论110千伏GIS变电设备安装的质量控制问题

　　【摘要】近年来，随着经济的快速发展，电力系统在给人们提供了便利的同时，也迎来了不断改革进步的新时代。尤其是110千伏GIS变电设备的引进和广泛应用，不仅满足了人们用电量日益增长的需求，也为进一步优化电网结构，提高供电能力和可靠性提供了保障。本文介绍了110千伏GIS变电设备的基本情况和安装特点，分析了其在安装过程中质量问题的影响因素，并针对设备安装的质量控制问题进行了探讨。

　　【关键词】110千伏GIS变电设备；基本情况；安装特点；影响因素；质量控制

　　【中图分类号】TV523 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2012）11-0338-02

　　一、110千伏GIS变电设备基本情况

　　GIS变电设备又被称为气体绝缘金属封闭组合电器，它是将断路器、隔离开关、接地开关、电压和电流互感器、避雷器、母线、电缆终端、进出线套管等变电站内除变压器以外的一次性设备组合为一个整体。与传统的敞开式配电设备相比，110千伏GIS变电设备的占地面积更小、元件全部密封不受环境干扰、运行方便、检修周期长、维护工作量小、安装迅速、运行费用低、无电磁干扰且寿命长。近年来，110千伏GIS变电设备在电力系统中被广泛采用。这种变电设备的建设在很大程度上节省了土地资源，更避免了大型电器设备给附近居民带来的电磁污染，成为了高压变电设备的首选设备。但GIS设备一旦发生内部故障，修复所需的周期长、过程复杂，对整个供电系统都有着很大的影响。因此，110千伏GIS变电设备对于施工工艺各方面的要求都及其严格，每一项安装工作都必须认真细致地进行，任何一个小的疏忽都可能造成严重的后果。

　　二、110千伏GIS变电设备安装的特点

　　110千伏的交流电压是属于特高压范围，其大大提升了我国电网的输送能力，提高了输电效率。同时，110千伏GIS变电设备因其独特的优点被广泛采用。其安装过程的要求也有着不同于传统变电设备的特点。

　　（一）与传统的已安装过的室内布置相比，110千伏GIS变电设备采用的是室外布置的方式。

　　（二）受室外布置的影响，110千伏GIS变电设备在进行各元件组装时对于周围外界环境的要求是十分严格的，需要采用防尘室进行隔离。

　　（三）110千伏GIS变电设备安装的各气室在进行真空处理时，对于真空度有很高的要求。

　　（四）110千伏GIS变电设备修理的难度较大，因此，为避免安装不当造成返工，必须在各元件组装时同时测量每节回路电阻。对于发现的超出厂值120%的情况，立即进行处理。

　　（五）110千伏GIS变电设备安装的交接实验内容采用的是交流耐压试验和辅助的局部放电超声或超高频检测。

　　此外，110千伏GIS变电设备为方便吊装作业采用户外布置的方式，因此施工的关键在于防尘措施的有效性。在采用防尘室、向防尘室内充人干燥的洁净空气之外，在安装连接处安装防尘套，施工人员穿着防尘、除尘等措施的采用也十分必要。

　　三、110千伏GIS变电设备安装过程中的质量影响因素

　　110千伏GIS变电设备拥有诸多的突出优点，目前已在电网系统中得到了广泛应用。但正因为该变电设备的突出优势，在运行上有很大的可靠性，使得设备系统内部复杂、要求严格。因此，一旦发生故障，设备的损坏程度严重、停电范围大。同时，受现场环境条件的限制，110千伏GIS变电设备的检修难度大、需要的检修时间较长。通过对110千伏GIS变电设备性能的调查了解，以及对变电站设备验收，搜集整理了110千伏GIS变电设备常见的异常和事故案例并进行分析，得出了110千伏GIS变电设备安装过程中质量问题的影响因素。本文从以下几个方面进行了阐述：

　　（一）设备元件本身质量因素

　　对于110千伏GIS变电设备安装所需元件的出厂质量，以及经过运输、保管后的质量因素，是造成110千伏GIS变电设备安装质量问题的根本原因，直接影响着施工质量和设备的日后使用。受设备元件本身出厂时的质量不过关或者运输保管不当而造成装置损坏、质量下降的影响，110千伏GIS变电设备的安装无法正常进行，甚至可能威胁到110千伏GIS变电设备的质量，给日后的使用和维修带来极大的困难。

　　（二）劳动组织和施工人员因素

　　人为因素是造成110千伏GIS变电设备安装质量问题的重要因素。安装施工人员的技术素质和施工责任心对于设备安装质量有着至关重要的影响。在110千伏GIS变电设备的安装过程中，很多施工人员甚至劳动组织都是雇用的。110千伏GIS变电设备安装是一项艰巨而复杂的工程，临时施工人员的施工业务水平往往达不到工程的需要。同时，由于临时施工人员的流动性大，而导致责任心的缺乏，很难保证安装质量。此外，劳动组织中没有各技术工种的有机协调配合，及专门的质量检查人员的检查和监督等等问题的出现，使得整个110千伏GIS变电设备工程的质量更无法保证。

　　（三）施工技术及机械、工具因素

　　110千伏GIS变电设备的安装需要靠科学的施工技术和工艺来保证质量，只有拥有先进的施工技术和专业的机械工具才能保证110千伏GIS变电设备安装工作的顺利进行。相反，不仅会导致工程无法顺利完成，降低施工效率，更可能会影响导致110千伏GIS变电设备安装的质量问题，给110千伏GIS变电设备在电力系统中的使用带来无尽的后患。

　　（四）基础设施质量因素

　　在110千伏GIS变电设备的安装过程中，与安装工程有关的基础设施的质量及其它设施质量的好坏，直接影响着安装工程的质量，关系到110千伏GIS变电设备是否能够安全可靠的运行使用。

　　（五）环境、气候条件因素

　　110千伏GIS变电设备的安装对于环境的要求十分严格，必须采用防尘室将设备进行隔离，同时各气室需进行严格的真空处理。在安装施工过程中，施工的环境及气候条件直接关系着110千伏GIS变电设备的绝缘、防尘和能否正常施工。因此，选择甚至创造有利于保证施工质量的环境条件及气候条件对于110千伏GIS变电设备的安装实施有着重要的作用。 　　四、110千伏GIS变电设备安装的质量控制分析

　　110千伏GIS变电设备的运行过程中，受设备安装质量问题的影响，很可能出现一些异常和缺陷状况。只有不断总结事故案例，对事故原因进行分析探讨，积累运行经验，才能制定出相应的控制手段和防范措施，从根本上预防事故的发生。

　　（一）设备安装质量问题造成的运行常见问题分析

　　受多种不同因素的影响，110千伏GIS变电设备的安装也面临着诸多威胁。本文从几下几个方面，对110千伏GIS变电设备安装中出现的常见事故进行了列举分析：

　　1、SF6气体微水超标事故

　　保证110千伏GIS变电设备安全运行的重要条件之一就是GIS变电设备sF6气体适度的检测手段。水分渗入是威胁110千伏GIS变电设备安全运行的关键。密封件的质量不达标和渗透、各法兰面密封不严、吸附剂饱和失效以及在测试sF6气体压力、水分和补气过程中带人了水分等原因，都会造成微水超标。当水分进入到SF6气体中时，外部水蒸气向设备内部渗透而造成气体中含水量持续上升的后果。由于水的渗透力极强且大气中水蒸气的分压力很大，很容易将大气中的水分透过密封件压入，造成气体的绝缘能力下降，从而引发事故。同时，SF6气体的湿度过高对于110千伏GIS变电设备有弧及无弧分解物气室都有着不同程度的影响。在湿度偏高时，SF6气体的电弧分解物在水分的参与的情况下易产生很多有害物质，腐蚀断路器的内部结构，降低绝缘性能，缩短触头寿命，增大接触阻力。一旦湿度严重超标，会导致绝缘子表面水分凝结，造成绝缘子表面闪络。

　　2、导体对外壳电弧短路事故

　　110千伏GIS变电设备的触头包括短路器和隔离开关触头。触头的接触不良会造成过热现象的出现。而长时间的过热更会形成恶性循环，最终导致设备触头失去弹性，触头电阻变大的严重后果。甚至由于110千伏GIS变电设备触头发热严重，触头金属物融化，引起尖端放电现象，从而使得GIS导体对外壳电弧短路，引发事故。

　　3、倒闸操作不当事故

　　110千伏GIS变电设备的安装需要在防尘室中进行，且各气室均要做防尘处理。因此，110千伏GIS变电设备是全封闭性的，而大部分气室都没有配备观察孔。一旦110千伏GIS变电设备安装质量不好、运行时间过长或者操作过于频繁，都有可能在倒闸操作过程中造成其隔离开关假合或假分、合闸或分闸不到位情况的时有发生。这些情况都会引发110千伏GIS变电设备运行事故和错误错误操作事故。

　　4、SF6气体泄漏事故

　　SF6气体泄漏是110千伏GIS变电设备运行过程中最常见的一种事故。多发生于组合电器的密封面、焊接点和管路接头处。而在110千伏GIS变电设备安装过程中，密封垫质量不合格、焊接技术不达标出现沙眼等原因都会引发sF6气体泄漏事故。

　　5、设备内部放电故障

　　由于制造厂家车间环境不达标或110千伏GIS变电设备安装过程中工艺不佳使得设备内部进入杂物，而造成110千伏GIS变电设备内部电场分布不均匀，有悬浮电位的存在。进而造成电场强度局部升高，产生电晕放电。110千伏GIS变电设备中金属杂质和绝缘子中气泡的存在都是导致局部放电和电晕放电的重要原因，也是放电故障的罪魁祸首。

　　（二）设备安装质量控制措施分析

　　鉴于110千伏GIS变电设备安装对于设备运行的影响，对110千伏GIS变电设备安装质量进行控制管理显得至关重要。面对110千伏GIS变电设备的广泛应用，必须制定出有效地措施，妥善进行设备安装质量管理。根据防止sF6气体泄漏、防止sF6气体水分含量高、防止GIS设备内部放电等质量控制的要点，笔者提出了几点具体的设备安装质量控制措施：

　　1.明确施工的技术要求及质量标准。设备安装质量问题出现的很大原因在于现场施工人员对于110千伏GIS变电设备技术资料、设备图纸的不熟悉，未能明确了解所需要的技术水平程度要求和相关质量标准。这就使得在设备安装过程缺乏施工依据，更无法保证施工质量的良好。

　　2.制定安装施工作业指导书。在110千伏GIS变电设备安装施工前必须针对工程特点、变电设备产品的特性等因素编制相应的施工作业指导书。针对110千伏GIS变电设备的性能、结构、安装程序、质量要求、工艺技术以及注意事项等内容，在施工中必须严格按照指导书的要求贯彻执行。

　　3.建立健全的质量检查监督体系。严格的监督检查体系是保证110千伏GIS变电设备安装质量的重要因素。在110千伏GIS变电设备的安装过程中，要进行技术交底，严密执行组织分工，有现场质检员按照标准对所有元件及紧构件进行复检后做好记号，并填写质量跟踪记录。

　　4.严格执行施工现场的环境规范。110千伏GIS变电设备安装的环境要求较高，施工时必须确保在五风沙、雨雪，空气湿度较小的环境下进行。同时，要做好防潮准备。此外，要充分利用起工程配备的加热器、抽风机、塑胶地板等GIS设备安装辅助设施，使其在实践中发挥到作用，为保证整体工程进度和质量起到良好的效果。

　　5.加强施工现场设施保管。110千伏GIS变电设备安装所需的所有设施元件的质量都有严格的要求，因此，在现场保存上也应妥善管理。GIS设备开箱后，内部所有的备件、附件及专用材料都应放在干燥的室内保存。对于室外存放的部件应当置放平整、保存干燥并加篷布遮盖。按照设施的技术要求，对于充有气体的部件要定期由专^对压力值进行检查，及时采取措施防和处理异常情况。

　　6.做好细节工作的处理。110千伏GIS变电设备安装工作是对技术和心态的一大考验，任何一个可能出现的误差或错误都会给整个变电设施的运行带来威胁，甚至影响电力系统的安全。因此，必须从小事抓起，关视细节工作的重要性，做好安装工程电费每一步。

　　7.严格进行现场的清洁和异物处理工作。110千伏GIS变电设备安装现场的清洁度差很容易造成设施受潮，被腐蚀，杂物尘埃入侵GIS设备。而安装中使用的器具、手套等杂物的遗留也同样会影响安装质量。因此，必须做好现场的清洁工作。

　　8、培养优秀的技术人员。施工人员素质是保证110千伏GIS变电设备安装质量的核心。只有加强人员培训，提高技术水平，同时充分调动工作人员的积极性，增强责任感，才能从根本上避免因为人为失误而造成安装质量问题，确保110千伏GIS变电设备的顺利进行和工艺质量过关。