怒江州福贡110kV变电站GIS安装技术经验总结

摘 要：通过对怒江州福贡110kV变电站GIS电气设备施工中技术准备阶段、安装阶段应重点关注的关键技术及试验检测和经验进行系统总结，并对亟待解决的GIS伸缩节设置及接地线材料和尺寸的选用技术标准提出作者自己的观点。

关键词：福贡；GIS安装技术；经验；总结

1 概述

随着电气制造技术的不断成熟，近几年云南省怒江州输变电工程中逐步采用GIS变电站设计方案。福贡变电站是怒江州第二座采用GIS组合电器的变电站，由于其地理位置的特殊性和占地面积的限制，现就安装中的一些经验和体会进行小结供大家学习交流。

2 现场施工关键技术

2.1 技术准备阶段

2.1.1 关于GIS吊装方式

考虑本站GIS设于二楼，给设备吊装带来了很大的难度。必须先将GIS间隔逐个用25吨吊车吊至二楼，再用卷扬机牵引就位。由于25吨吊车起重臂和吊点的限制，不可能将设备一次就吊送入二层的安装间，只能进入三分之一，设备重心还在楼层之外，而且吊车不是处于最佳起吊位置，这就对设备的安全就位造成了很大的威胁。

2.1.2 关于GIS设备前期预埋方式

一般的关于GIS设备在前期的预埋处理时，与GIS设备的载荷条件、设备的以及预埋要求等方面的内容都是由制造商提供的。关于设备的基础预埋方式也是由制造商提供的基础资料来确定的。目前在实施基础预埋的过程中预埋螺栓的施工较简单，但是进行调节的能力差。如果设备的螺栓在预埋的工程中遇到楼板或者钢筋，需要调换螺栓预埋的位置，然后处理相关连接的固定设备进行重新预埋开孔。

2.2 关于设备的安装阶段需要注意的问题

2.2.1 注意保持安装环境的清洁度

GIS设备的安装需要保持安装环境的清洁度，保证清洁度是安装GIS设备的重要组成部分。由于变电站的GIS安装条件很差，为了防止安装过程中出现灰尘，要在安装前进行第一次清洁，在安装位置洒水并且用拖把反复的拖干净。安装地面的环境达到洁净的条件下。过48小时以后才能进行安装。因为一般电极的铜管在加工的过程中表面会产生毛刺或者金属屑，这些物质是引起变压器在实验的时候产生放电的诱发因素，所以要保证电极铜管的洁净，不要带有金属屑。

2.2.2 GIS安装要确保密封性

安装过程中保证封闭性关系到GIS绝缘效果。调查表明SF6气体在安装中会造成GIS出现毁灭性的故障。所以在安装中要保证密封性检查。从开始到结束都要进行封闭性检查。另外，封闭性的重要因素在于罐体焊接质量的好坏。也取决于密封圈的制造、安装过程中的总体情况。为了保证安装质量。安装过程中要保证场地得洁净。对于使用过的密封圈要重新更换，避免出现漏气的现象。

2.2.3 保证GIS安装中的真空度

安装中，真空度也是安装过程的重要控制因素。是控制SF6含量的重要保证。能够有效的减少SF6含有的水分，还能减少罐内其他绝缘体的绝缘性能。气体中水分的含量影响了GIS运行程度。需要注意的是，如果没有将SF6气体都控制在0℃以下，在绝缘体的表面会出现凝露。绝缘体的表面会产生水珠。SF16电弧中也会生成HF等低氟化物，造成绝缘材料和金属表面出现劣化的问题。

3 制定切实可行的技术措施

3.1 安装环境要求

安装过程需要在洁净无灰尘的环境下进行，要求洁净度小于0.03mg/cm2，环境温度在-5℃～40℃间，安装过程中的工作范围要和外界保持一定的通风。相对湿度不大于80%。

3.2 保证措施

3.2.1 要求安装人员进入安装环境要换工作服和鞋才允许，与安装无关的人员不允许进入，设置专人负责工作区的吸尘工作，并在GIS设备附近临时加装净电除尘装置，安装的工作区与其他区域连通的孔洞都要进行封堵，注意保持通风。关于交叉面施要采用塑料绝缘物质尽心隔离，保证工作区的工作条件要符合相关的环境要求。对安装工程质量又重要的保证作用。

3.2.2 安装中，首先要打开准备组装的单元完成清扫之后才能打开密封盖，利用吸尘器清除内部和外部的灰尘，对于具有毛刺或者凸凹的地方要进行休整。并且用酒精或者洁净的纱布擦净绝缘体的表面，确认干净以后进行密封包装等待安装。

4 GIS安装现场试验检测

4.1 现场试验

4.1.1 耐压试验分析

4.1.1.1 试验过程中参数的确定

安装完成以后，要确定耐压参数。对于GIS的试验回路主要有变频电源、励磁变压器、高压电抗器、分压器、避雷器和试品组成。对于变频电压设备是厂家生产的成套设备，确定GIS实验确定值以后，GIS的电容量会采用高压电抗器的电感量L和品质因数Q来决定。确定好试品的电容CX。

4.1.1.2 试验接线方式

关于GIS实验的回路，要采用高压电抗器中不同的连接方式。针对电感量L的计算方式要结合电抗器在实验过程中的串并联方式，计算出电抗器的电感量，这个数值要与1.05系数相乘确定出相关的数据。关于品质因数Q=（L/C）1/2/R，式中C=C分压器+CX；，R=RL+RT2。

关于RL代表的是电抗器的内阻，RT2代表的是励磁变压器副边的直流电阻。在实际的应用中电阻应该和电抗器的电阻相等。励磁变压器要进行二次测量。关于分压电容器中GIS实验要确定回路的振荡过程，确定电晕数值和电导损耗的数值以及涡流损耗，助于有功损耗在其中的作用。计算品质因数Q计算结果要比实际的结果大，可以计算出励磁变压器二次侧输出相关电压的数值。

4.1.1.3 试验接地

GIS试验时高压引线要使用专用无晕引线，接地必须符合技术规范。在接地安装的现场，要使用16平方毫米的裸铜线作为设备的接地地线。接地地线的位置不能进行环绕的打折，很容易造成GIS击穿放电产生高压，接地的顺序要按照试验设备进行连接，要求连接的过程要接地，否则会影试验的效果。

常见的GIS的外壳接地方式有两种：采用单点接地方式或者多点接地方式。其中单点接地方式需要把GIS外壳和每个绝缘段联系在一起。但是用单点接地的方式可以按照这种形式进行。由于只有一根接地线，因此可靠性较差。

关于多点接地方式需要在GIS某个分段部分中，利用相关的导体连接外壳并且进行接地。对于GIS外壳中有两个接地点，提高了设备的稳定性和安全性。助于不要使用绝缘法兰等绝缘层，施工方式很复杂。关于外壳和导体的电流出现相互抵消鹅现象，原因在于外部的磁场较小，造成电缆外部的电流很小，由于外壳中有感应电流流过，因此外壳中的温升和损耗比一点接地方式大。

4.2 关于试验结果的判定

从实验方案出发，关于GIS承受试验电压值在1分钟内没有出现击穿或者放电的现象，认为GIS耐压试验通过。如果实现中发生了击穿放电的现象需要按照GIS放电量和放电引起的声、光、电、化学等因素进行判断。如果GIS本身能偶承受，就属于自恢复的放电的现象。实验可以继续继续拧。

5 结论

根据怒江州贡山变电站和福贡变电站GIS工程的安装经验，在设计和制造过程中尚有一些空白点亟待解决。

5.1 伸缩节设置，尤其在选用进口GIS设备时

伸缩节能够吸收GIS设备母线出现的热胀冷缩现象，在伸缩缝的位置要进行安装调整确定出现的位移，丙炔与母线设备以及变压器进行配置，需要注意的是较长的变电站GIS室内间隔中，混凝土地面伸缩缝和基础槽钢伸缩量都很大，因此在GIS的招标设计中应对伸缩节提出较高的要求。

5.2 GIS接地线的材料和尺寸

从设计方来讲，一般都采用铜接地网和铜接地引线这两种方式，主要原因在于铜的导电性强也不容易被腐蚀，但是铜本在焊接过程中成本很高。所以目前变电站都采用钢接地网的形式。对于超高压 GIS会再用铜接地的形式。关于GIS设计与安装过程同样也存在喝多问题需要进一步完善，减少运行过程中的隐患。