第二章全封閉組合電器GIS

第二部分室內(nèi)變電站安裝第二章各部功能及安裝任務(wù)一、110kVSF6氣體絕緣全封閉組合電器（GIS）1、什么是GISSF6全封閉組合電器體積小、技術(shù)性能優(yōu)良，是70年代初期出現(xiàn)的一種先進(jìn)的高壓電氣配電裝置。國際上稱這種電器為Gas—InsulaterSwitchgear（氣體絕緣開關(guān)設(shè)備），簡稱為GIS。2、GIS發(fā)展史SF6氣體具有優(yōu)異的絕緣性能和滅弧性能。50年代，高壓電器的絕緣介質(zhì)就用SF6氣體代替了空氣；60年代中期，美國制造了第一套GIS設(shè)備，使高壓電器發(fā)生了質(zhì)的飛躍，也給配電裝置帶來了一次革命。它具有占地面積少、元件全部密封、不受環(huán)境干擾、可靠性高、運(yùn)行方便、檢修周期長、維護(hù)工作量少、安裝迅速、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，引起世界電力部門的普遍重視。30年來，GIS設(shè)備發(fā)展很快，歐洲、美洲、中東的電力公司都規(guī)定配電裝置要用GIS設(shè)備，在亞洲、非洲、澳洲的發(fā)達(dá)國家也基本上規(guī)定要用GIS設(shè)備，在南非有800kVGIS設(shè)備投入運(yùn)行。國際大電網(wǎng)會議在1992年統(tǒng)計(jì)，各國已投入運(yùn)行的GIS變電站近2000所。我國GIS設(shè)備的研制工作起步于60年代，與世界其他國家基本同步，1971年我國首次試制成功110kVGIS設(shè)備，并投入運(yùn)行。自改革開放以來，我國大型的核電站、火電站、水電站、變電站先后都選用了GIS設(shè)備。例如：大亞灣、秦山核電站，四川二灘水電站，上海石洞口等火電廠，廣東江門、云南草鋪等變電站，三峽水電站的升壓變電站。自80年代開始，國產(chǎn)大型GIS設(shè)備也投入電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行，共達(dá)407個間隔，較大的有廣西天生橋水電站的500kVGIS設(shè)備、上海楊樹浦的220kVGIS設(shè)備（一）、GIS基礎(chǔ)知識

GIS的絕緣介質(zhì)用SF6氣體；SF6氣體是世界上目前最優(yōu)良的絕緣介質(zhì)和滅弧介質(zhì)。它無色、無味、無嗅、無毒、不燃燒；在常溫常壓下，化學(xué)性能穩(wěn)定；與傳統(tǒng)絕緣油相比，其絕緣性能和滅弧性能都要好得多。

GIS設(shè)備與常規(guī)變電站比較具有如下一些優(yōu)越性：⑴占地面積少；⑵不受環(huán)境影響；⑶運(yùn)行安全可靠；維護(hù)工作量少、檢修周期長；⑷施工工期短；⑸沒有無線電干擾和噪音干擾。

3、GIS組成GIS設(shè)備由斷路器、隔離開關(guān)（線形、角形）、接地隔離開關(guān)、三相共箱母線、電壓互感器、電流互感器、避雷器、電纜終端、進(jìn)、出線套管等電器元件組合而成。

4、GIS結(jié)構(gòu)GIS設(shè)備的所有帶電部分都被金屬外殼所包圍，它是用鋁合金、不銹鋼、無磁鑄鋼的材料組成。外殼用銅母線接地，內(nèi)部充有一定壓力的SF6氣體。5、GIS優(yōu)點(diǎn)

（1）占地面積小，一般GIS設(shè)備的占地面積為常規(guī)設(shè)備的15%-35%，符合我國節(jié)約用地的基本國策，減少了征地、拆遷、賠償?shù)劝嘿F的前期費(fèi)用。

（2）不受環(huán)境影響。由于GIS設(shè)備的元件是全封閉式的，因此不受污染、鹽霧、潮濕等環(huán)境的影響。GIS設(shè)備的導(dǎo)電部分外殼屏蔽，接地良好，導(dǎo)電體產(chǎn)生的輻射、電場干擾、斷路器開斷的噪音均被外殼屏蔽了，而且GIS設(shè)備被牢固地安裝在基礎(chǔ)預(yù)埋件上，產(chǎn)品重心低，強(qiáng)度高，具有優(yōu)良的耐震性能，尤其適合在城市中心或居民區(qū)使用。與常規(guī)設(shè)備相比，GIS更容易滿足城市環(huán)保的要求。

（3）安全性能高。SF6氣體作為絕緣介質(zhì)，氣體本身不燃燒，防火性能好，而且具有優(yōu)異的絕緣性能和滅弧性能，運(yùn)行安全可靠，適合于變電站無人值班，達(dá)到減人增效的目的。

（4）施工工期短。GIS設(shè)備的各個元件通用性強(qiáng)，采用積木式結(jié)構(gòu)，組裝在一個運(yùn)輸單元中，運(yùn)到施工現(xiàn)場就位固定。現(xiàn)場安裝的工作量比常規(guī)設(shè)備減少了80%左右。

6、GIS作用GIS為高壓配電裝置，屬變電站的一次設(shè)備，其主要作用就是接受和分配電能。（5）維護(hù)方便，檢修周期長。因其結(jié)構(gòu)布局合理，滅弧系統(tǒng)先進(jìn)，大大提高了產(chǎn)品的使用壽命，因此檢修周期長，維修工作量小，而且由于小型化，離地面低，因此日常維護(hù)方便。線型隔離開關(guān)氣體密度表充氣口開關(guān)連桿開關(guān)指示針操動機(jī)構(gòu)角型隔離開關(guān)電流互感器接線盒（二）、GIS結(jié)構(gòu)圖線型接地開關(guān)斷路器避雷器電壓互感器斷路器電流互感器共箱母線筒共箱母線筒（三）、GIS的安裝1、概述

GIS設(shè)備安裝質(zhì)量的好壞，直接影響著GIS設(shè)備的正常運(yùn)行和使用壽命，根據(jù)GIS設(shè)備運(yùn)行所發(fā)生的事故統(tǒng)計(jì)，其中因制造和安裝工藝不良而造成的事故約占40%以上。在現(xiàn)場施工因清潔工作沒做好，使得金屬微粒、塵埃、雜物，水分潮氣侵入到GIS內(nèi)部而造成事故的約占13%，這是一個不小的數(shù)字，小小的塵埃、雜物使得幾十萬，甚至幾百、幾千萬kWh的電能遭到損失。因此施工現(xiàn)場要保持清潔的工作環(huán)境，是保證GIS設(shè)備安裝質(zhì)量的關(guān)鍵。為此要求GIS設(shè)備在安裝前，土建工程必須結(jié)束并經(jīng)驗(yàn)收后才能安裝GIS設(shè)備。工作人員進(jìn)到施工現(xiàn)場要換鞋，穿工作服，室外安裝GIS時要搭圍欄，在安裝時期與工作無關(guān)的人員盡量不進(jìn)入施工現(xiàn)場。設(shè)計(jì)GIS設(shè)備還有一個很重要原則就是要保持電場的均勻性。若在GIS內(nèi)部有金屬微粒存在，導(dǎo)體有劃痕、凹凸不平之處等，這些都將破壞GIS內(nèi)部的電場結(jié)構(gòu)的性能，使得電場畸變，產(chǎn)生過電壓而擊穿絕緣。所以安裝GIS設(shè)備時，要嚴(yán)格按照安裝工藝規(guī)程執(zhí)行。孔子說過：“工欲善其事，必先利其器。”這句話經(jīng)過2000多年的實(shí)踐，證明這句話是很正確的。GIS設(shè)備安裝所用的工器具、儀表必須優(yōu)良。例如尼龍吊繩、力矩扳手，各種測量儀表、特殊工具等。專用工具由制造廠家配套供給。

在安裝工作進(jìn)行之前，備品備件應(yīng)齊全，在安裝過程中，一些零件可能損壞各遺失后，要及時補(bǔ)充，否則安裝不能繼續(xù)進(jìn)行。因?yàn)镚IS安裝工作是流水作業(yè)，前面缺零件做不了工作，要影響后面的工序。特別是進(jìn)口設(shè)備，備品不齊，補(bǔ)充時手續(xù)麻煩，時間長，影響工程進(jìn)度。安裝GIS人員的素質(zhì)要好，要手、腦并用，并了解GIS的基本知識，熟悉工藝規(guī)定，有強(qiáng)烈的責(zé)任心和嚴(yán)格的組織紀(jì)律性。人不在多而在于精，否則，工程質(zhì)量難以保證。2、GIS安裝參考規(guī)范規(guī)程

3、

《電氣裝置安裝工程高壓電器施工及驗(yàn)收規(guī)范》GBJ147-90

2、

GIS制造廠家配套的安裝工藝手冊及相關(guān)使用說明書

1、

由設(shè)計(jì)單位編制的施工圖設(shè)計(jì)及配套說明

4、

《國家電網(wǎng)公司輸變電工程施工工藝示范手冊變電工程分冊》

GIS的安裝一般都在廠家技術(shù)人員的指導(dǎo)下進(jìn)行，除此之外還可以參考以下規(guī)范規(guī)程：3、GIS安裝前的準(zhǔn)備工作

3.1技術(shù)準(zhǔn)備

3.1.1安裝前必須具備的條件：

（1）全部安裝場地的土建、通風(fēng)、照明等工程已經(jīng)基本施工完畢，并經(jīng)驗(yàn)收合格；

（2）室內(nèi)橋式吊車已經(jīng)安裝完畢，并經(jīng)荷重試驗(yàn)合格；

（3）施工場地必須清潔；

（4）設(shè)備、材料、施工機(jī)具和儀表均已備齊、檢驗(yàn)合格；

3.1.2技術(shù)資料的準(zhǔn)備：

（1）熟悉GIS廠家安裝圖紙、裝箱單、檢驗(yàn)單及設(shè)備說明書等；

（2）熟悉電力設(shè)計(jì)單位的圖紙和說明書；

（3）學(xué)習(xí)有關(guān)規(guī)程規(guī)范。除學(xué)習(xí)國家現(xiàn)行規(guī)程外，還應(yīng)學(xué)習(xí)本工程的安裝技術(shù)措施；

3.1.3土建工程驗(yàn)收：

GIS設(shè)備安裝前要對土建進(jìn)行驗(yàn)收，檢查人員必須對GIS設(shè)備基礎(chǔ)、相關(guān)設(shè)備的距離、預(yù)留孔、預(yù)埋螺絲等尺寸進(jìn)行驗(yàn)收。不合規(guī)定的要在安裝前進(jìn)行返工以達(dá)到要求為止。

因?yàn)镚IS設(shè)備與常規(guī)設(shè)備不同，常規(guī)設(shè)備各個元件間多是軟連接，比如用軟導(dǎo)線連接，誤差大了，美觀受到影響，但還不至于達(dá)到安裝不上去的后果。GIS設(shè)備則不同，因?yàn)镚IS元件多為鋼件連接，不能彎曲扭轉(zhuǎn)，有幾處用膨脹節(jié)，只是在溫度變化時以消除元件的應(yīng)力為主，對安裝設(shè)備誤差過大也無能為力。所以建筑物的誤差值要控制嚴(yán)格，否則就裝不上去，要拆掉重來。這既增加施工費(fèi)用，又影響工期。

對土建工程驗(yàn)收的具體細(xì)節(jié)、誤差允許范圍等詳見廠家技術(shù)資料及國家規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。

3.1工器具、測量儀表的準(zhǔn)備

安裝GIS設(shè)備，除了常用的鉗工工具、電工工具、起重工具之外，還要根據(jù)GIS設(shè)備安裝的特點(diǎn)，配制一些其他工具：

（1）110kVGIS設(shè)備的單件重量應(yīng)不超過3t，一般用8t汽車吊車；

（2）安裝GIS設(shè)備時，在充入SF6之前，必須對設(shè)備抽真空，抽完真空后要進(jìn)行充氣，因?yàn)镾F6氣體是用鋼瓶儲運(yùn)的，所以必須通過一套充氣設(shè)備才能進(jìn)行。因此充氣裝置是安裝GIS不可缺少的設(shè)備。它有抽真空、充入或抽出SF6氣體、干燥處理等功能。一般分大型充氣裝置和小型充氣裝置兩種，小型的沒有過回收SF6氣體和干燥處理SF6的功能。前者功能齊全，但造價貴、體積大；

（4）安裝GIS設(shè)備時，還要用一些專用工具。制造廠家配備了不同用處的專用工具，在訂貨時應(yīng)向制造廠提出來，由廠家供貨。

（5）GIS安裝時要用活動腳手架，人字梯等，要求使用靈活，重量輕，拆裝方便。

還有一些耗材的準(zhǔn)備，比如密封膠、導(dǎo)帶膏等。關(guān)于材料、工器具、人員組織等所有施工前的準(zhǔn)備在規(guī)范規(guī)程及廠家技術(shù)資料里面有詳細(xì)記錄，并將在施工組織設(shè)計(jì)里進(jìn)行周密計(jì)劃，這里就不再詳述了。

（3）GIS設(shè)備安裝時必須堅(jiān)固各種螺栓，為了要求GIS設(shè)備不漏氣，所有螺栓堅(jiān)固時必須要均勻。例如GIS的密封墊必須均勻收緊，使得壓力處處一樣，否則容易漏氣，這就要準(zhǔn)備力矩扳手。施工前的準(zhǔn)備工作3、GIS安裝流程圖開始熟悉施工