变电站gis组合电器设备改造方法的探讨

2020 No.2

运行与维护

Operation And Maintenance电力系统装备

Electric Power System Equipment变电站GIS组合电器设备改造方法的探讨

郭　祥

（中国石油管道公司，河北廊坊 065000）

［摘 要］文章重点介绍了110 kV某电业局变电站GIS设备技术改造过程中，分段停电方案的运用，在110 kV母线的作用下，整个变电站能够进行正常施工，这对于缩短施工时间发挥了有效的作用。电网能够在安全环境下运行，企业的经济效益也能够得到显著提升。

［关键词］变电站 GIS 设备；工程新技术；缩短工期；经济效益［中图分类号］TM76　　　［文献标志码］A　　　　　［文章编号］1001–523X（2020）02–0048–02

Discussion on Transformation Methods of GIS Combined

Electrical Equipment in Substation

Guo Xiang

［Abstract］This article focuses on the application of a segmented power outage plan during the technical transformation of a GIS equipment in a 110 kV substation. Under the action of the 110 kV bus, the entire substation can be normally constructed, which is effective in reducing construction time. effect. The power grid can operate in a safe environment, and the economic benefi ts of the enterprise can be signifi cantly improved. It can be seen that the transformation of the combined electrical equipment of the substation has achieved two benefi ts.

［Keywords］substation GIS equipment; new engineering technology; shorten construction period; economic benefi ts电力与国民经济可持续发展之间有着密切的关系，随着社会经济的进一步发展，电力工业实现了进一步的突破。电力设备在长时间的运行过程中很容易产生故障，这对人们的生产与生活产生负面影响。如何保障系统在稳定的环境下运行，采取强有力的措施解决电力设备使用过程中的故障问题是当前变电站需要综合考量的问题，因此对组合电气设备进行改造，让整体的电气模式能够向现代化方向转变非常关键。110 kV母线在全站正常运行的情况下，应用分段停电的方案是比较新颖的改造方法，在应用过程中取得了不错的成绩。1 技改方案制定

我国在20世纪80年代就已经在各个变电站中应用了GIS组合电器，随着该设备的广泛使用，经过长时间的积累和总结，发现GIS组合电器在运行过程中存在以下缺陷：第一，由于是SF6全封闭组合电器，这种电器在使用过程中会因为精度不够、法兰结合面不平而造成漏气现象，导致产品质量问题的发生；第二，在组合电器运行与操作过程中，由于使用不当而对设备元件造成破坏；第三，使用过程中气动机构漏气或者是液压机构产生漏油的问题；第四，SF6气室连接点存在多处漏气的问题；第五，整个组合电器长时间没有进行维修；第六，某些开关的开断电流的次数上过多；第七，无法采用电动的方式对部分刀闸和接地刀闸进行操作。这些问题暴露出了组合电器在使用过程中的弊端，针对这些缺陷需要采取技术改革措施。

首先，要对整体项目方案进行分析，要求新方案在施工过程中不受停电时间的限制。在技术改造过程中，停电施工的时间是一定会受到限制的，那么为了能够在停电过程中进行技术改造的相关施工，将负荷停电的影响降到最低，要确保电网能够在安全的条件下运行，通过制定改造方案来尽可能减少施工时间。

然后，在正式安装GIS组合电气设备之前需要熟悉相关技术资料，确保每一项安装资料都能够烂熟于心。通常情况下，完整的技术资料中应包括设计图纸、产品使用安装说明书、产品试验合格证以及安装工艺规程等等。这些资料有助于安装人员在安装过程中对相关结构的工作原理和特性有完整的

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了解，为安装过程中的运输、检查调整与调试等提供有力的技术支持。在安装过程中一定要确保整体安装工艺精益求精，因为稍有不慎就会导致安装质量问题的发生，对于GIS组合电器来说，小小的质量问题就会造成严重的后果，所以要尽可能避免故障，确保每一个环节都能够得到有效落实。

变电站GIS组合电器设备的改造，一方面要求相关技术人员对施工方案进行探讨，确保施工方案安全可靠，并且能够在较短的时间内完成符合实际的工作；另一方面还要对旧设备进行拆除，确保基础施工能够顺利进行，尽可能减少施工时间，确保整体电气设备能够安全有效的运转。2 具体改造工程概况介绍

通常情况下，在技术改造方案实施过程中，要对现场情况进行考察，整个工程要结合实际的生产需求来进行，一般会将整体工程分为两个阶段，在这两个阶段中，既包含了对旧设备的拆除，又包含了对新设备的安装。

2.1 设备拆旧流程图

首先，要让施工人员对整体工程的设计图进行熟悉，确保工作人员能够了解工程的厂家装配图和电气接线图，然后结合现场的实际情况对工程进行作业指导书的编写和补充，做好相关的准备工作；其次，要在停电后对110 kV东泮线136线路和#2主变的情况进行确认，确保#2主变穿墙套管的引流线和线路电缆头已经得到拆除；再次，是对SF6气体进行回收，采用气体回收装置将该气体回收到钢制气瓶中；最后，拆除110 kV的电缆头。在整个改造过程中，出于安全的需求，需要在整个组合电器中增加一组接地线。对电缆接头处进行密封，有效防止电缆头受潮情况的发生，直到与新设备之间进行安装，才能拆除，要确保电缆头的型号与设备之间匹配，这样才能够完成这一施工环节。

2.2 基础施工

新的预埋槽钢应按设计要求埋设基础槽钢，并与预埋件焊接牢固；用经纬仪和水平仪测量基础槽钢水平，槽钢基础件应高于地面5mm，保持每个基础件任何两点的水平偏差不大于2mm。主变穿墙套管的孔洞施工应按设备尺寸加工，电缆头的地面孔洞施工按设计加工，不能伤及大梁。

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2.3 新设备的安装

设备安装的前提是施工人员对图纸、装配图、线路图及使用说明书的详细了解，只有在掌握相关技术资料后，才能够根据工程施工状况，制定完善的作业指导书。指导书制定后应根据当地情况在现场进行布置及准备，配备相关技术记录及质量评定的记录表格。

（1）安装前对基础槽钢焊接及基础检查：首先，用确定预埋件位置的准确性，根据设计图纸及厂方资料对预埋件位置进行再次核查。其次，根据设计方案，对基础槽钢进行埋设，将其焊接至预埋件上。第三，保证基础槽钢的水平，通过经纬仪及水平仪对其进行检测。检测标准为：在垂直方向上，其整体水平偏差不能高于5 mm；在间隔内部，最高点与最低点之间的偏差值不能高于3 mm。最后，利用110 kV东泮线136间隔进线分支母线进行设备位置放样，从而审核安装位置的准确性。在通过审核后，按照厂家与实地现场的要求，按顺序进行第一阶段设备安装。（2）真空处理：GIS设备应保持在真空状态进行安装，因此，应配备充足的真空泵，对小气室及大气室进行同步的抽空作业，使其保持在真空状态。

（3）高压交接实验：GIS设备应具有较高的耐压性，从而保证能良好运行。因此，在出厂前应对组合电器进行整体耐压试验及电气试验。分别根据产品说明书与订货技术条件，以及GB50150-2006《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》进行交接实验。当实验结果符合规定后，才可投入安装。

（4）在进行线路电缆头及主变穿墙套管的引流线搭接时，必须保证其相序的准确。

（5）主变穿墙套管及电缆头进线地面恢复。（6）动作机械特性测量、SF6微水等试验。3 GIS安装中注意的几个问题（1）安全防护问题：在常温常压情况下，SF6气体状态较为稳定，属于无色、无味、无毒、不燃的气体。这种气体在正常状态下密度相当于空气密度的五倍。正因如此，当这种气体溶于空气中时，容易产生自然下沉。所以，一般情况下

室内下部空间的SF6气体浓度较高，

而且扩散稀释困难。另外，此种气体分子具有吸收自由电子而形成负离子的特点，这使其拥有绝缘性能及灭弧性能。但其对电弧并非完全没有反应，通过电弧它会释放出大量的有毒物质。而在GIS大修与气体解体时，会接触到经过电弧分解后SF6气体所释放出的多种强烈有毒气体，若直接接触将会对人体造成损害。面对这种气体时，工作人员应格外注意对自己的保护。在工作中必须穿戴防护服及防护手套，另外进入现场时必须配戴拥有氧气呼吸器的防毒面具，避免接触及吸入有毒气体。在良好的防护保护下，开启封盖，使通风系统将室内残留的SF6气体以及其分解出的有毒气体排出。30 min后才可允许工作人员进入作业场地。

（2）有毒废物处理问题：在对SF6气室进行解体时，会产生大量有毒废物，例如，吸附剂、真空吸尘器在进行清洁时所使用的过滤器、人员配戴的防毒面具中的过滤器、清洗袋、用于擦拭与清洁的抹布及纸张、在解体过程中与有毒物质直接接触的防护服。这些都属于有毒废物，不能再次使用，也不能随意丢弃，必须通过专业的处理，从而保证人员及环境的安全。

其处理方法为：因上述物品都具有强烈的毒性，这种毒性不能通过加热及焚烧而消失，因此不宜当场加热或焚烧，

应该利用10L以上20%浓度的氢氧化钠溶液对有毒物品进行完全浸泡，并将其密封在塑料袋中，然后将塑料袋深埋。（3）气体回收问题：因为SF6气体对于大气具有一定的污染，在可持续发展理念下，为保证环境质量，在大修中使用的SF6气体是严禁直接排放至大气中的。所以，为保证SF6气体能够及时地进行完全回收，应配有专业的气体回收装置，并聘请专业的操作人员进行回收操作。操作人员应通过专门的培训，了解气体回收装置，并能够熟练进行操作。回收装置应通过专门的管道与GIS进行连接，保证操作场地的干燥与清洁。

（4）大修场地问题：对场地的检修应配备专业的设备，在合适的天气及环境下进行解体检查。解体检查必须在晴天，且空气湿度低于80%的情况下进行，否则不建议进行该检查。检查人员应随身携带湿度计，随时了解当时的天气与湿度。另外，对GIS室内环境有一定的要求，首先必须保证设有通风装置且性能良好；其次，应保持定期换气，换气周期为15 min一次；最后，室内的抽风口应安装在下部。（5）充气检查：首先，进行充气检查前的准备，确保气瓶符合要求，检查气瓶内SF6气体的露点与纯度是否符合规定，根据标准，SF6气体在微水含量（即露点）低于100 μl/L，纯度≥99.8％时为合格；其次，使充好合格的SF6气体的气室保持静置状态，在维持静置24h后，检查其含水量及纯度，若断路器气室的微水含量低于100 μl/L，其他气室小于150 μl/L，纯度≥99.8％时，代表其含水量及纯度合格；最后，通过SF6捡漏仪进行检查，确保各器室处于密封状态，未发生泄漏现象。4 结束语

电网的安全与稳定关乎国民生活的质量，电是人们生活中不可缺少的资源，随着电子设备越来越普及，人们对于电网安全稳定运行的要求越来越高。对电网而言，保证其可靠性及安全性的关键因素是变电站GIS组合电器设备运行的安稳与可靠。变电站GIS组合电气设备在电网中占据着重要的地位，是电网运行的主设备之一。为保证其运行的稳定，需定期淘汰、替换或改造过于老旧或无法发挥最佳性能的GIS组合电器。然而，面对结构形式有所差异的，全新的GIS组合电器，变电站应在技改工程中，在保证110 kV母线能够稳定运行的前提下，为实现电网安全性及企业经济效益共同提升的目标，选择全新的分段停电的方案。这种技改方案是电力系统对GIS组合电器设备技改工程的一次全新尝试，仍需要通过同行不断的研究以及实验，不断地对其进行完善，从而保证电网的安全与稳定。

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