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摘要：随着“两个电网”建设与改造工程的快速发展，尤其是交、直流特高压工程的不断建设，GIS组合电器的使用量快速增加。GIS组合电器，具有占地面积小、噪音小、火灾危险小、检修周期长、运行安全、可靠等特点，还特别适用于智能型变电站，是电网建设的优先选用产品。此种设备既符合“两型一化”的要求，又符合小型化、自动化的要求，但同时此种设备的安装质量也有更高的要求。GIS组合电器的安装工艺和质量控制要点尚未被普遍掌握，现结合自身的施工经历和实践，浅谈一下GIS组合电器的特点、安装程序和工艺要求以及关键的质量控制要点。
关键词：GIS；组合电器；安装工艺；关键点；分析
1导言
在进行组合电器的整体安装过程中,需要采用多种不同的电器控制方式让电器的安装效率得到相应的提升，但在实际的安装过程中,依旧会面临诸多的安装困境。因此,为了能够让整体的电器安装体系得到相应的优化，需要对各种控制要点进行整体性的数据分析，最终让电器安装工艺更加科学合理。
2GIS组合电器的特点
GIS组合电器基本是由断路器、隔离开关、接地开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、母线、连接件等单元组成，这些单元均封闭在接地的金属罐体内。其内部充有一定压力的SF6气体，SF6具有优异的灭弧和绝缘能力。由于GIS的构造既封闭又组合，故占地面积小，占用空间少，基本不受外界环境影响，不产生噪声和无线电干扰，运行安全可靠，且维护工作量少。它的突出优点是：一是最大限度地缩小整套配电装置的占地面积和空间体积，结构十分紧凑。在人口高度集中的大都市和密集的负荷中心，显得更为重要。二是全封闭的电器结构，不受雨雷、尘沙及盐雾等各种恶劣自然条件的影响，减少了设备事故的可能性，特别适合工业污染和气候恶劣以及高海拔地区。三是安装方便。因GIS已向三相共筒化、复合化和智能化方向发展，一般由整体或若干单元组成，可大大缩短安装工期。SF6断路器的绝缘和灭弧介质均为SF6气体。优点如下：首先灭弧能力强，介电强度高，绝缘性能好，断口电压可以做得很高，使用安全可靠。其次介质恢复速度特别快，冷却特性好，开断近区故障的性能特别好，使用寿命长。最后SF6气体电弧分解场中不含有碳等影响绝缘能力的物质，触头在开断电弧中烧损极其轻微，因此SF6断路器又有允许开断次数多、安装操作简便、检修周期长、运行可靠等优点。下图1为整体结构控制。
图1 整体结构控制图
3GIS组合电器的安装程序
GIS的安装程序比较复杂,所以，在安装之前需要做好各项准备工作,不仅要熟悉安装的流程以及工艺标准,而且还要熟悉安装场地,明确场地的最高点、最低点等，施工、监理、业主等相关的人员要尽好自己的职业,对施工质量、装修质量等都要进行严格要求,这也是保证安装质量的重要保障。
3.1 GIS组合电器元件装配前的检查
在进行GIS组合元件装配之前要做好检查工作,保证组合元件包装箱内的所有部件的完好无损,尤其要防止绝缘体受潮、变形、破损或是剥落，只要发现元件有损坏,就要立即联系厂家,并且要及时返厂进行处理。此外在安装之前还要对主回路电阻以及部件回路电阻进行严格测量,这样便能够历史发现部件内部的结构变化。此外,更要对于SF6气体更要进行严格的检查,防止一切危险的发生。
3.2 GIS组合电器安装
在做好一切安装前的检查之后,GIS就可以以母线为基础来进行安装,在安装的过程中通常会遇到两种情况,即间隔较多或是间隔较少。如果间隔较多的话,我们就可以选择中间的间隔为第一安装间隔;间隔较少的话,则可以原则外侧的间隔为第一安装间隔。
4 GIS组合电器的关键质量控制分析
4.1 GIS单元的清洁
GIS单元的清洁度是安装过程中最重要的质量控制点，此过程的质量关系到GIS设备能否试验合格、顺利投产．在做清洁工作时，不仅要采取防尘、防潮措施，还要安排专人负责。清理后要协同厂家人员及现场技术人员复检，做到万无一失，清洁工作要做得可靠、彻底。清洁时要先使用细纱布或百洁布去除掉罐体及各导电元件上的毛刺及污痕，再使用高纯丙酮、酒精及工业无毛纸等物品重新擦拭罐体内壁及元器件，保证气室内无杂质。
4.2气室真空度及SF6气体水分检查
真空度的要求是继清洁度之后的第二个控制要点，此工序是控制SF6含水量的重要保证措施．它不仅能减少SF6气体本身的水分，也减少了罐内其他物质(绝缘体、密封体等)内所含的水分，一般要求在充气之前气室真空度至少达到133 Pa(即1mmHg)后再继续抽真空0.5h。国内还有些厂家要求真空度达到40Pa后，再继续抽真空2h。GIS单元的固体绝缘介质表面吸附水膜时会使沿面电压分布不均匀，因而使闪络电压低于纯空气间隙的击穿电压。介质表面粗糙不平，有划痕、毛刺，也会使电场分布畸变，从而使闪络电压降低．吸附的水膜在高气压时易发生凝露现象，GIS设备带电运行时就会形成电桥，使设备绝缘性能大大降低，发生击穿现象。减少水分对GIS运行产生影响的另一关键控制要点是要把SF6气体露点控制在0℃以下，以防止温度的变化使绝缘体表面发生凝露现象。绝缘体表面所附着的水珠和SF6电弧产物发生反应会生成HF等低氟化物，这些低氟化物的存在是使沿面的绝缘材料和金属表面劣化的主要原因。而把SF6气体的露点控制在－5℃及以下时，绝缘体表面凝结的就不会是水珠而是冰晶，它对绝缘性能几乎没有影响，可以保证设备的稳定运行。
4.3密封性检查
检查气密性的手段通常是采用聚乙烯塑料布局部包扎积累法测定，同时还要经常检查SF6压力表读数来作为密封性的辅助检查。气密性积累的时间通常是24 h，密封性能的好坏主要取决于罐体焊接质量，其次是密封圈的制造、安装及调整状况。因此，安装时要保证O形圈的压缩量和修整的圆度，在清理罐体密封面的密封槽时，要用细砂纸，法兰边缘可以用锉刀、砂纸修磨。罐体加工后要用气压试验来检查密封情况，压力取最高气压的1.25倍，用SF6与氟利昂混合气体加压，在总装试验时测SF6气体的泄漏状况，要求灵敏度不大于1×10－8。
4.4 GIS设备的耐压检查
实践证明，耐压试验是检查GIS设备否存在杂质(如自由导电微粒)的有效方法．影响耐压效果最主要的因素是绝缘体表面的粗糙度和气室内的杂质．SF6气体对由电极表面缺陷而引起的微观电场不均匀状态十分敏感，当SF6气体压力与表面粗糙度之积大于8MPa•μm或与导电微粒长度之积大于7 MPa•μm时，会引起局部电场畸变及强化，降低放电电压;当气压与粗糙度之积为40 MPa•μm时，击穿电压将下降一半;当导电微粒长度为1 mm时，击穿电压将下降30%；导电微粒长度为100mm时，击穿电压将下降70%．因此无论在工厂或现场都应做耐压或局部放电试验，以验证GIS是否存在致命的绝缘性能缺陷。
5结论
总而言之，GIS组合电器安装工艺和关键控制要点研究十分关键,其能够让各种安装工艺更为合理。在进行安装的过程中,首先需要采用多种不同的安装方式让安装工艺得到良好的控制,然后对安装中的要点进行全面性的数据控制,最终使得GIS安装控制的效率得到良好的提高。
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论文作者:宋克涛
论文发表刊物:《电力设备》2017年第35期
论文发表时间:2018/5/8
标签：组合论文; 电器论文; 气体论文; 工艺论文; 电压论文; 绝缘体论文; 间隔论文; 《电力设备》2017年第35期论文;