观音岩水电站500kVGIS设备安装过程质量控制

摘 要：本文通过对观音岩水电站500kVGIS设备安装过程中技术准备、质量控制及注意事项进行分析、总结，为同类安装工程提供参考。

关键词：观音岩水电站；GIS设备；安装；质量控制

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.10.172

1 GIS设备简介

GIS设备是气体绝缘金属封闭开关设备的简称，目前广泛应用于电力系统中的三相交流高压输电设备。GIS将隔离开关、断路器、电流互感器、电压互感器、接地开关、避雷器、母线以及进出线套管等组合成一个整体，并用金属壳将其封闭，充入SF6气体作为绝缘和灭弧介质。GIS设备的出现不仅解决了常规敞开式开关设备的诸多缺陷，还具备小型化、可靠性高、安全性强、环境影响小等优点，且符合现代外观审美标准。

2 主要技术特性

观音岩水电站采用河南平高电气厂家生产的500kVGIS设备，主要技术参数如表1所示。

3 主要工作内容

观音岩水电站500kVGIS配电装置包括以下内容：2个完整串、1个不完整串共计10个间隔，主要设备包括10台断路器，84项隔离开关，15项变压器直连装置，6项出线套管，21项电磁式电压互感器，21项避雷器，1600米管道母线等附属设备的工地运输、就位、检查、安装，设备及设备间的所有电气连接（包括控制及监测系统的连接）、设备接地端子与电站接地网的连接、气体管路安装和设备的调试、现场试验和试运行、设备工装制作等工作。

4 质量控制方法

4.1 施工准备

为保证观音岩500kVGIS设备安装质量，应在施工前进行相应准备工作：

①设备安装前，GIS室进口处通道、所有砖墙窗体必须安装验收完毕，GIS设备安装区域所有楼梯进入口、通道、孔洞临时封堵完毕。

②组织所有施工人员根据电气主接线图了解整个GIS开关站的布置，熟悉厂家提供的安装程序和安装工艺要求，并接受厂家现场技术指导和技术培训。

③对GIS安装现场环境进行清理，安装现场粉尘量测量值控制在0.2mg/m?（20CPM）范围内，湿度测量值控制在80%及以下，含氧量高于18%，保证GIS室安装现场的粉尘、空气清洁度、湿度等环境指标符合设备安装要求。

④在GIS室布置专用工具房及值班室。专用工具房作为各种专用工器具及零部件的存放仓库兼图纸资料收集室和现场技术办公室。值班室派专人看守，并用于更换工作鞋、工作服、存放个人用品、堆放清洁用具，施工过程中施工人员更衣后经初步清洁再进入施工现场。

4.2 GIS主体设备安装

GIS主体设备安装包括断路器安装、母线安装及断路器与CT、隔离开关、接地开关的装配。安装过程中主要控制断路器安装高程、法兰对接连接及绝缘盆子、导电杆等的清扫工序。

断路器安装主要注意控制断路器四个底座离标准高程的间隙，使每台断路器的高程达到要求。断路器全部调整完成以后作一次复测测量，保证断路器相间距和单元间距符合厂家技术要求。

观音岩水电站GIS主体设备的装配连接全部为法兰对接连接，在法兰对接连接过程中，密封圈的装配极为重要。端面连接前，将端面临时封堵盖及临时密封圈取出，并清扫端面。将未用过的新密封圈清扫干净装入密封槽内，用拇指压平，确认每部分都完全在O型凹槽中，杜绝异物残留。为保证法兰之间的连接不至太松而导致漏气或太紧而导致密封圈损坏。法兰连接面螺母紧固时，先同时紧固法兰连接面两个对角的定位螺栓螺母，再同时紧固垂直方向的两个螺母，依次紧固剩余螺母之后，用力矩扳手按紧固所有的螺母，最后检查所有螺母是否按厂家给定力矩值拧紧。

开关设备与配套设备连接前，要对连接法兰面、绝缘盆子及导电杆进行充分的清扫。所有与连接有关的部位如法兰面、管壁、容器内部等都必须用无水酒精和无毛纸、细白布将其擦洗二遍，并用吸尘器将其充分清扫干净。导体的清扫用细白布喷上无水酒精细清扫二遍，导体两端内圆面均匀抹上导电脂，并确认涂抹在其他部位的导电脂要擦试干净。清扫过法兰面的白布绝对不能再涂抹绝缘盆子，以免白布上金属碎屑划伤绝缘盆子。仔细检查清扫完成的绝缘盆子表面及导体接触表面，确认无误后用塑料布将其密封保护。

4.3 气体作业

GIS气体作业前，检查SF6气体的出厂试验报告及合格证件，对所有SF6气体运输到位后24小时内进行压力和含水量的检验，应≤8PPM。

观音岩水电站GIS设备一个完整串安装完成后，对该完整串气室进行抽真空处理。根据气室容积大小抽真空处理时间一般在6h～24h左右，用厂家供货的麦式真空表检测，真空度在达到规定值后，继续抽真空5min～10min，在符合厂家规定的时间和标准范围内，然后停机检查气室的严密性，检查气室焊缝、连接法兰、盖板、防爆膜和箱体的泄漏情况，各气室的泄漏情况必须符合产品的技术规定。

气室抽真空完成，并检查符合厂家要求后，方可进行SF6气体充注工作。SF6气体充注完成后，采用局部包扎法检查SF6气体泄漏率。用塑料薄膜将装配后的法兰连接部位包扎密封，用不干胶密封固定，24h后用厂家提供的SF6气体检漏仪检测塑料薄膜内部空间，以检测SF6气体泄漏量，并根据所测SF6气体泄漏量计算泄漏率。观音岩水电站500kVGIS系统SF6气体泄漏率小于1%，符合厂家标准要求。

4.4 GIS工频耐压试验

由于GIS设备分单元运至现场组装，运输过程中的振动、撞击等可能导致GIS内部紧固件松动，且组装过程中导电微粒杂质和毛刺等难以完全清理干净，故现场组装完成后须对GIS整体设备进行工频耐压试验，目的是消除运输和安装中可能导致内部绝缘故障的意外因素。GIS工频耐压试验值采用出厂试验标准的80%（观音岩水电站GIS设备试验电压出厂值为740kV，故现场工频耐压试验值为592kV）。试验时，电压逐步增加，首先电压升至148kV（试验电压的1/4倍），加压2min；然后升至296kV（试验电压的1/2倍），加压10min；接着升至444kV（试验电压的3/4倍），加压1min；合格后将电压升至额定试验电压1min。观音岩水电站GIS设备工频耐压试验过程中，无绝缘击穿现象，试验合格。

5 结语

目前GIS设备广泛应用于我国电力行业中，设备运行的可靠性也得到了充分地保证。但是，随着GIS变电站数量的增多，GIS设备发生故障的几率也在增加，对设备故障的检测手段和治理措施却相对有限。因此，GIS设备的安装质量对其安全运行显得尤为重要。观音岩水电站500kVGIS系统设备安装过程中，现场作业人员严格执行各项质量标准，遵守工艺规则，严格控制质量要点，掌控基础偏差，防止绝缘件被污染，防止现场安装过程出现错装、漏装等事项，确保GIS设备保质保量、按期投入运行，为观音岩水电站5台600MW机组投产发电奠定了良好的基础。目前观音岩水电站500kVGIS系统已运行一年有余，运行期中未发生一起因安装质量造成的设备故障，设备安装质量优良。

参考文献：

[1]段显峰.变电站电气施工中GIS设备的安装[J].科技资讯，2008（09）.

[2]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.

[3]国家标准GB50150-2006电气装置安装工程电气设备交接试验标准，2006.