GIS设备安装在变电站施工中的应用探讨

长沙电力设计院有限公司 佘 恬

当前，随着人们用电需求量的增加，电网负荷也不断增长，与此同时也带来了一系列问题，对此需要电力企业把握当前形势，加强电网建设，做好变电站施工管理工作，确保变电站安全稳定运行。GIS设备是变电站的重要设备之一，施工单位要做好安装工作，科学应用各种安装技术和方法，以此确保变电站施工顺利完成。

1 GIS设备概述

1.1 特点

GIS设备体积和占地面积小，可有效解决敞开式设备占地面积大问题，并且简化了传统设备的安装流程。该设备内部的导电系统被封闭在接地金属壳中，可减少外界静电、磁场的影响，也不会出现各种无线电噪音问题，同时该设备内部含有的气体属于惰性气体，在运行过程中安全可靠。另外，GIS设备抗震性能好，不易受到外界各种因素的影响。

1.2 功能和作用

对该设备进行优化设计可有效确保设备各个器件稳定运行、有序排列，在提高安装整体性能的基础上，也可减少占地面积，并且使用寿命长。另外，该设备绝缘性强，内部各个部件外部都有绝缘材料制作而成，且各个部件之间的空隙通过灭弧介质和绝缘气体进行了填充，有效提高了绝缘密闭性，最终确保了设备的运行安全。通过此设计可以有效确保变电站施工安全、安装安全，有效提高安装效率和质量，并避免了各种泄漏问题的出现。此外，该设备主要在封闭空间内，不受各种因素干扰，运行可靠性强，可以根据变电站工程建设情况和实际要求进行安装、设置，以此确保变电站装置现场的最优，有效降低工程建设成本[1]。

2 GIS设备安装

2.1 做好准备工作

在GIS设备安装前，安装人员需要充分了解GIS设备的安装原理、安装方法和技巧，并对安装过程进行熟悉，提高警惕意识，有效处理安装过程中的各种异常情况，且安装人员还需要和技术人员进行交流，做好技术交底、资料交接工作，以此明确安装的具体范围。在安装前还需要分析、了解安装方案和要求，主动分配GIS设备安装工作，并做好GIS设备的防火、防潮、防静电等工作。设备安装好后，还需要对其进行检查、维修、养护，以此确保GIS设备运行稳定，提高GIS设备的使用寿命，并对设备运行情况进行监管，对于各种异常情况都需要及时记录、上报、处理。

另外，在GIS设备安装前，需要做好以下检测工作，一是湿度检测，需要对GIS设备的运行环境进行分析和随作业影响因素进行评估，确保其湿度不高于标准要求。如果湿度较高，则需要安装除湿装置；二是温度检测，需要对GIS设备的工作环境进行分析，确保其温度在恒温状态下。完成以上各项准备工作后还需要做好GIS设备的存放、检查、交接工作，对于有防水要求的需要将其放在干燥、防水的库棚中，且在具体开箱检验的过程中，要与生产厂家、安装人员、用户进行交接，做好交接工作。

2.2 根据规范要求进行安装

GIS设备安装有一定的参照标准，对此需要安装人员严格根据相关要求、步骤进行安装，明确按照范围，确保安装规范、有序进行。如在变电站施工过程中，可选择性能好的单梁式起重机，将GIS设备放置到合适的位置处进行安装，并选择密封性强的密封圈对连接缝隙进行密封处理，并根据安装设计图纸进行预埋设处理。且安装人员需要对GIS设备的起吊方式和埋设方式进行选择、分析，确保施工过程专业、规范，在埋设时要根据GIS设备供应商提供的文件资料进行埋设。如果在GIS设备安装的过程中需要使用清洁剂、润滑剂时，则需要根据技术规范要求选择类型，以此确保密封槽干净、清洁。另外，安装人员还需要检查螺栓的紧密性，如果发现松动需要根据设计力矩值对其进行紧固处理。

GIS设备的具体安装顺序为：明确地面轴线并且选择间隔距离、气室真空操作、气室充气操作、电缆线敷设、接线等，对于以上顺序也可以根据变电站施工实际情况灵活调整，以此确保整个安装符合变电站施工要求。在此过程中，如果某一环节已经安装完毕，禁止随意修改，以此保证安装顺序。

2.3 明确注意事项

一是GIS设备在安装时不可与变电站土建施工同步进行，避免两个工程存在交叉或者相互干扰；二是在安装GIS设备前，需要加强检查，确保合格后方可进行安装，并严格根据指导书内容进行安装；三是如果需要在室外场地内安装GIS设备，则需要加强管控，对室外环境进行分析、检查，在确保设备安装顺利的同时，也需要保证设备可以稳定运行；四是在布设室外场地时，需要设置防尘室，并向防尘室内输入一定的干燥空气，以此确保室内干燥通风，确保设备安装环境符合标准；五是在具体组装设备元件时需要先对各回路电阻进行测量，对母线电压进行测量，如果电阻值和电压都超出了相关标准则需要更换，以此确保设备元件组装顺利，确保设备元件性能良好；六是确保变电站施工过程中地基浇筑质量合格，对地基浇筑进行监督，避免影响地基浇筑质量不达标，影响GIS设备的连接强度和稳定性；七是在拆卸罐区内GIS设备时要谨慎，避免金属粉末掉落其中[2]。

2.4 安装流程

一是产品对接和电阻测量。在具体装配产品时，要将各个分装单元进行主回路电阻测量，根据安装设计图纸，确保首位间隔中心线与母线中心线、预埋铁中心线重合后及时调整间隔底架，保证其处于水平状态。同时，使用测量仪器对其进行检测，以此将间隔底架和预埋铁的底端的四个角进行焊接，确保其保持固定。继续测量该电阻。且在后期的套筒内间隔对接时，先对接触面稳定性进行检查后测量电阻，最后才可以对接，在具体对接的过程中要时刻调整管道出线的中心线，确保其可以和地基中轴线重合。

二是低架焊接。对于GIS设备的低架需要和GIS设备本身焊接在一起，避免影响后期的受力度，导致接地系统无法继续连接。在此过程中，需要检查GIS支撑架、低架、预埋铁的周围是否有杂质，并及时清扫，确保其焊接牢固，在焊接过程中要使用隔板或者防护物品将焊接处和GIS设备套筒隔开，避免影响设备质量，或对电缆造成影响。

三是气体处理。在安装GIS设备的过程中，要对室内气体进行真空处理，在处理之前先对接气室空气分子进行分析，通过筛选形成封闭气室，后对气室进行真空处理。在具体抽气过程中，先检查真空泵的电磁阀安装情况，如没有电磁阀，在抽气的过程中会因为停电导致真空泵出现倒吸情况，在此情况下需要对充气管进行检查，并对GIS设备进行拆卸检查，查看其接头处是否有油渍。

四是抽气和充气处理。在抽气完成后，需要摘下充气管停止抽气，在此过程中工作人员要确保气体中的水分含量达标，当真空浓度达到标准的一般时，可静止7h后再次进行抽气。然后进行充气，在具体充气的过程中，要对充气管进行处理，避免充气管中含有空气水分，且在充气的过程中要使用过滤器，以此有效过滤到气体中的颗粒物，最终根据气室标准选择额定气压值[3]。

3 GIS设备的调试

3.1 GIS设备套筒伤痕检验

GIS设备套筒伤痕检验方法包括磁粉、渗透、超声、射线、涡流等，较为常用的是涡流检测方法，该方法可以检测出套筒的焊接密实度，检测效果好，可检测出焊接部位的裂痕情况，在具体检测的过程中，需要将探头顺着套筒可能存在质量缺陷的地方平行或者竖直移动，并根据具体的检测需求调试频率。

3.2 主回路电阻测试

对GIS设备内的导体连接情况进行测试，以此保证导体连接密实，符合额定电流要求，一般可使用直流压降法进行测试，应先设置电流额定误差，并根据设备出厂测试报告中的直流电阻，对测量的导体模块电阻值进行累加分析，最终将实际测量的数值和累计的数值进行对比，确保其误差控制在合理范围内。

3.3 继电器气体密度测试

对GIS设备气体渗透情况进行测试，以此确保设备密封性良好，一般需要对设备继电器密度接点、继电器和压力关系进行测试，该测试需要在充气之前进行，主要采用特定型号的测试仪对GIS设备气室的阀门、接头、螺栓处的密封性进行检查，并对各个接口进行检测。在此过程中，要确保检测仪器接头均匀移动。

3.4 微含水量检查

对气体含水量进行检测，以此确保气体绝缘度和纯度达标，一般使用微水检测仪器对气室的气体中的微含水量进行检测，在检测过程中要遵循行业规范，确保断路器灭弧室气体的含水量≤150ml，运行中的含水量≤300ml，其他气体中的含水量≤250ml[4]。

3.5 避雷和接地检查

GIS设备安装完成后，需要对接地装置和系统进行检查，判断接地位置是否正确以及接地效果是否良好，以此确保电流互感器、电压互感器的级性和变化范围达到规范要求。考虑到避雷其性能测试难度较大，对此，需要在出厂时在避雷器内部安装撞击显示器，以此帮助测试人员直接通过显示器来判断其性能的好坏。

3.6 断路器特点和开关操作测试

在检测过程中要注意开关装置是跳闸情况，一般需要安装防跳闸装置，且开关在启动时，还需要根据其马达电流值对其进行分闸处理，当接地速度较快时，要控制马达电流分闸数值。

4 GIS设备安装质量控制

4.1 及时调节温度补偿伸缩节，并加强质量控制

在特殊情况下，安装孔距会存在一定的偏差，对此需要安装人员及时调整，根据施工要求和技术标准控制该偏差，避免后期出现安装不合格的问题，影响设备运行。伸缩节的具体调节范围和功能、操作要求都有明确的规定，对此要遵循规范要求，避免其出现变形情况，影响作用效果。且在安装GIS设备过程中，要一次性安装到位，尽量不调整[5]。

4.2 变电站施工注意事项

变电站安装人员在安装GIS设备时，要根据施工方案进行安装，对变电站施工图纸和电气安装图纸进行分析，以此制定合理的安装方案满足安装需求，如在安装前要了解设备的间隔水平值，及时进行调整，避免其出现误差，影响间隔的密闭性和联结性。

4.3 明确主回路电阻测量标准

GIS设备在安装前，要对设备主回路电阻值进行测量，避免在后期出现接触不良等情况，从而影响设备质量和性能，相关规范对主回路电阻测量进行了明确规定，要求采用直流降压法进行测量，且测量的电阻值不超过基本要求，并分析其三相不平衡情况。对此，工程单位在安装前需要明确设备技术情况，根据厂家的主回路电阻测量方法进行二次测量，以此确保测试数据精准无误。

4.4 工频耐压测试值明确问题

部分厂家在进行测试时，端口间的工频耐压和出厂测试的耐压值不一致，最终导致测试值无法满足设备技术要求，容易导致断路器在运行过程中出现故障问题，如果厂家出厂的工频耐压值较低，则需要根据相关标准在施工现场对其再次进行测试，以此保证其达到标准值。另外，在测试前，要核实元件的具体情况，如套管耐压水平需要符合测试方案规定要求，且在测试的过程中需要将被测试元件和避雷器、电压互感器、电缆隔开。

综上所述，在变电站施工过程中，要做好GIS设备安装工作，把握安装基本原理、要点、注意事项、规范要求等，以此严格控制整个安装过程，且在此过程中需要相关人员的积极参与和配合，不断优化安装流程、改进工艺，对安装环境进行分析，以此确保安装质量达标。