摘要：文章通過對青奇坑變電站110kVGIS配電裝置進(jìn)行理論分析，研究和探索了該配電裝置的現(xiàn)場安裝和調(diào)試方案，并根據(jù)此方案，順利完成了青奇坑變電站110kVGIS安裝及調(diào)試。為提升現(xiàn)有設(shè)備和功能的技術(shù)水平，提高變電站的技術(shù)性和經(jīng)濟(jì)性，提供了理論和試驗(yàn)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：變電站；110kV配電裝置；GIS安裝；現(xiàn)場調(diào)試

中圖分類號：TH122 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）11-0136-03

1 工程概況

110kV青奇坑變電站位于廣東省深圳市龍崗區(qū)，新建主變壓器2×63MVA，110kV出線3回，10kV出線2×16回，并聯(lián)電容器：2×2×8016kVar。本站采用開關(guān)樓重疊布置，開關(guān)樓-1.5m（地下層）為電纜層，1.5m（一層）為10kV配電裝置室、電容器室、接地變室、站用變室，6.5m（二樓）為110kVGIS室、繼保室、蓄電池室和通訊室；開關(guān)樓北側(cè)為三臺主變一列式半戶外布置，相鄰兩臺主變之間設(shè)有防火墻。

110kVGIS通過SF6空氣套管經(jīng)軟導(dǎo)線與主變壓器的套管連接，廠家是北京北開電氣股份有限公司，型號為：ZFW31-126，各參數(shù)如下表1：

2 青奇坑變電站110kVGIS安裝的重要施工條件

2.1 GIS安裝場地條件

2.1.1 土建應(yīng)完成GIS預(yù)埋件施工和基礎(chǔ)槽鋼安裝工作，且滿足承重要求；室內(nèi)墻面抹灰及粉刷工作全部結(jié)束。

2.1.2 GIS室在施工前要徹底打掃干凈，保證現(xiàn)場作業(yè)無灰塵、無積水。

2.1.3 GIS設(shè)備施工現(xiàn)場要確保土建及其他施工全部

退場。

2.2 安裝施工方案

安裝施工方案已通過審查、批準(zhǔn)，施工人員組織到位，且在施工現(xiàn)場組織完施工方案交底工作。

2.3 專用工機(jī)具準(zhǔn)備充分、齊備

專用工機(jī)具準(zhǔn)備充分、齊備，包括氣體回收裝置、真空泵、充氣裝置、吸附劑烘箱、微水測量儀、SF6氣體檢漏儀、經(jīng)緯儀等設(shè)備均應(yīng)處于良好的備用狀態(tài)。

2.4 GIS設(shè)備二次轉(zhuǎn)場

GIS設(shè)備二次轉(zhuǎn)運(yùn)和設(shè)備進(jìn)場順序的組織安排應(yīng)該與GIS設(shè)備安裝順序及實(shí)際進(jìn)度相協(xié)調(diào)一致，配合恰當(dāng)。仔細(xì)核對裝箱清單和裝配圖紙，做到箱號、包裝圖號、設(shè)備名稱一一對應(yīng)。要求裝哪種設(shè)備，就來哪種設(shè)備。不盲目轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備，避免造成場地?fù)頂D、設(shè)備堆積如山、安裝秩序混亂等現(xiàn)象。

2.5 GIS基礎(chǔ)核查和基礎(chǔ)劃線

在GIS室內(nèi)，土建設(shè)置永久性的高程標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)，并提供基礎(chǔ)中心線的控制樁位，其精度應(yīng)在廠家規(guī)定的范圍內(nèi)，以確保GIS設(shè)備吊裝就位有一個(gè)精確的參照標(biāo)準(zhǔn)。

2.5.1 基礎(chǔ)核查。GIS基礎(chǔ)采用預(yù)埋槽鋼，要求基礎(chǔ)預(yù)埋件高程誤差為：每間隔基礎(chǔ)預(yù)埋件水平最高和最低差不超過2mm，所有尺寸最大允許偏差為±3mm；條形基礎(chǔ)不均勻沉降≤5mm；如果預(yù)埋槽鋼沉降嚴(yán)重變形厲害，則必須對預(yù)埋槽鋼進(jìn)行處理，把變形控制在誤差范圍內(nèi)。

2.5.2 基礎(chǔ)劃線?；A(chǔ)劃線采用經(jīng)緯儀和鋼卷尺等測量工具進(jìn)行。按照GIS平面布置圖和GIS基礎(chǔ)圖中注明的尺寸，將斷路器中心線、主母線中心線及各個(gè)間隔中心線單獨(dú)繪制出來。測量始終應(yīng)采用同一把鋼卷尺進(jìn)行。

GIS設(shè)備通常是在充有約0.5kPa/cm2（即0.05MPa或0.5bar）SF6氣體或者是在大氣條件下帶吸附劑運(yùn)輸和儲存。當(dāng)運(yùn)輸條件和裝卸允許整體運(yùn)輸時(shí)，設(shè)備均采用整體充0.5kPa/cm2的SF6氣體運(yùn)輸。所以在開箱檢查時(shí)，要記錄好各密封單元?dú)馐业某錃鈮毫χ?，以便查?yàn)設(shè)備是否存在泄漏。

3 GIS組合電器的關(guān)鍵安裝環(huán)節(jié)

3.1 GIS安裝環(huán)境的要求

3.1.1 環(huán)境清潔度控制。在安裝過程中，空氣的清潔度對GIS設(shè)備的質(zhì)量威脅很大，在安裝過程中要嚴(yán)格控制揚(yáng)塵，可采取地面灑水清潔，停止周邊其他作業(yè)，安裝設(shè)備周圍搭設(shè)簡易塑料棚等措施。對開罐的設(shè)備要用塑料薄膜及時(shí)進(jìn)行封閉。

3.1.2 環(huán)境濕度的控制。在安裝過程中，空氣濕度大容易造成GIS設(shè)備受潮，造成充填的SF6氣體微水含量超標(biāo)，影響到GIS設(shè)備的絕緣水平。GIS設(shè)備開罐安裝時(shí)應(yīng)選擇晴朗、氣溫較高的天氣進(jìn)行，環(huán)境相對濕度應(yīng)小于50%。

3.2 GIS基準(zhǔn)間隔就位

因?yàn)榍嗥婵幼冸娬竟こ涕g隔數(shù)較多，采用以中間單元為基準(zhǔn)先行就位，再以左右一字排開的形式進(jìn)行相鄰單元的組合，以減少整體組合安裝累積誤差。其他變電站可根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況確定基準(zhǔn)間隔。

避雷器出廠時(shí)一般與電壓互感器組成一個(gè)單元，現(xiàn)場不需要單獨(dú)安裝，但在GIS高壓試驗(yàn)時(shí)，避雷器無法承受GIS母線、斷路器、隔離開關(guān)的耐壓值，現(xiàn)場可能需要進(jìn)行拆卸和安裝。需要注意的是，布置在平行雙母線上的電壓互感器因?yàn)槲恢玫膶ΨQ，容易出現(xiàn)一次相序正確，二次相序錯(cuò)誤的情況，所以必須重視對相序的核定，及時(shí)對二次電壓回路進(jìn)行調(diào)線。

3.3 設(shè)備內(nèi)部清潔

GIS筒體內(nèi)部、澆注絕緣件和金屬零部件必須保持很高的清潔度，不得附著灰塵及其他微粒，采用吸塵器進(jìn)行清掃，并選用高純度酒精進(jìn)行清洗。澆注絕緣件表面清洗應(yīng)采用無毛紙或棉布，用高純度酒精將無毛紙或棉布沾濕后進(jìn)行擦拭，所有清洗過金屬表面的無毛紙或棉布不得進(jìn)行絕緣件的擦拭，絕緣件只能使用潔凈的無毛紙或棉布。零部件的最終清洗也只能采用第一次使用的無毛紙或棉布。導(dǎo)電桿等導(dǎo)體可采用研磨紙或黃銅刷子去除其表面氧化層、毛刺和劃痕，并用丙酮進(jìn)行清洗，減小接觸電阻，減少放電現(xiàn)象。

GIS法蘭連接螺栓，部分導(dǎo)體連接螺栓必須使用力矩扳手進(jìn)行緊固，螺栓標(biāo)準(zhǔn)緊固力矩見下表2：

4 GIS抽真空和SF6氣體充填

GIS抽真空和SF6氣體充填，直接影響GIS的電氣絕緣性能與機(jī)械滅弧性能，是保證GIS組合電器施工質(zhì)量的又一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

4.1 吸附劑更換的注意事項(xiàng)

GIS組合電器抽真空前必須更換吸附劑，吸附劑不能在雨中或濕度大于90%時(shí)更換。吸附劑極易受潮，因此安裝在GIS氣室內(nèi)的吸附劑一定要經(jīng)過烘干處理才可裝入，烘干溫度為280℃，烘干時(shí)間為24小時(shí)，烘干的吸附劑在空氣中暴露時(shí)間不得超過60分鐘。吸附劑裝入GIS氣室后，應(yīng)盡可能快地抽真空，如若超過4小時(shí)后都還未抽真空，則需對吸附劑重新進(jìn)行烘干處理。

4.2 抽真空

在GIS各元件形成獨(dú)立封閉氣室，回路電阻測試合格，且更換吸附劑后，即可進(jìn)行抽真空。GIS氣室的真空度在133Pa及以下，抽真空時(shí)必須設(shè)專人監(jiān)護(hù)，以防止真空泵突然停止或因誤操作而引起真空泵油倒灌事故。并做好每間隔的抽真空記錄。抽真空到1mmHg（133Pa）后，應(yīng)繼續(xù)抽30分鐘。然后關(guān)閉氣體入口閥門進(jìn)行真空泄漏試驗(yàn)，要求在4小時(shí)內(nèi)起始和最終的壓力差不超過1mmHg（133Pa）。如果壓力升高大于1mmHg，則需要重新抽真空到1mmHg，并維持抽真空時(shí)間30分鐘，重復(fù)進(jìn)行真空泄漏試驗(yàn)，以確定是否存在泄漏。

4.3 SF6氣體充填

抽真空合格后，向氣室充注SF6氣體，采用氣瓶經(jīng)氧氣減壓器充注到額定SF6氣體氣壓（各氣室壓力值要求不同）為止（20℃）。新充入SF6氣體水分含量應(yīng)<8mg/g。充氣或補(bǔ)氣前用SF6氣體清除氣管中的空氣（充氣管路連接時(shí)，先擰緊SF6氣體鋼瓶處，GIS設(shè)備連接處不擰緊，微開SF6氣體鋼瓶閥門，GIS設(shè)備連接處應(yīng)有氣體噴出，5秒鐘后邊噴氣邊緊固GIS設(shè)備連接處，以達(dá)到排除充氣管道中的空氣或潮氣的目的）。充氣或補(bǔ)氣時(shí)要考慮環(huán)境溫度對氣壓的影響，實(shí)際充氣或補(bǔ)氣在額定壓力和最大壓力之間，但一般不超過額定值0.2kg/cm2（0.02MPa，0.2bar）。對于運(yùn)輸期間充有0.2kg/cm2到0.5kg/cm2SF6氣體的氣室，不需要抽真空和真空檢漏，即可直接補(bǔ)氣到額定氣壓值。

5 青奇坑變電站110kVGIS調(diào)試

GIS設(shè)備的調(diào)試工作很多，下面主要談?wù)劵芈冯娮铚y量，斷路器、刀閘機(jī)械特性的調(diào)試以及耐壓試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問題的處理。

5.1 回路電阻的測量和電阻大的處理方法

5.1.1 回路電阻的測量。在GIS設(shè)備安裝完備后，必須對母線及各刀閘、斷路器、電流互感器等設(shè)備進(jìn)行電阻測量。通常是利用兩地刀接地頭處用回路電阻測試儀測量。必須提出一方案，確保每一設(shè)備（刀閘等）及接頭均被測試到，在測試某一回路對有關(guān)的開關(guān)、刀閘應(yīng)在相應(yīng)的合、分閘位置。青奇坑變110kVGIS回路電阻測量中發(fā)現(xiàn)有一相回路電阻大。為便于確定具體故障，采取電流回路仍然在主回路（即兩地刀接地頭上），然后打開相關(guān)開關(guān)，刀閘的手孔蓋，分別抽取兩點(diǎn)電壓來測量電阻。例如圖1：主回路①-②或①-③電阻大，（或③）上，電壓回路分別取在①-⑧、⑧-④、④-⑤、⑤-⑥、⑥-②、⑥-⑦、⑦-③上，分別測量各段電阻，分析就可判定故障點(diǎn)。

5.1.2 回路電阻大的處理。一般回路電阻大主要是各接頭處接觸不良造成的，在青奇坑變電站110kVGIS工程中回路電阻大主要有以下兩種情況：地刀回路電阻大、開關(guān)與CT接頭處回路電阻大。拆開并吊起地刀動觸座，檢查導(dǎo)電桿（動觸頭）插入梅花式的靜觸頭座是否正中，動觸桿、梅花觸頭是否清潔、光滑。對動觸桿、梅花觸頭打磨、清潔擺正、重裝即可。

5.2 斷路器、隔離開關(guān)、地刀的機(jī)械特性調(diào)試

5.2.1 隔離開關(guān)、接地開關(guān)三相同期性的調(diào)整。刀閘三相不同期是通過調(diào)整三相間操作連桿長度來調(diào)整的。

如果C相合閘的比B、A相快，則收短C、B桿長度，注意不能調(diào)動垂直連桿的長短，否則影響刀閘開距。經(jīng)驗(yàn)值：就慢速刀而言，調(diào)連桿一圈（長、短），時(shí)間就變化70ms左右。

5.2.2 斷路器三相不同期的調(diào)整。斷路器三相不同期的調(diào)節(jié)方法：一般是調(diào)節(jié)合（分）閘時(shí)間比較快或慢的那一相開關(guān)的合（分）閘電磁鐵芯頂桿的伸長、縮短來調(diào)整其同期性。不過注意要和最低動作電壓值協(xié)調(diào)調(diào)整。

5.3 GIS耐壓試驗(yàn)

青奇坑變電站110kVGIS在第一次整體耐壓試驗(yàn)時(shí)，到150kV就放電閃絡(luò)導(dǎo)致串聯(lián)諧振裝置跳閘無法繼續(xù)升壓。#2進(jìn)線斷路器斷口耐壓也是到150kV左右放電閃絡(luò)，耐壓試驗(yàn)裝置直接跳閘，后來經(jīng)分析，可能是斷路器斷口有毛刺，導(dǎo)致絕緣距離縮小而放電：由于斷路器因環(huán)境因素現(xiàn)場無法解體，經(jīng)與廠家商議返廠處理，由于制造廠家設(shè)計(jì)、工藝上的疏忽，導(dǎo)致內(nèi)部靜觸頭上有毛刺，然而出廠試驗(yàn)人員把關(guān)不到位，出廠檢測時(shí)未多次進(jìn)行分合閘操作就進(jìn)行耐壓試驗(yàn)導(dǎo)致現(xiàn)場試驗(yàn)不合格。因?yàn)樵陂_關(guān)新安裝時(shí)如果斷口處理不到位，初次分合會造出毛刺突起，如果出廠時(shí)未進(jìn)行幾次操作直接耐壓可能檢測不出問題；后經(jīng)返廠更換后重裝、抽真空、充氣后，斷路器的斷口耐壓試驗(yàn)通過。

6 結(jié)語

本文通過對青奇坑變電站110kVGIS配電裝置進(jìn)行了理論分析，研究和探索了該配電裝置的現(xiàn)場安裝和調(diào)試方案，并根據(jù)此方案，順利完成了青奇坑變電站110kVGIS安裝及調(diào)試。GIS設(shè)備作為新型設(shè)備將廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)中，它的安裝、調(diào)試質(zhì)量將直接影響到變電站今后的運(yùn)行安全，但愿提出的經(jīng)驗(yàn)?zāi)芙o今后GIS安裝、調(diào)試人員帶來點(diǎn)滴幫助。

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作者簡介：陳蘇金（1979—），女，廣東梅州人，廣東省源天工程公司建筑電氣安裝工程師，研究方向：水利水電施工技術(shù)管理。

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