GIS组合电气安装工艺探讨

摘要：GIS组合电气体积小，安全可靠性高，环境适应性好，维护工作量少，并且通过适当改变元件的设计，组合方式可满足不同环境条件的场所和地区使用，既可用于户内也可用于户外，对高压电网进入场地拥挤的城市尤为适宜。由于GIS具有很大的优越性，目前在电力系统中的使用已越来越多，所以作为电气安装人员必须了解和掌握GIS组合电气安装技术。

关键词： GIS;SF6;安装;工艺

GIS是Gas-Insulated metal-enclosed switchgear的缩写,即为SF6气体绝缘、金属封闭开关。通常GIS设备是将变压器以外的电器设备按主接线要求组合在一起，主要组合内容如下：一次回路包括断路器(CB)、隔离开关(DS)、接地开关(ES、FES)、电流互感器(CT)、电压互感器(PT)、母线(BUS)、避雷器(LA)、进出线元件(CSE、BSG);二次回路包括就地控制柜(LCP);加上一些辅助设备成为一个成套的GIS设备。

1 GIS设备特点

1.1 由于采用SF6气体作为绝缘介质，导电体与金属地电位壳体之间的绝缘距离大大缩小，因此它的占地面积和安装空间只有相同电压等级常规电器的百分之几到百分之二十左右[1]。

1.2 SF6气体是不燃不爆的惰性气体，所以它属防爆设备，适合在城市中心地区和其它防爆场合安装使用。

1.3 安装后一般无需检修，因而维修工作量和年运行费用大为降低。

1.4 GIS内部的SF6气体是一种化合物，它是无色、无味、无嗅、无毒而又不燃烧的惰性气体，是不易与其它物质反应的稳定化合物，因而对金属及绝缘材料无腐蚀作用;分子量大，为空气的5.1倍，容易液化，因此SF6气体的使用呀压力不能太高; SF6气体绝缘特性是负电性强，可以抑制放电，离子迁移率小，同一气压下，绝缘强度为空气的2.5~3倍;SF6气体灭弧特性是电流过零后介质恢复快，气体导热率优良。因此，现场安装时一定要保持环境的清洁及注意空气中的湿度。

2 安装环境

GIS安装过程中对环境条件要求较高，如：空气湿度必须小于85%;户外安装工作必须是晴天，其风速要小于3级，安装现场与外界之间要设置围栏。还应制订现场施工的管理制度如：户内安装要关闭门窗，每天工作前后应打扫现场，以保持清洁;工器具必须严格保管，应制订每天领用制度，严防遗留在GIS设备内部[2]。

3 充气要点

GIS设备每一个气室安装完以后，可以立即抽真空。工作人员抽真空前一定要仔细核对电源的相序及真空泵的旋转方向正确，抽真空时一定要有工作人员在真空泵旁边监视，有停电现象，应立即将真空泵的相应阀门关上，防止真空泵中所用的油送到GIS气室去[3]。充气时应注意相邻气室的压力。

4 安装注意事项

4.1 在安装过程汇总，作业人员不要施加额外的力或重击套管、管路;

4.2 安装过程中，要特别小心防止灰尘、脏东西和潮气进入GIS内部[4];

4.3 为防止杂质进入，未安装以前一定要用塑料套盖住法兰孔;

4.4 安装前切勿将罐体和管路上的盖板取下;

4.5 在抽真空之前迅速放置干燥剂，以尽量缩短其在大气中暴露的时间;

4.6当一个气室并装工作结束后，应立即抽真空处理;在抽真空状态下严禁对导流回路施加电压进行试验。

5 天安 GIS设备的安装流程及工作要求

5.1按基础图要求在地面上画出主母线、分支母线、断路器等元件的中心线。

5.2用经纬仪测量基础水平，每间隔内部最高点与最底点在垂直方向上偏差小于5毫米。

5.3将GIS设备临时在基础上就位，第一个单元与下一个单元之间相距约1200毫米，其余单元相距约100毫米。

5.4法兰之间的连接，必须用密封环进行密封。它应在无尘、避光的地方保存，使用时才拆开塑料包装，检查密封环的表面有无刮伤、裂痕、刷毛以及其他杂物附在表面;确认密封环是完好之后，在密封环表面涂一层薄薄的润滑脂，在密封槽里涂一圈密封胶。将密封环压入密封槽后，用手指均匀用力压1-2圈。垂直安装的法兰盘，密封环在安装过程中从密封槽里滑出来，可用尼龙夹子卡住密封环，不让它滑出来。

5.5主母线及分支母线连接。到货的母线管运输是单独包装运输，并利用一些母线安装的专用工具，其安装方法如下：

(1)母线安装专用工具。母线车拆开包装后，将其清理净，把母线装卸车放在GIS母线管里面，工作人员抬着线放在母线装卸车上，往前推进。母线装卸车的高度和中心制造厂已经设计好了，只要把母线放在母线装卸车上，母线就已自动对正了导电座的触头中心，就可正确的套入，不会撞坏触头。

(2)尼龙绳。母线的一端插入触头座之后，此端已固定了，另一端母线悬空，所以用尼龙绳将母线临时固定。

(3)定位中心架。当母线竖立安装时，安装端要用定位中心架卡住，使母线保持垂直。中心架固定在GIS母线管的法兰盘上。卡住母线时要用橡皮垫垫上，不致损伤母线。

(4)母线管和触头座的检查线管在母线安装前，应对母线和触头进行检查。导电触头的尺寸要进行检查。均匀罩的安装位置是否正常;与被屏蔽的导体之间的间隙是否均匀，有没有凸凹不平或有划痕的情况等，确认完好之后才能与母线管连接。固定触头的螺丝要用防锈油脂涂抹，并滴几滴防松油。

5.6套管或电缆终端连接。过程是取下包装保护盖板，清洁法兰面、导电杆及瓷套内部，在法兰上抹上密封胶，放上O型圈，将套管吊至一个合适的角度与筒体内的导体连接，用力矩扳手将螺栓固定。

5.7 SF6气体管道连接及吸附剂更换，然后进行抽真空及充SF6气体。(注：吸附剂更换前应作干燥处理。)

5.8现场设备试验主要是主回路电阻测量、辅助回路绝缘测量、气体密封性试验、SF6气体的水份含量测定及工频耐压试验。

5.9电压互感器安装时首先将PT的圆盘绝缘子擦拭干净，按顺序一次安装触头座、屏蔽罩，屏蔽罩的沉头螺丝涂少许厌氧胶，槽内放入密封圈，分支母线的对接法兰擦拭干净后对接。将电压互感器、避雷器连接，吸附剂更换，然后进行抽真空及充SF6气体，最后将电压互感器、避雷器两个气室的水份含量测定一下，整个GIS设备安装基本完成。

6.结束语

随着城市电网建设的发展，电力用户对提高供电可靠性、电能质量、工作效率和优质服务等方面都提出了较高的要求。GIS组合电气设备的应用，是现代化电网建设中的必然要求。GIS组合电气安装技术在北仑地区的多项工程中已广泛应用，如35kV韩华变电所安装工程、35kV吉利变电所安装工程、35kV高塘箱式变工程等。通过GIS组合电气安装技术，提高了工作效率，并有效提高施工工程的工艺质量，该技术对今后在安装GIS组合电气设备过程中起着非常重要的指导作用，使GIS设备在日后的运行中可靠性大大提高。

参照文献：

[1]房徳明，电力建设施工、验收及质量验评标准汇编[M]，北京：中国电力出版社，2006，1802-1920，2019-2028

[2]于万祥，王长有等，变电检修(职业技能指导书)[M]，北京：中国电力出版社，2009，528-531

[3]刘亨铭，吴濡生等，国家电网公司电力安全工作规程[M]，北京：中国电力出版社，2009，47-55