浅谈GIS组合电器安装质量控制

摘 要：本文以黄陵矿业低热值资源综合利用电厂工程变电站为例，对GIS组合电器安装中几个关键环节的施工方法、质量要求进行归纳总结，为后续建设工程中控制GIS组合电器的安装质量积累经验。

关键词：GIS组合电器；安装；质量

目前，GIS组合电器设备已广泛地出现在各电压等级变电站安装工程中，GIS的核心概念是：部分或者全部使用气体且不使用大气压作用下空气充当金属封闭开关设备的绝缘介质。GIS组合电器设备由套管、避雷器、电压互感器、电流互感器、母线、隔离开关、短路器等几 种高压电器，通过相应的组合技术构成一种全新的高压配电设备，其英文全称是gas insulated substation。GIS以六氟化硫气体（SF6）作为绝缘介质，把变电站全部电力设备封闭于同一个接地金属外壳中，该金属外壳中充入压强为0.5Mpa六氟化硫气体，同时必须确保相间、对地与断口间的绝缘具有良好可靠性。黄陵矿业低热值资源综合利用电厂工程变电站是我公司施工的330kV大型室外GIS组合电器，共8个间隔。GIS组合电器由西安西开高压电气股份有限公司生产。

1 GIS安装准备

GIS安装是工程关键施工项目，工程量大、任务重；整个设备均采用硬连接，安装技术难度大；对防尘、防潮的要求非常高。因此，施工准备必须充分、全面，为安装创造良好的工作条件。

（1） GIS安装具备的条件。1）电气应完成整个变电站的防雷环形接地带，并保证接地的焊接牢固可靠，并办理相关的隐蔽签证。2） 土建应完成 GIS 预埋件施工且基础槽钢安装工作，电气应及时复查设备接地端子的尺寸是否符合设计，基础槽钢是否满足承重要求，合乎要求后，与土建办理交接手续。3） 真空泵、充气装置、微水测量仪、SF6 气体检漏仪、水平仪等设备的准备。4） 设备按要求全部到齐，专用装置性材料和消耗材料齐全。GIS设备二次倒运和就位顺序应按设计及厂家图纸为准。仔细核对装箱清单和装配图纸，保证设备就位的正确性，以免二次返工。5）GIS基础核查和基础划线时， 以土建设置永久性的高程标准点，并提供基础中心线，其精度都在1mm以内，并经复查确定，监理认可。确保GIS设备吊装有一个精确地参照标准，要严格满足厂家的精度要求：

基础核查： 将预埋槽钢作为GIS基础，同时严格的控制预埋件的高程误差。将每间隔基础预埋件最高与最低的高程差控制在2毫米，而测量尺寸误差需要控制在3毫米以内。另外，将条形基础预埋件沉降控制在5毫米以下。若基础预埋件由于沉降而发生变形，需要对其进行及时的处理，将预埋件变形控制在最大误差允许范围内。

基础划线： 利用钢卷尺、经纬仪等工具实施基础划线工作。在划线过程中，需要根据GIS平面制图以及布置图，绘制准确的主母线中心线、断路器中心线等。另外，在划线前，需要对工具进行鉴定。

（2）在进行安装前，需要对安装技术标准、方案等进行严格的审查，经有关部门批准后，将施工人员安排到位，同时做好相关的技术交底工作。

2 GIS组合电器安装

（1）作为GIS组合电器安装的第三个控制要素，真空度控制是保证SF6含水量的主要措施，通过对真空度的控制，不仅能够降低SF6气体中的含水量，同时还能够降低罐内密封体、绝缘体中的含水量。通常来说，需要保证SF6 气体冲入前，罐内的真空度至少为133Pa，然后继续进行30分钟的真空抽取。之后将罐体的阀门关闭，进行有效的真空实验，确保在4个小时罐内起始压力差小于133Pa。若罐内起始压力差大于133Pa，则需要进行重新抽取，并将罐内的真空时间保持在30分钟后，再次进行真空试验，防治发生真空泄漏现象。

SF6气体必须将温度控制在零度之下，温度变化过程中，电气设备绝缘体表面会出现冰晶和水珠，水珠与SF6电弧产物生成HF等低氟化物，故而引起绝缘材料与金属表面质量衰减。假设把SF6露点控制在较低允许值范围内，温度裱花时，电器设备绝缘体表面则没有水珠等产生，有利于避免设备绝缘体表面出现水珠等影响电器设备绝缘体的绝缘性。故而国际上和IEC都做出了类似的相关规定，要求GIS新气体充入时需要额定密度，并要求其露点不高于-5℃。

（2）SF6气体充填与GIS抽真空是GIS组合电器保证施工质量的关键。1）吸附剂在更换时需注意一下几点。在对GIS组合电器进行抽真空施工前，要更换新的吸附剂，严格控制吸附剂的更换环境，在雨中和湿度超过90%环境中不能更换吸附剂。 吸附剂在更换的过程中存在受潮隐患，因此对GIS气室进行吸附剂冲入时，尽可能保证真空抽取的速度，保证在4个小时内完成抽取真空作业。如果在4个小时内没有完成，还需要对吸附剂做二次烘干。2） 抽真空在GIS各元件形成独立封闭气室，对回路电阻进行相关测试，测试合格，同时选用新的吸附剂后，就能够实施真空抽取作用外。GIS气室的真空度在 133pa 及以下，抽真空时必须设专人监护，以防止真空泵突然停止或因误操作而引起真空泵油倒灌事故。并做好每间隔的抽真空记录。3）气室抽真空合格后，向气室充注SF6气体，采用气瓶经氧气减压器充注到额定SF6气体气压（各气室压力值要求不同）为止（20℃） 。新充入SF6气体水分含量应<8mg/g。 在进行补气、充气操作前，需要利用SF6气体，将气管中气体实施清除，保证气管中无其他多余气体存在，尽可能满足真空效果。充气或补气时要考虑环境温度对气压的影响， 实际充气或补气在额定压力和最大压力之间，但一般不超过额定值0.02MPa对于运输期间充有0.02MPa到0.05MPa SF6气体的气室，不需要抽真空和真空检漏， 即可直接补气到额定气压值。

3 结束语

通过严把各个关键环节的工艺质量关， 黄陵矿业低热值资源综合利用电厂工程330kV GIS设备安装顺利完成。 GIS的安装质量和工艺水平得到了业主、监理和厂家的一致认可。

参考文献：

[1]胡冠华.建材与装饰（旬刊）[J].2010（08）.

[2]丁智勇.建筑知识（学术刊）[J].2011（08）.

[3]高军.科技资讯[J].2012，（36）.

[4]徐伏刚，魏魏，张海宾 .科技与企业[J].2013（07）.

作者简介：苗学军（1969-），陕西榆林子洲人，毕业于西安交通大学。现从事工程技术管理工作。