浅谈GIS变电站建设要点

浅谈GIS变电站建设要点

程攀

（安徽送变电工程有限公司安徽合肥230022）

摘要：在GIS变电站的建设过程中，应该从设计和施工以及安全防护阶段做好实时的施工管理，只有这样才能实现设备的安全可靠运行。

关键词：GIS；变电站；建设

一、前言

所谓GIS，就是气体绝缘金属封闭开关设备的简称，这种设备的最大的特点在于能够将变电站运行过程中所需要的各种设备和元件进行组合，并且将其放置于一个封闭的空间内，使其共同作为一个高压电器进行维护和管理。由此可见，这种设备的应用优势是操作简便、占地面积小，一般来说只需要占用原有系统的百分之一到十分之一的空间，即可完成正常的变电站的运作。

二、设计应注意的问题

（一）主接线设计和气室划分的设计问题

也就是说在采用GIS设备进行变电站的改造时，应该根据其设备特点，冲跟的考虑扩建的需要和设备的故障维修问题，并据此调整设计方案的具体细节，以使设计方案更具实用性。

一般来说，在对GIS设备进行设计的过程中，应该按照主接线的方式对其不同的功能进行区分，也就是说要将现有的控制以及系统保护功能进行严格的划分，以避免在运行中出现操作混乱导致的系统故障。另外，在不同的功能区域之前要进行隔离设置，也就是通过一定的气室或气隔将其进行区分。这样可以在某个功能区域发生故障后，避免波及其他部位。

就目前我国的变电站建设来看，大多数采用的是分期建设的形式，这种形式导致的直接后果就是实际的工程建设成果同最初的工程规划之间存在较大的差异，尤其是随着GIS设备的结构和功能不断的发展变化，给建设施工带来了一定的不便。所以，在分期建设的过程中，设计人员要充分的考虑不同施工阶段的不同功能的运行状态之间的协调，尽量维持施工期间的变电站的运行、维护和检修的一致。

值得注意的是，一旦GIS设备的运行发生故障，需要进行检修时，工作人员应该对设备进行相应的停电处理，并且在这个过程中尽可能的把范围缩小于一组母线和一回线上，具体来说就是：将设备的主母线同备用母线的隔离气室相分离。将设备的主母线同自身的隔离气室想分开。如果故障问题涉及到较大的范围，那么可以将主母线的气室分成若干个，并分别进行隔离处理。

（二）户内通风装置设计问题

由于GIS设备的线路终端存在有大量的SF6气体，并且其对人体存在严重的危害，容易引发窒息事故，所以在设备的设计过程中，应该加强对通风装置的设计，以便能够更好的排换气。

（三）快速接地开关的设计问题

由于GIS设备的特点决定了其在检修的过程中需要增设若干个快速接地开关，所以在设备的设计环节，应该加强对接地开关的位置和出线问题的考量。从功能上看，快速接地开关应该做到以下两点：首先，在设备的正常运行的状态下，可以通过对线路的开合，实现对中的电感电流的切换；其次，如归设备的外壳内部出线爬电故障，那么则可以通过对快速接地开关的操作来实现回路短路，以便实现外壳保护。

三、现场安装应注意的问题

（一）应重视GIS设备安装的洁净度

由于我国变电站的改造工作的推行，使得各地区的变电站的施工进度受到影响，经常会土建工程建设和电气安装工程同时进行的情况，这种情况下，要想实现良好的GIS设备的安装，必须要严格的控制周围的施工环境。防止粉尘进入设备。另外在安装和拆卸螺栓时，可能产生金属异物，这些杂质落入罐体是十分危险的，装配完成后应仔细检查，并用吸尘器清理干净。在GIS总装后正式耐压前，施加作用时间大于耐压时间，但电压较低的电压进行“老练”试验，能有效消除微米级细小微粒。每次老练时间应不少于5min，这种细小微粒往往经过一、二次放电以后即被消除掉，可使耐压水平提高。

（二）应确保设备密封良好

SF6气体是电气设备的重要绝缘介质，它维持设备的绝缘水平和保证优良的灭弧能力。密封性是GIS长期安全运行的关键，SF6气体泄漏对设备影响是很大的，若气体压力下降超过额定压力的15％左右时，设备处于闭锁状态而不能操作。大气中的水蒸汽分压要比设备内部的分压大的多，在气体泄漏的同时，环境中的水分会进入设备内使六氟化硫气体的湿度增大而影响电气性能。对于漏气量大的GIS电器如果只采用补气的方法，最终将导致设备内部的水分超标。GIS设备的漏气点主要有以下部位：管道焊缝、法兰接合面、动触头的拉杆密封部位、套管与法兰的密封部位、阀门、表计与管道、密度继电器、防爆或安全部件、充气或试验接头、组合电器的外壳焊缝等。

（三）应严格控制SF6气体的含水量

SF6气体中水分造成的危害一方面是高温下发生化学反应产生HF等腐蚀性的剧毒物，另一方面使绝缘件表面出现凝露降低绝缘性能，产生放电。固体绝缘介质表面吸附水膜时会使沿面电压分布不均匀，因而使闪络电压低于纯空气间隙的击穿电压，介质表面粗糙，也会使电场分布畸变，从而使闪络电压降低，在高气压时易发生凝露现象，表现更为明显。GIS设备充气前抽真空是控制SF6含水量的重要保证措施，它不仅能减少SF6气体本身的水分，也减少了罐内其他物质内所含的水分。

四、安全防护方面应注意的问题

（一）防止机械伤害

在装配扩建间隔时，必须确SF6气体己回收，才能沿圆周方向均匀松开盖板的螺栓连接，在侧面撬松盖板排除余气，才可拆卸螺母，防止余气未排尽，气室压力过大，弹出盖板击伤人员。

（二）防止电击伤害

交流耐压试验前GIS设备所有的电流互感器的二次绕组应短路接地，电压互感器的二次绕组应一端接地，避免设备击穿时在二次侧产生过高的过电压。

五、结语

综上所述，本文结合GIS设备的结构特点，分析了GIS变电站建设在设计、安装和安全防护等方面应重点关注的问题，并提出了相应解决措施。

参考文献

[1]GIS设备培训资料汇编广东电网公司，2006.11.

[2]罗学琛，SF6气体绝缘全封闭组合电器（GIS）[M].北京：中国电力出版社，1999