500 kV 智能变电站电气施工中GIS 设备安装调试技术分析

李佩瑶，陈 晨，郭 蓉，刘 飞

（国网湖北超高压公司，湖北 武汉 430050）

0 引 言

目前，在电力企业变电站中，大量电力系统设备数量增加，技术全面提高，其运行稳定性与安全性也得以大幅度增强。以500 kV 智能变电站为例，其电气设备中主要包含了气体绝缘金属封闭开关设备（Gas Insulated Switchgear，GIS）设备，GIS 设备占地面积偏小，环境适应能力较强且具有极强的运行稳定性。且在维护与检修周期方面，GIS 设备占据一定优势，这使得GIS设备被广泛应用于500 kV智能变电站，参与电气施工工程。在施工工程中，GIS 设备的最大效能被有效发挥，因此针对GIS 设备所开展的设备安装调试与安全管理工作就变得十分有必要，值得深入研究。

1 500 kV 智能变电站电气施工与GIS 设备

1.1 500 kV 智能变电站电气施工

500 kV 智能变电站的电气施工要求较高，不同于一般变电站，因此科学、合理提出有效性施工建设过程十分必要。有效性施工建设能够提高建设质量，优化变电站建设智能化水平，降低500 kV 智能变电站的施工与总工程施工成本，有效确保电网安全稳定运行，体现500 kV 智能变电站电气施工强大牵引力[1]。

在施工过程中，500 kV 智能化变电站需要从站内建设安全、质量、进度等多方面展开讨论，真正实现变电站智能化技术的应用，从细节切入做到对变电站的全过程控制。变电站安装施工过程中需要结合安装工程前期准备、开工、施工过程以及竣工管理等方面展开分析，确保智能化技术应用贯穿始终，做好施工全过程监控跟踪工作。在分析多级技术交底，做好施工二次策划工作基础上，也需要结合工程实施细则来分析指导施工全过程，确保变电站设备试验指导内容与投入前准备到位，满足试验操作过程，从而确保验收竣工主线内容优化到位，同时编制继电保护技术内容[2]。

1.2 GIS 设备的基本概述

GIS 设备中包含了大量分支结构设备，如互感器、母线、断路器等，这些设备集合并形成一套完整的高压配电装置。GIS 设备能够分析电力系统中输变电与电力负荷指标，对电力系统结构的影响较大。GIS 设备的应用特征表现主要为以下3 点。

一是GIS 设备容易受到外界环境干扰影响，但干扰影响不大，可以忽略不计。在电力企业中，GIS设备主要负责控制所有主设备与子设备。

二是GIS 设备在变电站建设过程中必须控制施工成本，表现在控制零件运输成本和安装费用上。由于GIS 设备采用整体运输技术方式，其安装过程中需要费用不高，工作量也相对偏小，这也为变电站电气工程施工节约了大量的时间成本。

三是GIS 设备在损耗方面表现良好，其中设备运行过程中所产生的噪声极小，在减少系统运行环境影响方面优势较大。但是，GIS 设备在生产运作过程中集合性水平较高，安装过程中需要分析科学规划内容，基于不同子设备的安装区域，其中基于结构准确掌握内容，分析设备故障问题，对于施工进度和质量的影响较大[3]。

2 500 kV 智能变电站电气施工中GIS 设备的安装技术流程

2.1 安装前准备工作

在施工开始前对现场工作内容进行分析，确保施工技术人员能够学习掌握GIS 设备的具体安装操作技术方式。要参考电业安装章程来分析安装技术内容，对技术资料、设计图纸、不同专业分工内容进行安装调整优化，确保安装施工中引入更多关键问题，并做好各项安装技术说明工作。

需要确保GIS 设备安装体现一定有序性，结合现场配置专业内容来做好岗位分工，其中包括GIS 设备的一次安装人员、二次安装人员、调试技术人员。不同人员都需要做到岗位分明，共同参与GIS 设备安装工作流程中，做好相互配合工作[4]。

准备好GIS 设备安装工作，分析其中安装器具和设备内容，注重子设备与主设备之间的相互安装管理工作机制。掌握GIS 设备安装吊车技术流程，同时合理应用扳手、螺丝刀、升降梯等工具，保证安装设备调压到位，结合电压表、电流表、工作台以及电源托盘展开全方位分析，确保GIS 设备安装工作优化调整，思考设备安装整体技术流程。

在做好现场清理工作基础上，考虑GIS 设备安装技术流程，将地面完全清理干净，避免任何杂物残留。避免现场清洁不到位，影响GIS 设备安装，同时提前做好防潮和除尘工作[5]。

与GIS 设备厂家技术人员建立良好沟通关系，要结合现场施工人员分析电力单位单标内容，完成GIS设备检验工作，同时检查GIS设备与相关资料内容，保证资料内容齐全。在整个准备工作过程中，需要确保GIS 设备厂家技术人员也能给出具体的技术指导方案，做好安全交底工作。通过赵文峰提出的双dq变换理论，实现新型I-f控制与中高速最优电流注入式无位置传感控制的平滑切换[6]。

2.2 安装中技术工作

在GIS 设备安装中，需要施工技术人员参考施工现场分析施工顺序，参考预定顺序内容，对安装顺序进行调节，避免出现任何技术失误问题。施工设计阶段，需要设计人员按照实际情况来做好安装工作，即确定GIS 设备分析起吊方式，优化基础埋设技术方式。在多数的GIS 设备安装施工过程中，也需要采用大型电动单梁式起重机，满足吊装设备质量标准要求。而在基础预埋技术方式上，则需要参考GIS 设备制造流程来确定资料，确保实际设计与施工流程体现一致性技术内容，有效完成GIS 设备安装技术流程，最大限度地规避解体检查问题。在解体前，需要采用清洁剂与润滑剂，确保密封槽绝对清洁。这一安装技术方法的优势就是大幅度提升GIS 设备安装使用效能，确保其密封程度与清洁程度有效调整优化[7]。

2.2.1 法兰凸缘盘的安装

要满足法兰凸缘盘安装技术要求，做好设备连接工作，确保设备连接组件连接优化，满足GIS 设备安装技术要求。考虑法兰凸缘盘技术应用作用较大，因此在安装前需要对其密封性进行严格检查，并配合磨砂纸完善磨平工作技术要求。一般来说，需要采用乙醚液体进行表面擦拭，确保顺利完成安装施工工作。同时，对法兰凸缘盘密封槽按压技术内容展开分析，避免产生较大位移现象状况。

2.2.2 气室充气

对500 kV 智能变电站电气施工中的GIS 设备进行气室充气前，需要将气室中的空气完全抽出，达到真空状态。要基于多种模块分析独立气室变化情况，完成模块拼接和空气抽空工作。一般来说，要在气室内填充入大量SF6气体，同时循序渐进对室内气体进行充压，将压力节点控制在150 kPa。如果气室内气压达到150 kPa，那么同时增加额定压力。另外，当气体气室压力达到500 kPa，分析断路器气室压力，确保其进一步达到700 kPa，增加额定压力。需要注意一点，应该遵照设备实际温度来计算压力值，如果设备没有完全安装，则不能向室内填充SF6气体，否则会引发安全事故。

3 500 kV 智能变电站电气施工中GIS 设备的安装调试技术要点

3.1 GIS 设备的简体探伤检测技术要点

GIS 设备需要首先做好简体探伤检测工作，其中所涉猎的检测技术内容相当丰富，涵盖了多种技术检测方法，如射线检测技术、超声检测技术等。在检测GIS 筒体焊接施工中，则需要采用到涡流检测技术，保证技术操作效果理想化。在展开GIS 筒体焊缝检测工作过程中，需要明确掌握GIS 筒体焊接要求，分析物理缺陷问题，如裂纹断裂问题。在检测工作中，必须采用探头平行检测某些技术缺陷问题，做好横向移动，确保其检测频率较高，一般设置在100 kHz[8]。

3.2 一次回路直流电阻试验技术要点

一次回路直流电阻试验技术要点主要包括两方面内容。第一需要使用直流降压法来展开测量工作，同时确保直流电控制在100 A 左右，误差范围控制在±3%。在实际测量工作过程中，将电压测量线直接连接到电流输入电线内侧，同时做好接线工作，避免产生较大误差问题[9]。第二要在测量工作中结合实际测量电阻值分析GIS 设备应用内容，确保结合试验报告电阻值来展开对比分析。要结合实际累计值对比分析来体现测量数据内容，保证其满足产品技术规格，将其控制在规格的1.2 倍为最佳。如果高于这一规格标准过多，则需要重新布线，满足接地导线设计要求。

3.3 气体密度继电器和气密试验技术要点

在定性检测工作中，需要做好检漏试验，围绕GIS 设备保证密封度效果有所优化。一般来说，要针对SF6 气体密度继电器分析接点内容，思考继电同压力之间关联性。在充气之前，则需要分析GIS 设备的接头阀门内容，有效结束充气过程，保证所有连接口部位检漏工作都能实施到位。在这一过程中，要控制检测仪探头，分析其中移动速度，确保其移动速度基本控制在10 mm/s 左右。

4 结 论

文章分析了500 kV 智能变电站中电气施工工作，主要对GIS 设备的安装调试技术内容展开分析，结合设备安装过程来分析专业化操作，优化工作技术手段，确保提高GIS 设备调试技术应用水平，最大限度保证500 kV 智能化变电站安全稳定运行。