GIS安装调试

GIS设备安装和调试的研究

摘要：

随着经济的不断发展，人们的生活和生产用电量持续增加,促进了我国变电站的建设,而变电站建设的重中之重是电气设备的安装,它安装的质量直接关系到变电站的正常运行，借助于北京送变电公司参建的某一500千伏变电站工程的建设，该变电站所用的电气设备有ABB公司的GIS设备, 阐述了ABB公司的GIS设备的安装和调试过程,分析了对GIS设备在安装和调试技术，并研究了解决问题的策略，具有一定的应用与实践意义。

关键词：变电站；GIS设备；解决问题

1.引言

GIS组合电气设备的体积相对小巧，一般情况下，220kVGIS设备仅需要常规设备占地面积的37%左右，而110kVGIS设备所需要的占地面积更少，仅为常规设备的46%左右，这就大大减少了因项目建设带来的拆迁补偿的费用。GIS设备的运用还可以大大减小工程的作业量，因为，该设备采用积木式结构，通用性比较强，可以采用单元式运输，而单元可以在所生产的工厂进行组装，因此，现场的安装作业量也就大大减小了。此外，GIS设备的元件一般为全封闭的，这就大大降低了外界污染、盐雾、潮湿等恶劣环境对其正常工作的影响。其导电部分具有良好的屏蔽与接地环境，也可大大减轻外界的电磁干扰，而该设备还可牢固的安装在地基预埋件上，强度和抗震性能也比较好[1-2]。GIS设备的绝缘介质为SF6，该气体因其具有不燃的特性，因此具有优良的防火和灭弧的性能。

2.GIS设备安装测试

GIS是气体绝缘金属封闭开关的缩写，它对现场之安装的环境有着严格的需要， 具体来说就是以下几点: 土建的施工要检查开孔的位置、预埋元件设备等与原始图纸的设计要求是否吻合；地面与天花板的平整清洁度是否达标；通风设备是否完整；现场设备包括通风设备、吊装设备等的使用管理是否合理。

3.GIS设备安装技术分析

GIS设备的安装有着严格的操作流程，应严格按流程进行操作，安装时应按以下步骤进行操作：画好地面的轴线、间隔做好就位、进行模块的组装、将气室进行抽真空操作、向气室填充SF6气体、对二次电缆进行敷设与接线，在安装中只有按照安装过程去操作才能保证设备的质量。

3.1安装前的清洗

在安装前，要首先对设备安装区域进行清洁，在要打开气室之前, 一般采用吸尘设备将安装的区域清洁干净，然后清洁GIS设备的部件，这包括金属部件（如法兰）及其密封界面（法兰“O”型槽）与导体连接面、保护罩，在清洁过程中, 以工业乙醇( 99. 7% )和不起绒毛的棉布为清洁工具。

3.2法兰的安装

对于法兰来说，其连接类型有密封面和“0”型面两种类型，如果密封面出现类似损伤的不良情况, 那么要先用细砂纸将擦伤处磨光, 然后再对密封面进行清洁，只有做完这些工作才能进行安装操作。而“O”型面必须在安装前进行清洁处理, 同时，要在安装的过程中均匀地将“O”型圈压入密封槽。

3.3GIS设备接地装置的检查

对于接地装置的检查一般根据一次图纸来检查GIS设备的接地位置的正确性与良好性。而对于PT、CT的检查以变比、级性与标称参数一致，CT伏安特性与该设备的出厂报告参数要求无明显差别为宜。

3.4GIS设备避雷器的测试

对于GIS设备来说，其避雷器的在结构上与常规避雷器存在着很大的差别, 加上现场操作条件的, 常常无法进行常规的性能试验操作，因此,GIS的避雷器是不做任何的处理, 只要整体安装即可。但为了避免GIS的避雷器因中途运输造成的损坏, 在避雷器上生产厂家一般都安装了震荡/撞击指示器, 便于指示其可靠性。

3.5气室的充气

对于气室来说，在充气之前必须对气室进行抽真空的操作。在一般情况下， 每一个模块都是一个相对的气室，当模块进行拼接以后,对气室应马上做抽真空操作。在完成了对气室的真空之处理之后，应该迅速采用SF6气体向气室填充，将气室的压力迅速提升到150KPA, 这时气压高的地方的气体会向气压低的地方流动，等到所有的气室之气压都提升到150KPA (第一次进行捡漏的压力)时，然后再采用绝缘气体SF6继续进行填充，一直到额定压力(断路器的气室压力为700KPA, 其他的气室压力为500KPA)为止[3]。以当前温度换算的压力值为基准,在完成全部安装工作以前, 严禁再将将各气室的SF6气体气压提高到额定的压力。

4.GIS设备调试技术分析

GIS设备之导体的连接装置有着很重要的作用，因此，必须检验这个连接装置，检验其安装的正确性接触部分的良好性, 承载电流的能力能否为额定的设计，所以，必须在GIS设备进行安装工作之后,进行必要的一次回路的直流电阻的试验工作。在试验中采用直流压降法进行测量, 电流值为100A, 误差范围在3%以内。在测量过程中,应避免因接线方式的不同带来的测量误差, 具体接线方式为电压测量线应置于电流输出线的内侧, 且电压测量线应正确接线[4]。将所测量的数值依据出厂试验报告所提供方案, 按实际测量包含模块类型进行累加计算，用现场测量的数据与实际累加值进行数值比较, 现场的数据不得超过技术条件所规定数值的1.2倍。

4.1GIS设备密封性调试

密封性对于GIS设备的可靠性有着重要的作用，因此，必须检测GIS设备的气室的接头装置、阀门装置、仪表计量装置、法兰面的接口装置的密封性,通过查找来来发现所存在的问题,而检验密封性的装置为HALOTECK检漏仪, 在对设备进行充气的操作之后,要沿着该设备的各个连接口的表面将检漏仪的探头缓慢的移动, 根据仪器的读数及其声光的报警信号来实现对设备的接口是否存在气体泄露的判定。在检查的过程中, 探头的一般移动的速度为10MM/S。

4.2GIS设备气体质量调试

为了保证SF6绝缘气体的纯度和绝缘特性，必须对该气体进行质量检测，其检测一般是通过测量该气体的微水含量。测量仪器采用微水检漏仪DP19来进行微水量的测定。而在我国的电力行业标准DL/T596 - 1996中对SF6的微水含量做了明确的规定:断路器的灭弧室的气室: 新安装的及大面积翻修后的体积比不大于150PPM, 在正常运行中的体积比不大于300 PPM；其他的气室：新安装的及大面积翻修以后体积比不大于250 PPM, 正常运

行中的体积比不大于500 PPM；每个气室在用气体进行填充并填充至额定的标称的压力在24小时之后进行精确测量, 并可根据实际的环境的湿度、气室的压力折算成相应的PPM (注: PPM 均为体积比)。

4.3GIS设备断路器的测试

对于断路器之性能的试验参数、隔离开关的操作试验相关参数与接地开关的操作试验的相关参数要与规定的技术参数严格吻合。断路器之性能的试验采用的设备为500V的兆欧表,用以测量辅助与控制回路的绝缘电阻数值, 其绝缘数值不得低于2MΩ。对于短路器的动作时间，ABB公司有着严格的技术规定: 合闸时间< 65ms, 合闸不同期≤3ms； 分闸时间< 35ms, 分闸不同期≤3 ms；断路器的操动机构在合闸操作试验过程中的电压范围为额定电压的85% - 110%之间；对于断路器操动机构的分闸操作试验，测量装置在其线圈端扭处所测电压的数值必须大于额定电压的65% , 如果电压在数值上小于其额定值的30%时, 则不应进行分闸操作；断路器的防跳闸的功能必须能正常发挥作用。而对于零压在起马达的储满能时间则必须小于60ms，隔离开关在动作时的合、分闸时马达电流均约为1.3A；而在快速接地动作时的合、分闸时马达电流均约为1.5A[5]。

4.4GIS设备二次回路的测试

在GIS设备的二次回路的试验中，要首先检查各个回路的是否正确的接线，然受检查接线端子的稳定性与绝缘的良好性, 最后检查GIS设备的各元件是否正常工作, 特别是各种闭锁、连锁功能能否按设计要求实现。而对于一次回路要进行交流的耐压试验。

4.5GIS设备耐压测试

对于GIS设备来说，其现场的交流耐压试验首先要做的就是“老练净化”, 这样做的目的主要是为了实现对该设备内部可能存在的少量的颗粒的清除处理，防止这些少量的颗粒在高压电场的作用下危害绝到绝缘材料的安全。在做老练试验时，要求设备的耐压值为500kV, 并在耐压时间5分钟内不出现问题故障。然后才是真正的耐压试验, 要求其试验的电压要达到800kV, 耐压时间是1分钟，并保证不出现问题故障。

结语

随着城市与电力工业的不断的发展，GIS设备在变电站的建设中也会越来越广泛的采用。因此，我们电力建设人员一定要安装与调试等各方面不断总结经验，让GIS设备发挥出其应有的作用，从而不断提高供电的可靠性。

参考文献：

[1]ABB公司GIS设备现场操作手册.

[2]国家标准GB50150- 2006电气装置安装工程电气设备交接试验标准2006.

[3]唐毅.电力变压器安装与保护调试[J].电工技术应用,2007,(9).

[4]赵继光.10kv户外隔离开关安装地点及选型[J].电工技术,2008,(4).

[5] 陈家斌.电气设备安装运行维护技术数据速查手册[M].中国电力出版社,2010.