摘要：本文以某110kV变电站GIS设备安装、调试为例，简要介绍110kV GIS设备（以下简称GIS设备）施工现场安装、调试过程控制方法。因作者工作经验、水平所限，本文中难免存在错误、不妥之处，敬请读者朋友们批评指正。
关键词：安全性；可靠性；关键工序
正文
GIS设备作为变电站重要组成部分，在电力系统中的重要性不言而喻，本文简要介绍GIS设备施工现场安装、调试过程控制方法。
一、GIS设备简介
GIS设备，是指气体绝缘金属封闭开关设备，将一座变电站中除变压器以外的所有或部分一次设备优化设计在一起的有机组合柜，通过搭积木的形式拼接组装起来。具有如下优点：
（1）体积小
众多单体电气部件（设备）经整合后，大大减小了众多单体部件（设备）占用空间大的问题，使得在空间狭小、受限范围内应用成为可能；
（2）可靠性高、安全性好、故障率低
GIS设备内部充满了SF6气体，SF6气体化学性质稳定、绝缘性能好、灭弧能力强，将隔离开关、断路器、电流互感器等设备置于SF6气体中，与外部环境实现了物理隔离，极大的提高了运行可靠性、安全性，故障率得以降低；
（3）安装工期短
众多电气元件在生产制造厂已进行装配、调试，施工现场只需进行单元、间隔及主要部件的安装，可缩短现场安装工期。
部分不足如下：
（1）发生故障时不易排查，大修理涉及设备解体，工作量较大；
（2）GIS设备购置成本较高；
（3）安装、大修对环境要求相对较高。
二、GIS设备施工现场安装
1.安装前的准备
（1）施工人员熟悉GIS设备出厂资料及说明书、施工图、施工流程。
（2）清理施工区域，保持场地无杂物、无积水、无扬尘。
（3）按照GIS设备安装图，标示出各单元或间隔的间距、相距和主母线间的中心线。
（4）安装所需的起重机械已落实，各种工器具、劳保用品等配置齐全。
2.安装过程及控制方法
安装应选择在良好天气条件下进行。天气应无风沙、无雨雪，风力应小于4级，空气湿度应小于80%。安装区域内，地面清洁，空气洁净、无扬尘，并配置温湿度监视器，实现对环境条件的实时查询及自动告警，确保安装环境符合产品技术要求。制造厂现场指导安装人员要求搭设遮风蓬时，应按要求进行。倡导采用GIS移动厂房等先进手段提高安装质量，提倡推行工厂化安装、无尘化作业，探索数字化、可视化方式实现设备安装关键参数及过程实时在线监控。
（1）安装前检查
进场设备应有齐全完整的出厂质量证明文件、试验报告。开箱检查时，检查设备支架、组合件、部件、电缆等完好情况，否则，应由制造厂进行处理或返厂更换。组合件、部件出厂附带的法兰盖板应齐全、完好，无变形、破损。
（2）设备支架安装
按照GIS设备安装图，在设备基础上安装支架，可采用与基础预埋铁板焊接或安装化学锚栓方式固定。
（3）导电杆安装（可选）
安装时需注意灰尘、潮湿气体及其它异物进入设备内部，并做好切实可行的措施。母线筒内导体布置为三角形，盘式绝缘子通过导体和触头将三相母线固定在一定位置上，并起对地绝缘作用。
（4）主母线连接
按大多数厂家设备连接方式，主母线连接基本为承插结构，外壳采用法兰螺栓连接，法兰盘接缝处使用O形橡胶圈密封。
首先，拆除法兰盖板，检查法兰盘是否平整、无损伤，如有积尘、油脂则使用无水酒精进行清洁。检查主母线及其动、静触头表面是否完好、光滑，是否无碰撞损伤，触头弹簧结构是否正常。检查支持绝缘子是否洁净、无裂纹，是否无位移。母线室内是否无灰尘，积尘需使用吸尘器吸附干净。检查过程中如发现异常，应与设备制造厂现场人员共同确认，并由制造厂现场人员进行处理。
紧接着，在法兰盘凹槽内安放O形密封圈，法兰面上适量、均匀涂抹一圈密封脂，再进行对口连接，依靠法兰盘的定位杆，将两法兰盘对正。最后安装法兰盘连接螺栓，使用力矩扳手按规定扭矩值进行紧固。对口过程中需确保主母线承插到位，法兰盘间密封圈不发生滑脱、位移。
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（5）部件安装
去掉待安装部件法兰盖板，检查壳体内部，清洁法兰面，参照上述“（3）主母线连接”将设备各部件与设备本体连接起来。
（6）安装套管
套管是为一次导线对地提供足够的绝缘，并起支持固定作用。参照上述“（3）主母线连接”将套管与设备本体连接起来。套管吊装过程中，吊绳固定点选择应恰当，建议二点起吊，控制好重心，避免套管瓷瓶受到意外损坏。
（7）真空处理
先按厂家要求对相关气室进行排氮，排氮完成后，按规定程序进行真空处理，真空残压值应达到133.3Pa以下，真空处理目的是排除气室中的水分。正常情况下，每个气室真空残压值达到133.3Pa以下后，应保持真空处理一定时间，达到设备厂家规定时间要求后方可进入SF6气体充注。
（8）SF6气体充注
充注前对瓶中的SF6气体进行微水含量检测，符合规程规范要求后，方可充入设备中，充注过程中需定时监视密度继电器和气压表压力，充气至额定压力后停止。充注SF6气体应参照SF6气体温度特性曲线进行。
（9）GIS设备单元（间隔）部件连接完成后，可进行设备本体二次电缆布线、接线，孔洞封堵、设备及支架接地、以及防腐补漆等工序。上述电缆布线、接线、接地工序完成后，可进行下一步设备调试。
三、GIS设备现场调试
安装完成后，必须进行现场调试、交接试验，设备各部件性能符合出厂技术文件和试验规程要求后，才能投运。
（1）试验前检查
检查GIS设备各部件安装、电缆接线是否完成，压力显示是否正常，接地是否完整。
（2）断路器试验
1.分、合闸线圈直流电阻及绝缘电阻检测
2.分、合闸时间及同期性检测
3.操作机构在不同直流电压下动作试验
使用高压开关测试仪，分别检测合闸线圈在80%—110%Un（直流电压）下，分闸、副分闸线圈在65%Un、30%Un下动作情况，每项操作3次，不可多次重复进行，以防可能导致线圈损坏情况发生；
4.断路器交流耐压试验
可与母线或其它设备连接成为一整体进行耐压试验时，可不单独进行试验。
（3）电流互感器试验
1.测量绕组直流电阻
2.变比、极性，及励磁特性曲线检查
3.绕组绝缘电阻及交流耐压试验
（4）电压互感器试验（可选）
1.检查二次绕组直流电阻
2.绝缘电阻测量及交流耐压试验
（5）避雷器试验（可选）
（6）主回路导电电阻测量
使用回路电阻测试仪检测每一区间、单元或间隔的直流电阻值，宜采用电流不小于100A的直流压降法进行。
（7）主回路交流耐压试验
使用高压绝缘电阻测试仪、串联谐振试验装置，一次回路按出厂试验电压的80%进行耐压试验，与耐压试验回路有关的电流互感器，应将其二次绕组全部短路并接地，避雷器与试验回路有电气连接时，应与试验回路断开。耐压试验不宜多次重复进行。
（8）局部放电试验
使用数字式超声波局部放电巡检仪进行局部放电检测，检测结果技术要求≤20dB。
（9）SF6气体密度继电器试验
（10）SF6气体微水测量
（11）SF6气体泄漏检查
四、结束语
随着电力行业的不断发展，GIS设备在变电站中的应用越来越广泛。GIS设备现场安装、调试过程中，作业人员必须严格按照安装、调试方案，出厂技术文件及现行规程规范要求进行施工，加强施工过程质量控制，总结施工经验，反思施工中存在的不足，不断提高现场安装调试质量，从而保证GIS设备的整体质量、工艺，使GIS设备发挥出其在变电站运行中应有的作用。
参考文献：
[1]住建部、质监总局.《电气装置安装工程 高压电器施工及验收规范》.GB50147-2010
[2]住建部、质监总局.《电气装置安装工程 电气设备交接试验标准》.GB50150-2016
[3]王志军.GIS设备安装与调试技术在电力系统中变电站中的应用[J].中国新技术新产品，2011
论文作者:柯鑫
论文发表刊物:《电力设备》2018年第30期
论文发表时间:2019/3/26
标签：设备论文; 母线论文; 气体论文; 法兰盘论文; 耐压论文; 电阻论文; 回路论文; 《电力设备》2018年第30期论文;