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关于GIS安装、试验及设计的思考

2012-04-17 15:03
瑾年Invader
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  1.GIS概述

  GIS的定义为:全部或部分采用气体而不采用处于大气压下的空气作为绝缘介质的金属封闭开关设备。它是由短路器、母线、隔离开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、套管7种高压电器组合而成的高压配电装置,全称为gasinsulatedsubstation。GIS采用的是绝缘性能和灭弧性能优异的六氟化硫(SF6)气体作为绝缘和灭弧介质,并将所有的高压电器元件密封在接地金属筒中,因此与传统敞开式配电装置相比,GIS具有占地面积小、元件全部密封不受环境干扰、运行可靠性高、运行方便、检修周期长、维护工作量小、安装迅速、运行费用低、无电磁干扰等优点。经过30多年的研制开发,GIS技术发展很快并迅速被应用于全世界范围内的电力系统。目前,随着全球电力系统自身的发展以及对系统运行可靠性要求的日益提高,GIS技术必将持续发展,并将成为本世纪高压电器的发展主流。

  2.GIS的安装

  为了保证GIS安装的顺利进行,在施工设计阶段,设计人员需要认真考虑以下两个方面的问题,否则会给GIS的安装带来许多困难。

  首先是GIS的起吊方式。目前户内GIS的安装及起吊的荷载条件大多采用电动单梁桥式起重机。起重机起吊速度有两档,低速档主要用于设备就位时的调整。两档协调应用。如公伯峡330kVGIS工程、棉花滩220kVGIS工程及一些电压等级更高的电站均采用这种起吊方式,实践证明是行之有效的。

  其次是GIS设备基础的预埋方式。通常GIS的载荷条件、留孔及预埋要求均由制造商提供,但基础的预埋方式是由设计方根据制造商提供的基本资料来确定的。目前较常用的基础预埋件有槽钢和螺栓两类。其中预埋螺栓的施工较简单,但调节性差,若螺栓遇到楼板钢筋,则需要调整螺栓位置,并在需要与之连接固定的设备支架上重新开孔,然后对开孔进行防锈处理。而预埋槽钢则不存在上述问题,因此应用较多。

  上述两方面应在设计中注意。在GIS安装期间,往往需要设计方代表在现场,此时设计人员应该了解GIS安装过程中的三大要素:即清洁度、密封性和真空度。因为GIS的结构特点决定了安装过程本身就是控制GIS运行后质量的最后一个关键阶段。

  大量的安装实践证明,保证清洁度是GIS总装和现场安装中最首要的任务。国内GIS安装现场的场地情况通常较差,为了防止起灰尘,安装前第一次清洁时应在场地洒水并用水揩净,在空气静止48h后才开始安装。作为电极的铝管在加工过程中难免会存在着表面毛刺和铝屑,这些微粒都是耐压实验中放电的来源,因此要特别注意保证铝导体的清洁。这就要求一方面强化对导体加工过程的清洁检查,防止出现死区;另一方面在总装前制造商应增加导体振动清洁的新手段,尽量把空心体内部死角的残留物清理出来,或者对安装前的导体做类似局部放电试验以检查出残留的铝屑和金属丝。某些国产GIS产品由于管理不严,出厂时GIS内还残留有杂物,加之许多安装现场管理不严,灰尘漫天,更增加了确保清洁度的难度,所以必须严格要求,精心施工。万家寨GIS就是因为GIS内杂物引起试验时三次放电,不得不又拆开进行局部清理,既增加了工作量,又影响了工期,这个教训值得引以为戒。

  密封性是GIS绝缘的关键,SF6气体泄露会造成GIS致命的故障。因此密封性检查应贯穿于整个制造和安装的始终。密封效果主要取决于罐体焊接质量,其次是密封圈的制造、安装调整情况。

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