摘 要：近年來，GIS設(shè)備發(fā)展非常迅速，已被廣泛的運用于各類變電站。本文以嘉定供電公司110kV金運變電站的基建工程為例，從安裝、外殼接地等方面闡述GIS在電氣工程中應(yīng)該注意的問題。
　　關(guān)鍵詞：GIS設(shè)備 安裝 接地
　　中圖分類號：TP2文獻標識碼：A文章編號：1672-3791(2011)03(b)-0070-01
　　
　　110kV金運變電站的順利啟動標志著上海市嘉定區(qū)華江地區(qū)用電緊張的局面得到改善，該站的順利運營不僅滿足了區(qū)域內(nèi)新建項目的電力需求，對割接35kV金鶴站和華江站負荷，解決主變超載、滿足江橋鎮(zhèn)新增用戶的用電需求，不斷提高電網(wǎng)運行可靠程度。
　　金運變電站110kV設(shè)備經(jīng)過國網(wǎng)公司統(tǒng)一招投標，采用了河南平高東芝生產(chǎn)的GIS成套設(shè)備，下文所探討的主要內(nèi)容就是金運變電站基建工程中GIS設(shè)備的安裝及接地問題。
　　
　　1 GIS的定義
　　GIS就是將SF6（六氟化硫）斷路器及其他高壓電器元件，按照所需要的電氣主接線安裝在充有一定壓力的SF6氣體的金屬殼體內(nèi)，所組成的一套設(shè)備。GIS全稱為Gas Insulated Switchgear，即氣體絕緣全封閉組合電器。GIS一般包括斷路器、過渡元件、隔離刀閘、電流互感器、電壓互感器、避雷器、母線、進出線套管或電纜接頭元件。
　　GIS采用SF6氣體作為絕緣和滅弧介質(zhì)，這是迄今最理想的絕緣及滅弧介質(zhì)，以其為介質(zhì)而生產(chǎn)的組合電器設(shè)備在生產(chǎn)及運行中有著相當?shù)膬?yōu)勢，GIS利用SF6氣體的優(yōu)異的絕緣性能，代替常態(tài)空氣絕緣的高壓開關(guān)柜和輸電間隔，在與敞開式電器的競爭中，已越來越顯現(xiàn)出它的優(yōu)勢。GIS采用SF6氣體絕緣不僅能大大縮小絕緣距離，而且SF6氣體完全是封閉的，所以電器設(shè)備尺寸也可大大縮小，運行中發(fā)出的噪音也大幅降低，還可以防止污穢的污染，所以在地皮昂貴的城市和密集的負荷中心及環(huán)境惡劣的地方，GIS更顯示出其不可替代的作用。
　　
　　2 GIS的安裝
　　為了保證GIS安裝的順利進行，在施工前期，施工技術(shù)人員需要認真考慮以下兩個方面的問題，否則會給GIS的安裝帶來許多困難。
　　首先是GIS的起吊方式。目前戶內(nèi)GIS的安裝及起吊的荷載條件大多采用電動單梁橋式起重機，吊裝時應(yīng)確認設(shè)備重量、吊具及吊車的起重能力，嚴禁超重起吊，在吊點選擇正確和重物受力平衡后方可起吊。如果GIS布置在二樓，GIS室對外應(yīng)有起吊的過渡平臺，過渡平臺可以是10kV開關(guān)室或是電容器室的屋頂(需土建特殊加固，可承受10t以上的荷載)。
　　其次是GIS設(shè)備基礎(chǔ)的預(yù)埋方式。通常GIS的載荷條件、留孔及預(yù)埋要求均由制造商提供，但基礎(chǔ)的預(yù)埋方式是由設(shè)計方根據(jù)制造商提供的基本資料來確定的。目前較常用的基礎(chǔ)預(yù)埋件有槽鋼和螺栓兩類。其中預(yù)埋螺栓的施工較簡單，但調(diào)節(jié)性差，若螺栓遇到樓板鋼筋，則需要調(diào)整螺栓位置，并在需要與之連接固定的設(shè)備支架上重新開孔，然后對開孔進行防銹處理。而預(yù)埋槽鋼則不存在上述問題，因此應(yīng)用較多。
　　在GIS安裝期間，還要注意三大要素：即清潔度、密封性和真空度。大量的安裝實踐證明，保證清潔度是GIS總裝和現(xiàn)場安裝中最首要的任務(wù)。國內(nèi)GIS安裝現(xiàn)場的場地情況通常較差，為了防止起灰塵，安裝前第一次清潔時應(yīng)在場地灑水并待水干透，在空氣靜止48h后才開始安裝。作為電極的鋁管在加工過程中難免會存在著表面毛刺和鋁屑，這些微粒都是耐壓實驗中放電的來源，因此要特別注意保證鋁導(dǎo)體的清潔。密封性是GIS絕緣的關(guān)鍵，SF6氣體泄露會造成GIS絕緣等級減低的致命故障，因此密封檢查應(yīng)貫穿于整個安裝的始終，現(xiàn)場安裝主要是注意密封圈的安裝，法蘭面及密封圈要涂抹上密封膠，要注意密封膠要涂在密封圈的外側(cè)，法蘭面對接后，螺栓必須對角上緊，必須嚴格按標準力矩均勻緊固，以保證密封性，檢驗密封性良好的方法是用塑料薄膜將組裝完成的GIS殼體上法蘭連接部位包封起來，充氣擱置3h以上，用SF6檢漏儀測量包容區(qū)內(nèi)SF6含量。除上述兩個關(guān)鍵因素外，真空度的要求是總裝和安裝過程中的第三個控制因素，是控制SF6含水量的重要保證措施，它不僅能減少SF6氣體本身的水分，也可減少罐內(nèi)其它物體(絕緣體、密封體)內(nèi)所含的水分，一般要求在充入SF6氣體之前真空度要達到133Pa，再繼續(xù)抽真空30min，水分對GIS運行的影響關(guān)鍵在于：如果沒有將SF6氣體控制在0攝氏度以下，則在溫度變化時絕緣體表面會形成凝露，附著的水珠和SF6電弧產(chǎn)物發(fā)生反應(yīng)生成HF等低氟化物，從而導(dǎo)致沿面的絕緣材料和金屬表面劣化。如果將SF6氣體溫度的允許值控制在較低值，則在溫度變化時絕緣體表面凝結(jié)的不是水珠而是冰晶，它對絕緣性能幾乎沒有影響。
　　
　　3 GIS的外殼接地
　　GIS的外殼接地方式有兩種，一種是一點接地方式，另一種是多點接地方式。金運變電站110kVGIS設(shè)備采用多點接地，這也是目前國內(nèi)GIS一般多采用的方式。多點接地方式是在GIS的某個分段內(nèi)，用導(dǎo)體連接外殼和大地，并且采用兩點以上的多點接地。一般在結(jié)構(gòu)上，串聯(lián)的法蘭盤之間不設(shè)絕緣，設(shè)備的支座不絕緣，并用固定螺栓導(dǎo)通，接地線也裝于殼體。多點接地的優(yōu)點很多：外部磁漏少，感應(yīng)過電壓低；由于G1S外殼有兩點以上的接地點，因而可大大提高其可靠性及安全性；不需要使用絕緣法蘭等絕緣層，施工方便；外殼和導(dǎo)體電流幾乎抵消，因此外部磁場較小，使鋼構(gòu)發(fā)熱和流過控制電纜外皮的感應(yīng)電流都很小。由于外殼中有感應(yīng)電流流過，因此外殼中的溫升和損耗比一點接地方式大，但變電站GIS工程中外殼損耗本身不大，因此在工程中可以忽略不計。
　　
　　4 結(jié)語
　　GIS具有占地面積小、不受外界環(huán)境干擾、運行可靠性高、運行方便、檢修周期長、維護工作量小、安裝迅速、運行費用低、無電磁干擾等諸多優(yōu)點，所以越來越廣泛地應(yīng)用于電力系統(tǒng)中。但作為全封閉電器，一旦GIS在運行過程中發(fā)生問題，很難將故障部分完全隔離，故檢修影響范圍較大，成本較高，所以在變電站基建工程中，就必須著重注意GIS設(shè)備的安裝及接地等方面的問題，因為GIS的結(jié)構(gòu)特點決定了安裝過程本身就是控制GIS運行后質(zhì)量的最關(guān)鍵環(huán)節(jié)，必須避免因這一環(huán)節(jié)的疏忽、大意，為GIS的今后運行埋下隱患。
　　
　　參考文獻
　　[1]黃華英.電力工程施工安全管理[M].中國水利水電