GIS组合电器安装过程及正确测量主回路电阻的重要性

摘 要:介绍了220kV官塘变 GIS 组合电器的安装过程，以及在安装过程中回路电阻的测量，发现的问题，阐述了GIS 组合电器在安装过程中正确测量回路电阻的重要性。

关键词: GIS组合电器设备・ 接触电阻・ 测量・重要性

中图分类号：TM5文献标识码： A

引言： 随着电力系统的发展，GIS组合电器必将成为高压电器发展的主流。与敞开式变电站相比，GIS组合电器具有一系列的优点，GIS结构紧凑，占地面积小，安全性强，维护工作量小，运行安全可靠等。但由于GIS组合电器在我局的使用时间不是很长，220kV官塘变GIS 组合电器是我局首次使用，它的安装程序和工艺要求尚未被人们熟悉和掌握，施工中还存在很多问题。现介绍一下220kV官塘变GIS 组合电器的安装过程，及在安装过程中回路电阻测量发现的问题，探讨一下回路电阻正确测量在GIS 组合电器安装工艺过程中的重要性。

1 官塘变GIS总体概况

官塘变是我局电力系统安装的第一个220kV GIS组合电器变电站。本站为户外站，采用由河南平高电气股份有限公司生产的ZF11―252(L)型GIS组合电器，主接线采用双母线接线方式。（见图1）本期共4个间隔，其中出线间隔2组，主变间隔1组，测保间隔1组。其中包括断路器、隔离开关、接地开关、互感器、避雷器、母线、连接件和出线终端套管等设备。

220kV官塘变整体安装好后GIS组合电器图1

2GIS组合电器现场安装

GIS组合电器虽具有众多优点，但现场安装GIS是一项非常重要且繁琐的工作。2010年4月29日，天气晴朗，无风，温度22℃，湿度55%，空气悬浮颗粒指数：无尘。符合GIS组合电器安装条件。

官塘变220kV GIS开始安装，安装工作由官塘变项目部负责，申报监理到现场，由河南平高电气GIS技术厂家作指导。GIS安装是一个系统工程，它需要严密，高效的组织机构。安装前，由厂家负责安装的技术人员指导，熟悉和审查施工图纸，并详细制定施工方案，工作流程及安装工艺标准。

2．1安装工序总体安排：

2.1.1图纸及技术会审

2.1.2编制设备安装作业指导书

2.1.3清理GIS施工场地，校验土建情况及施工准备

2.1.4开包装箱清点零部件

2.1.5块式结构就位，测主回路电阻和做CT试验

2.1.5全封闭组合电器安装，调整

2.1.6电动，弹簧机构安装

2.1.7二次回路装配，调整

2.1.8一次开关操作试验与联调

2.1.9主回路电阻测量，气室密封试验，SF6水分测量，辅助回路绝缘试验

2.1.10核查与核实

2.1.11全封闭组合电器工频耐压试验

2.1.12配合远动调试

2.1.13安装PT，避雷器等

2.1.14验收与整改

2.2 一次安装过程

依据施工方案，以母线为基础逐段块式进行安装。先以最外侧的间隔为第一安装间隔 。第一间隔就位后，精心调节水平，使间隔的中心线与基础的中心线吻合。（见图2） 调好后接着打开母线筒连接第二间隔侧的封盖，将连接密封处处理干净。

2.2.1 注意即将对接的法兰面处理：先用吸尘器和酒精布将法兰外圆表面法兰面异常的凸出部分砂平和一圈所有光孔的灰尘和金属末清理干净，然后用360号砂纸将法兰面异常的突出部分砂平。

2.2.2 金属密封面（槽）的处理：金属密封面用600号以上细砂纸沿圆周方向轻砂1―2遍，然后用清洁布对密封面（槽）进行清洁处理。

2.2.3 金属导体表面的处理：金属导体表面的处理直接关系到接触电阻的好坏，导体的电接触镀银面，用白洁布沿轴线方向进行打磨至表面光洁平滑，涂少许导电油，非镀银表面用360号砂纸将异常的凸出部分砂平，然后用沾有高纯度工业酒精的清洁布擦拭干净。（见图3）

2.2.4 密封圈的处理：认真检查外观质量，是否存在划伤、凸出、起泡等缺陷。清理后，在密封圈和槽内均匀涂少许空硅脂。以上处理好后用防尘罩罩住，避免有灰尘进入。接着开始连接第二个间隔，同样，先打开母线筒靠近第一间隔侧的封盖，将连接密封处处理干净。

图为调整好后第一个基准间隔图2

2.2.5 产品对接：对接部分完成上述处理后，然后进行对接工作，导电杆推入时尽量用力，电接触面连接螺栓必须拧紧，其拧紧力矩见表1，电接触面的回路电阻不大于15μΩ。

电接触面螺栓拧紧力矩表1

螺栓的螺纹 M6 M8 M10 M12 M14 M16

拧紧力矩(N.m) 7 18 25 45 80 100

两对接面基本对合后，穿上螺栓，均匀对称的拧紧法兰周圈上的螺丝螺母，拧紧时尽量采用力矩扳手，其拧紧力矩见表2。

法兰周圈上的螺栓螺母拧紧力矩表2

螺栓的螺纹 M8 M10 M12 M14 M16 M20

拧紧力矩(N.m) 16 30 50 85 110 220

若检漏中发现密封面某处漏气超过规定值，允许对这区域内的连接螺栓施加比表2高20%的力矩进行紧固。

安装人员对对接法兰面及触头进行清洁 图3

2.2.6 本期共4个间隔，每一次块式结构或筒体连接，依据上述工艺进行连接。

3现场回路电阻测量

3.1 220kVGIS组合电器在安装试验和现场交接试验时，均要测量

主回路电阻，而在测量主回路之前，安装过程中必须先测量各导电杆的电阻，再测量块式依次连接好后各电接触面间或依次连接各导电杆间的电阻，各端口连接完毕后，然后依据出厂试验报告测量主回路电阻。相关标准规定：主回路电阻测量值不应超过产品技术条件规定值的20%或出厂安装说明书里规定的数值各连接面的代数和，三相电阻不超过平均值的20%，一般以出厂测量值为基准（表3）。而主回路接触电阻增大，在运行中将造成接触点温升升高，接触点温升升高又将造成接触电阻增大，恶性循环的结果将会导致动静触头在正常工作电流下过热烧坏。因此，上述隐患必须在安装过程中得到排除，以防患与未然。

官塘变GIS出厂主回路电阻 表3

测量点

电阻值（μΩ）

A B C

1 =F1~=F2

丹溪二~#1主变 1225 1105 1225

2 =F2~=F3

#1主变~WB1测保 925 865 925

3 =F3~=F4

WB1测保~丹溪一 903 843 903

4 共箱母线 365

3.2下表4是严格按照现行国家规定的工程质量检验标准制定的，第一项就是主回路电阻的测量，必试项目，可见，测量主回路电阻在GIS现场安装过程中的重要性。GIS安装过程之所存在繁琐，因为它在各块连接安装好后，如果主回路电阻测试不合格，再发现缺陷将是一件非常巨大的返工任务。

国家规定GIS现场安装验收主要测试项目 表4

序号 现场验收测试项目 必试项目 有条件可试

1 主回路电阻测量 

2 CT变比极性和伏安特性测量 

3 CT精度测量 

4 控制和辅助回路绝缘试验 

5 气室水分含量检定 

6 GIS气室SF6检漏 

7 GIS的高压开关电动操作试验 

8 断路器动作时间速度特性测量 

9 互感器特性试验 

10 避雷器试验 

11 GIS整体现场工频耐压试验 

确认 安装过程必须完成以上测试和试验 / /

3.3现就一起在220kV付母线共箱母线主回路电阻测量时，发现分相筒体B相盆式对接处导电杆动静触头未安装好，造成回路电阻增大这一问题进行分析、处理。

官塘变GIS 共箱母线示意图 图4

图4 为官塘变GIS 共箱母线示意图，上母线为220kV正母=F4~=F1，下母线为220kV付母线=F4~=F1，共（=F4丹溪一、=F3WB1测保、=F2#1主变、=F1丹溪二）4个间隔。

3.4各元件标准电阻

3.4.1断路器（两盆之间）：100（μΩ）

3.4.2隔离开关（两盆之间）：40（μΩ）

3.4.3共箱母线（每节）：40（μΩ）

3.4.4接地开关主回路（两盆之间）：30（μΩ）

3.4.5出线套管（接线板与盆子中心导体间）：80（μΩ）

3.4.6导电杆：10（μΩ）

3.4.7电连接：12（μΩ）

3.4.8共箱母线绝缘子连接装配：50（μΩ）

下表是共箱母线220kV正、付母线=F4~=F1主回路电阻测量值：

现场主回路电阻测量值表5

名称 相别 检测数据1

（μΩ） 检测数据2

（μΩ） 检测数据3

（μΩ） 三次平均值

（μΩ）

正母

=F4~=F1 A 182 183 182 182

B 185 182 180 182

C 176 178 176 176

付母

=F4~=F1 A 175 177 176 176

B 257 259 257 257

C 186 184 184 184

从表5三次平均值可以看出，正母=F4~=F1三相测量值均合格，而付母=F4~=F1（B）相测量值与其它（A）相、（C）相测量值有差异。正、付母共箱母线设备连接情况均一致，可见付母=F4~=F1（A）相、（C）相测量值正常。（B）相测量值虽小于表3出厂试验规定值，但三相之间平均误差计算结果为46%。已经超出国家规定三相之间平均值误差不得超过20%的规定。针对这一结果，怀疑付母共箱母线（B）相连接有问题。而付母共箱母线在从=F4~=F2连接过程回路电阻测量中均属正常。见表6

付母共箱母线=F4~=F2回路电阻测量值表6

名称 相别 检测数据1

（μΩ） 检测数据2

（μΩ） 检测数据3

（μΩ） 三次平均值

（μΩ）

付母

=F4~=F1 A 135 137 136 136

B 138 136 136 137

C 136 134 134 135

从而判断付母共箱母线在最后的=F2~=F1中间出了问题。拆开图4中=F2~=F1连接母线筒，发现其分相筒体B相盆式对接处导电杆动静触头未安装好。

打开后发现导电杆插入时未安装到位图5

处理后重新测量表7判断付母共箱母线=F4~=F1主回路电阻合格。

表7

名称 相别 检测数据1

（μΩ） 检测数据2

（μΩ） 检测数据3

（μΩ） 三次平均值

（μΩ）

付母

=F4~=F1 A 175 177 176 176

B 180 177 179 179

C 186 184 184 184

3.5主回路电阻测量时注意

3.5.1主回路电阻测量前，回路上的所有开关应至少分合两次，主回路导体上要与测电压线接触的表面应把赃东西擦掉，保证电接触良好。

3.5.2测量利用电压降法。一般在主导电回路通以100A的直流电，测量两端的直流电压来确定回路电阻的大小。也可以采用电桥进行测量。测量主回路电阻时通电时间不应过长，以免电流引起主回路导体过分发热，使电阻改变。

3.5.3测量时两端的电压电流线所夹得距离基本相同，否则会造成较大的测量误差。见图6

（=F1~=F2 丹溪二~#1主变 ）测量点组合图 图6

3.5.4采用电流100A回路电阻测量仪器

官塘变GDL―100回路电阻测量仪 图7

3.5.5测量结束后对接触面要进行修复，特别是因测量夹子造成的伤痕或毛刺要进行处理。

测量夹子部位 电阻测试完毕后清理表面伤痕

图8

4结束语

因此，GIS组合电器在安装过程中，测量各块式的接触电阻和主回路电阻必须与安装工作同时进行，正确的测量主回路电阻，能有效的判断各连接部位接触是否良好。GIS组合电器在今后的运行维护中，有的回路将无法再测量回路电阻，必须测量时就要进行解体或SF6气体回收后才能测量。所以，GIS安装过程中必须正确准确的测量主回路电阻，安装工作必须按照国家规定的技术，工艺标准进行安装。避免因安装过程中导体接触不良而造成对设备的安全运行留下隐患。

参考文献：

1. GB 50150―2006电气设备交接试验标准2006-06-20

2. ZF11―252kV变电站GIS安装手册 河南平高电气股份有限公司

3. 浙江省高压电气试验作业指导书

4．ZF11―252（L）型气体绝缘金属封闭开关设备【S】