500 kV 智能變電站電氣施工中GIS 設(shè)備安裝調(diào)試技術(shù)分析

李佩瑤，陳 晨，郭 蓉，劉 飛

（國(guó)網(wǎng)湖北超高壓公司，湖北 武漢 430050）

0 引 言

目前，在電力企業(yè)變電站中，大量電力系統(tǒng)設(shè)備數(shù)量增加，技術(shù)全面提高，其運(yùn)行穩(wěn)定性與安全性也得以大幅度增強(qiáng)。以500 kV 智能變電站為例，其電氣設(shè)備中主要包含了氣體絕緣金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備（Gas Insulated Switchgear，GIS）設(shè)備，GIS 設(shè)備占地面積偏小，環(huán)境適應(yīng)能力較強(qiáng)且具有極強(qiáng)的運(yùn)行穩(wěn)定性。且在維護(hù)與檢修周期方面，GIS 設(shè)備占據(jù)一定優(yōu)勢(shì)，這使得GIS設(shè)備被廣泛應(yīng)用于500 kV智能變電站，參與電氣施工工程。在施工工程中，GIS 設(shè)備的最大效能被有效發(fā)揮，因此針對(duì)GIS 設(shè)備所開(kāi)展的設(shè)備安裝調(diào)試與安全管理工作就變得十分有必要，值得深入研究。

1 500 kV 智能變電站電氣施工與GIS 設(shè)備

1.1 500 kV 智能變電站電氣施工

500 kV 智能變電站的電氣施工要求較高，不同于一般變電站，因此科學(xué)、合理提出有效性施工建設(shè)過(guò)程十分必要。有效性施工建設(shè)能夠提高建設(shè)質(zhì)量，優(yōu)化變電站建設(shè)智能化水平，降低500 kV 智能變電站的施工與總工程施工成本，有效確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，體現(xiàn)500 kV 智能變電站電氣施工強(qiáng)大牽引力[1]。

在施工過(guò)程中，500 kV 智能化變電站需要從站內(nèi)建設(shè)安全、質(zhì)量、進(jìn)度等多方面展開(kāi)討論，真正實(shí)現(xiàn)變電站智能化技術(shù)的應(yīng)用，從細(xì)節(jié)切入做到對(duì)變電站的全過(guò)程控制。變電站安裝施工過(guò)程中需要結(jié)合安裝工程前期準(zhǔn)備、開(kāi)工、施工過(guò)程以及竣工管理等方面展開(kāi)分析，確保智能化技術(shù)應(yīng)用貫穿始終，做好施工全過(guò)程監(jiān)控跟蹤工作。在分析多級(jí)技術(shù)交底，做好施工二次策劃工作基礎(chǔ)上，也需要結(jié)合工程實(shí)施細(xì)則來(lái)分析指導(dǎo)施工全過(guò)程，確保變電站設(shè)備試驗(yàn)指導(dǎo)內(nèi)容與投入前準(zhǔn)備到位，滿足試驗(yàn)操作過(guò)程，從而確保驗(yàn)收竣工主線內(nèi)容優(yōu)化到位，同時(shí)編制繼電保護(hù)技術(shù)內(nèi)容[2]。

1.2 GIS 設(shè)備的基本概述

GIS 設(shè)備中包含了大量分支結(jié)構(gòu)設(shè)備，如互感器、母線、斷路器等，這些設(shè)備集合并形成一套完整的高壓配電裝置。GIS 設(shè)備能夠分析電力系統(tǒng)中輸變電與電力負(fù)荷指標(biāo)，對(duì)電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的影響較大。GIS 設(shè)備的應(yīng)用特征表現(xiàn)主要為以下3 點(diǎn)。

一是GIS 設(shè)備容易受到外界環(huán)境干擾影響，但干擾影響不大，可以忽略不計(jì)。在電力企業(yè)中，GIS設(shè)備主要負(fù)責(zé)控制所有主設(shè)備與子設(shè)備。

二是GIS 設(shè)備在變電站建設(shè)過(guò)程中必須控制施工成本，表現(xiàn)在控制零件運(yùn)輸成本和安裝費(fèi)用上。由于GIS 設(shè)備采用整體運(yùn)輸技術(shù)方式，其安裝過(guò)程中需要費(fèi)用不高，工作量也相對(duì)偏小，這也為變電站電氣工程施工節(jié)約了大量的時(shí)間成本。

三是GIS 設(shè)備在損耗方面表現(xiàn)良好，其中設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中所產(chǎn)生的噪聲極小，在減少系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境影響方面優(yōu)勢(shì)較大。但是，GIS 設(shè)備在生產(chǎn)運(yùn)作過(guò)程中集合性水平較高，安裝過(guò)程中需要分析科學(xué)規(guī)劃內(nèi)容，基于不同子設(shè)備的安裝區(qū)域，其中基于結(jié)構(gòu)準(zhǔn)確掌握內(nèi)容，分析設(shè)備故障問(wèn)題，對(duì)于施工進(jìn)度和質(zhì)量的影響較大[3]。

2 500 kV 智能變電站電氣施工中GIS 設(shè)備的安裝技術(shù)流程

2.1 安裝前準(zhǔn)備工作

在施工開(kāi)始前對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工作內(nèi)容進(jìn)行分析，確保施工技術(shù)人員能夠?qū)W習(xí)掌握GIS 設(shè)備的具體安裝操作技術(shù)方式。要參考電業(yè)安裝章程來(lái)分析安裝技術(shù)內(nèi)容，對(duì)技術(shù)資料、設(shè)計(jì)圖紙、不同專業(yè)分工內(nèi)容進(jìn)行安裝調(diào)整優(yōu)化，確保安裝施工中引入更多關(guān)鍵問(wèn)題，并做好各項(xiàng)安裝技術(shù)說(shuō)明工作。

需要確保GIS 設(shè)備安裝體現(xiàn)一定有序性，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)配置專業(yè)內(nèi)容來(lái)做好崗位分工，其中包括GIS 設(shè)備的一次安裝人員、二次安裝人員、調(diào)試技術(shù)人員。不同人員都需要做到崗位分明，共同參與GIS 設(shè)備安裝工作流程中，做好相互配合工作[4]。

準(zhǔn)備好GIS 設(shè)備安裝工作，分析其中安裝器具和設(shè)備內(nèi)容，注重子設(shè)備與主設(shè)備之間的相互安裝管理工作機(jī)制。掌握GIS 設(shè)備安裝吊車技術(shù)流程，同時(shí)合理應(yīng)用扳手、螺絲刀、升降梯等工具，保證安裝設(shè)備調(diào)壓到位，結(jié)合電壓表、電流表、工作臺(tái)以及電源托盤(pán)展開(kāi)全方位分析，確保GIS 設(shè)備安裝工作優(yōu)化調(diào)整，思考設(shè)備安裝整體技術(shù)流程。

在做好現(xiàn)場(chǎng)清理工作基礎(chǔ)上，考慮GIS 設(shè)備安裝技術(shù)流程，將地面完全清理干凈，避免任何雜物殘留。避免現(xiàn)場(chǎng)清潔不到位，影響GIS 設(shè)備安裝，同時(shí)提前做好防潮和除塵工作[5]。

與GIS 設(shè)備廠家技術(shù)人員建立良好溝通關(guān)系，要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工人員分析電力單位單標(biāo)內(nèi)容，完成GIS設(shè)備檢驗(yàn)工作，同時(shí)檢查GIS設(shè)備與相關(guān)資料內(nèi)容，保證資料內(nèi)容齊全。在整個(gè)準(zhǔn)備工作過(guò)程中，需要確保GIS 設(shè)備廠家技術(shù)人員也能給出具體的技術(shù)指導(dǎo)方案，做好安全交底工作。通過(guò)趙文峰提出的雙dq變換理論，實(shí)現(xiàn)新型I-f控制與中高速最優(yōu)電流注入式無(wú)位置傳感控制的平滑切換[6]。

2.2 安裝中技術(shù)工作

在GIS 設(shè)備安裝中，需要施工技術(shù)人員參考施工現(xiàn)場(chǎng)分析施工順序，參考預(yù)定順序內(nèi)容，對(duì)安裝順序進(jìn)行調(diào)節(jié)，避免出現(xiàn)任何技術(shù)失誤問(wèn)題。施工設(shè)計(jì)階段，需要設(shè)計(jì)人員按照實(shí)際情況來(lái)做好安裝工作，即確定GIS 設(shè)備分析起吊方式，優(yōu)化基礎(chǔ)埋設(shè)技術(shù)方式。在多數(shù)的GIS 設(shè)備安裝施工過(guò)程中，也需要采用大型電動(dòng)單梁式起重機(jī)，滿足吊裝設(shè)備質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。而在基礎(chǔ)預(yù)埋技術(shù)方式上，則需要參考GIS 設(shè)備制造流程來(lái)確定資料，確保實(shí)際設(shè)計(jì)與施工流程體現(xiàn)一致性技術(shù)內(nèi)容，有效完成GIS 設(shè)備安裝技術(shù)流程，最大限度地規(guī)避解體檢查問(wèn)題。在解體前，需要采用清潔劑與潤(rùn)滑劑，確保密封槽絕對(duì)清潔。這一安裝技術(shù)方法的優(yōu)勢(shì)就是大幅度提升GIS 設(shè)備安裝使用效能，確保其密封程度與清潔程度有效調(diào)整優(yōu)化[7]。

2.2.1 法蘭凸緣盤(pán)的安裝

要滿足法蘭凸緣盤(pán)安裝技術(shù)要求，做好設(shè)備連接工作，確保設(shè)備連接組件連接優(yōu)化，滿足GIS 設(shè)備安裝技術(shù)要求?？紤]法蘭凸緣盤(pán)技術(shù)應(yīng)用作用較大，因此在安裝前需要對(duì)其密封性進(jìn)行嚴(yán)格檢查，并配合磨砂紙完善磨平工作技術(shù)要求。一般來(lái)說(shuō)，需要采用乙醚液體進(jìn)行表面擦拭，確保順利完成安裝施工工作。同時(shí)，對(duì)法蘭凸緣盤(pán)密封槽按壓技術(shù)內(nèi)容展開(kāi)分析，避免產(chǎn)生較大位移現(xiàn)象狀況。

2.2.2 氣室充氣

對(duì)500 kV 智能變電站電氣施工中的GIS 設(shè)備進(jìn)行氣室充氣前，需要將氣室中的空氣完全抽出，達(dá)到真空狀態(tài)。要基于多種模塊分析獨(dú)立氣室變化情況，完成模塊拼接和空氣抽空工作。一般來(lái)說(shuō)，要在氣室內(nèi)填充入大量SF6氣體，同時(shí)循序漸進(jìn)對(duì)室內(nèi)氣體進(jìn)行充壓，將壓力節(jié)點(diǎn)控制在150 kPa。如果氣室內(nèi)氣壓達(dá)到150 kPa，那么同時(shí)增加額定壓力。另外，當(dāng)氣體氣室壓力達(dá)到500 kPa，分析斷路器氣室壓力，確保其進(jìn)一步達(dá)到700 kPa，增加額定壓力。需要注意一點(diǎn)，應(yīng)該遵照設(shè)備實(shí)際溫度來(lái)計(jì)算壓力值，如果設(shè)備沒(méi)有完全安裝，則不能向室內(nèi)填充SF6氣體，否則會(huì)引發(fā)安全事故。

3 500 kV 智能變電站電氣施工中GIS 設(shè)備的安裝調(diào)試技術(shù)要點(diǎn)

3.1 GIS 設(shè)備的簡(jiǎn)體探傷檢測(cè)技術(shù)要點(diǎn)

GIS 設(shè)備需要首先做好簡(jiǎn)體探傷檢測(cè)工作，其中所涉獵的檢測(cè)技術(shù)內(nèi)容相當(dāng)豐富，涵蓋了多種技術(shù)檢測(cè)方法，如射線檢測(cè)技術(shù)、超聲檢測(cè)技術(shù)等。在檢測(cè)GIS 筒體焊接施工中，則需要采用到渦流檢測(cè)技術(shù)，保證技術(shù)操作效果理想化。在展開(kāi)GIS 筒體焊縫檢測(cè)工作過(guò)程中，需要明確掌握GIS 筒體焊接要求，分析物理缺陷問(wèn)題，如裂紋斷裂問(wèn)題。在檢測(cè)工作中，必須采用探頭平行檢測(cè)某些技術(shù)缺陷問(wèn)題，做好橫向移動(dòng)，確保其檢測(cè)頻率較高，一般設(shè)置在100 kHz[8]。

3.2 一次回路直流電阻試驗(yàn)技術(shù)要點(diǎn)

一次回路直流電阻試驗(yàn)技術(shù)要點(diǎn)主要包括兩方面內(nèi)容。第一需要使用直流降壓法來(lái)展開(kāi)測(cè)量工作，同時(shí)確保直流電控制在100 A 左右，誤差范圍控制在±3%。在實(shí)際測(cè)量工作過(guò)程中，將電壓測(cè)量線直接連接到電流輸入電線內(nèi)側(cè)，同時(shí)做好接線工作，避免產(chǎn)生較大誤差問(wèn)題[9]。第二要在測(cè)量工作中結(jié)合實(shí)際測(cè)量電阻值分析GIS 設(shè)備應(yīng)用內(nèi)容，確保結(jié)合試驗(yàn)報(bào)告電阻值來(lái)展開(kāi)對(duì)比分析。要結(jié)合實(shí)際累計(jì)值對(duì)比分析來(lái)體現(xiàn)測(cè)量數(shù)據(jù)內(nèi)容，保證其滿足產(chǎn)品技術(shù)規(guī)格，將其控制在規(guī)格的1.2 倍為最佳。如果高于這一規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)過(guò)多，則需要重新布線，滿足接地導(dǎo)線設(shè)計(jì)要求。

3.3 氣體密度繼電器和氣密試驗(yàn)技術(shù)要點(diǎn)

在定性檢測(cè)工作中，需要做好檢漏試驗(yàn)，圍繞GIS 設(shè)備保證密封度效果有所優(yōu)化。一般來(lái)說(shuō)，要針對(duì)SF6 氣體密度繼電器分析接點(diǎn)內(nèi)容，思考繼電同壓力之間關(guān)聯(lián)性。在充氣之前，則需要分析GIS 設(shè)備的接頭閥門(mén)內(nèi)容，有效結(jié)束充氣過(guò)程，保證所有連接口部位檢漏工作都能實(shí)施到位。在這一過(guò)程中，要控制檢測(cè)儀探頭，分析其中移動(dòng)速度，確保其移動(dòng)速度基本控制在10 mm/s 左右。

4 結(jié) 論

文章分析了500 kV 智能變電站中電氣施工工作，主要對(duì)GIS 設(shè)備的安裝調(diào)試技術(shù)內(nèi)容展開(kāi)分析，結(jié)合設(shè)備安裝過(guò)程來(lái)分析專業(yè)化操作，優(yōu)化工作技術(shù)手段，確保提高GIS 設(shè)備調(diào)試技術(shù)應(yīng)用水平，最大限度保證500 kV 智能化變電站安全穩(wěn)定運(yùn)行。