同截面时能满足不同的短路电流需要，减少GIS设备运行时出现的问题。

结束语

经多方实践验证，GIS设备安装过程中进行质量控制可以有效减少其后期运行的设备故障，所以在GIS设备安装时，必须对其进行针对性的质量控制，比如气体泄露、内部闪络等，才能提升GIS设备运行的安全性。

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