电厂中GIS组合开关设备的安装与维护要点探讨

2023.02.17

宋绍贞

摘要：随着中国的经济发展，对于能源的要求越来越高，新型GIS组合开关设备由于占地面积小、维修成本低等特点，被广泛的使用在电厂中，由此本文着重介绍GIS开关设备的安装过程、安装环境等要求，并且详细的讲述了设备维护的流程、频率，以便于电厂吸收采纳，并且严格按照规范操作，提高产值。

關键词：GIS组合开关设备;安装与维护;技术要求

在普遍的能源企业中，GIS组合开关设备虽然被大力推广，但是受到技术阻碍和绝缘性能，仍然没有全面对能源企业进行普及，但是GIS技术对综合电气性能的提升有巨大帮助，电厂针对这一优点，灵活运用，结合每个地区能源企业的特点进行适当调节，制定最佳方案，提高工作效率[1]。

1 GIS组合电器优缺点

1.1 优点分析

第一，小型化。GIS选择SF6当作灭弧和绝缘介质，减少占地面积。第二，可靠性高。GIS组合电器中带电部分被封闭在SF6中，受外界环境影响不大，内部隔离开关、接地开关和断路器之间相互连接。第三，安全性高。GIS被封闭在金属壳中，不存在触电危险。第四，带电部分密封金属壳体，屏蔽静电和电磁，抗电磁干扰能力强，噪音小。第五，安装周期短。GIS装配、调试以及等待试验合格后，通过单元或间隔形式运送现场。第六，维护方便。GIS结构布局简单，SF6灭弧能力强，延长使用寿命，利于日常维护。

1.2 缺点分析

第一，价格昂贵，增加变电站整体投资。第二，发生事故造成被迫停电风险，甚至大面积停电，处理事故时间长，耗时较长。第三，SF6属惰性气体，虽然无毒，但比氧气重，发生泄漏在低洼地聚集，造成工作人员窒息。第四，GIS出现绝缘事故时，内部产生电弧，高温条件下，SF6被分解为氟化氢以及硫化氢剧毒，依附在母线设备上，威胁检修人员健康。第五，GIS整体密封造成局部放电和内部放热故障，如果未能及时处理，引发绝缘击穿事故。第六，为避免外壳感应电触电，对GIS变电站接地要求较高。

2 电厂GIS设备安装

GIS组合开关设备的全称是六氟化硫封闭式组合设备，是一种运功气压来控制机械的封闭开关设备，GIS系统按照需求可以分成若干单位，包括电路器、负荷开关、互感器、母线等，可以随着电厂的实际使用方式和安装模式来组合。

2.1 GIS安装前准备工作

为确保安装工作顺利完成，应当做好充足准备。首先，在安装GIS设备前，设备厂家应提前为安装人员提供操作指南。使得安装人员精确掌握安装GIS设备具体措施。与此同时，为避免意外，在安装场地配备记录仪，相关工作人员可完全依据安装步骤分析出现的问题。其次，现场指导人员宣传GIS设备安装的操作要点以及危险性，强化每位工作人员意识，树立工作人员责任意识，避免因个人失误造成设备操作故障。再次，提前检测硬件措施，准备安装过程中所需的各项材料、器材以及工具等，避免在安装过程中因硬件缺失影响工程进度。最后，工作人员在安装前实地考察，将图纸与实际情况对比。

2.2 GIS安装流程

现今我国很多电厂仍然采用室外安放GIS组合开关设备，因此电厂要严格的遵守安装规则以及国家规定的安装制度，这样才能高效的保障GIS组合设备的安装精准度。常见的电厂GIS设备安装流程首先需要确定安放地点，在放置设备的地面做好标记，绘画出轴线，把需要隔断的设备做好间隔，防止发生危险。然后进行设备相对应的模块拼装，安装后把气室抽气成真空状态，真空后把气室充满绝缘气体。然后进行GIS组合设备的二次电缆辐射，最后把组合设备的电缆进行二次接线，完成整体的安装[1]。

2.3 GIS设备设备接口安装要求

在电厂设备中，很多设备都需要相互配合，所以各个设备的连接安全性就尤其重要，比如：GIS组合设备中需要使用法兰连接的设备，所以我们在连接设备时要严格保护设备的密封面，防止密封面破损导致设备无法正常使用。如果在密封面出现轻微的损坏时，可以考虑使用精细砂纸打磨，然后再对设备进行正常清洗和保养。此外，一些O型法兰密封面在设备安装前，员工需要进行对安装地点的彻底清洗，然后把O型圈均匀的打压进密封槽中，以确保密封效果，方可正常使用。

2.4 GIS安装洁净要求

由于GIS组合设备具有占地面积小、内部构造复杂等特点，在安装时要时刻保证设备的洁净度，以确保设备可以长时间的高效、稳定运作。安装设备时，需要打开设备气室，而在打开GIS组合设备气室前，员工需要把安放设备的区域使用吸尘器或者其他清洁设备进行彻底清理，并且在设备安装过程中时刻保持整洁度，定期进行环境检查，保证一个良好的安装条件。我们还需要对其他相关设备零件进行大规模的清洗，着重对组合设备的密封面和金属零件进行清洗，尤其是相对于精细和隐蔽的区域。

2.5 GIS气室充气规范化

在GIS组合设备的模块拼装完成后，需要使用专业设备将气室的空气抽至真空状态，然后充入六氟化硫气体，普遍情况下，GIS组合设备中单独一个模块就可以构成一个独立的气室，同时为了保持设备的基础洁净度，员工通常将所有模块拼装完成并且设备全部安装完成后开始进行真空准备，完成真空后，注入六氟化硫。在设备组装气室并充气时，员工需要把控充气程度，在气室内压力达到第一次检漏点气压时，暂停工作，同时检查设备是否有损坏，漏气点，检查完成后进行第二次充气，直至达到额定气压。GIS组合设备的气室压力要以实际的室内温度和室内压力换算为准，并且在充气时，要时刻保证安全操作，绝不准许一次性将压力充气至额定气压。

3 电厂GIS设备日常维护

3.1 增强日常检查维护

在电厂日常工作中，对设备的维护非常重要，直接影响到生产效率，所以需要员工定期对设备进行性能检查、及时维护等有效手段来保证设备可以正常运转，并且在排查后需要详细记录，以便后期定制检修方案。同时员工除了需要定期检查，还要在断路器累计工作达到3000次以上或者累计开关电流达到4MA以上时，进行记录汇总。并且对静耐弧接头进行排查，开关或隔离开关分合闸达到3000次以上，需要检查耐损情况。同时电厂需要时刻保存设备资料和维持设备维修资质，确保设备厂家维修工作的展开。

3.2 增强设备监控

在电厂使用设备不仅要时刻进行维护，也要对设备进行监控，及时对设备进行把控是保证GIS组合设备安全、平稳运行的有效手段。严格的监控体系可以减少倒闸操作中因人为失误导致设备损坏的可能性，防止设备故障或者工业事故的发生。由于GIS组合设备的开关上并没有明显的断口点，所有的开关位置均由指示灯进行标示，当员工倒闸作业后，需要对开关指示灯的位置、操作连杆的方向以及机械操作结构位置进行再次确认，以保证机械设备进行正常使用[2]。

3.3 提高电厂人员文化素质

现今我国普遍电厂的建设度不高，电厂基础员工的文化素质和综合素养有待加强，所以对于机械是否可以长期高效运转，提高员工整体素质也是重要因素，比如：电厂可以增加电器知识的普及度，不定期进行培训，综合员工日常所遇到的实际问题进行专項解答，切实提高员工对设备维护，管理的意识。要通过不断地知识培训来提高员工的工作能力和综合素养，而且电厂还可以大量招收优秀毕业生和电气人才来充实电厂的文化层次。

3.4 加强巡逻检查

虽然GIS组合开关设备具备检修期时间长、检修成本低等优点，但是仍然需要员工通过周期性的巡逻检查来确保GIS组合开关设备的正常运行，防止出现因检查不及时而发生的机械故障，在员工每次开启设备，进入GIS内室之前，都务必检查各个监视系统和设备是否正常运行，如需检查GIS内室，则要把内室空气排风15分钟后，方可进入。巡逻检查需要关注以下5点。

3.4.1 压力是否正常

对于GIS组合开关设备，气室的压力需要格外关注，日常检查中首先需要排查六氟化硫气体压力是否在规定区间值，由于六氟化硫具有灭弧、对物体绝缘的特性，所以保证其气体压力充盈并且时刻关注压力值就尤为重要，当气室压力过小或有漏气情况出现时应提前发现并处理，以保证设备正常工作。

3.4.2 机器是否发热

GIS设备内部有着复杂，精密的结构，一旦内部零件有不良接触，就会使得金属主体的表面发热，如果持续过度发热，就会带动电动机、控制继电器不良运作，产生异味[3]。所以员工在日常维护检查中可以用测温仪或者红外线感应装置对主体表面进行温度检测，通过测温来判断机器是否正常运行。

3.4.3 声音是否异常

对机器运行声音的检测也是有效手段之一，因为一旦设备内部出现不规律放电现象，就可以听到特殊的电流声，另外，电流通过设备内部机械运作，产生电磁、静电会导致设备内部连接螺丝或者卡扣松动，产生震动，员工可以通过经验来分辨设备内部声音。

3.4.4 设备是否生锈

对于机械设备，生锈会加速器械腐蚀，导致连接处接触不良、主体滑落等危险问题，为此要时刻检查器械是否有生锈问题，尤其对关键连接处，如：法兰连接处、机械凹槽等极易生锈位置，及时检查，避免设备损坏。

3.4.5 设备外表是否损坏

在日常的监管检测中，员工需要对设备的主要结构外表、器械连接处、操作机构的开口销、弹簧圈以及轴心进行实际观测，确保设备无破损、无漏气的情况出现，同时需要检查设备主要结构的外观是否外漆脱落、跑油、漏油等实际问题。

4 结语

如今，许多电厂都已经运用GIS技术来提高产能，对于电力技术的高速发展，员工必须与时俱进，不断提高文化积累和技术素养，并且培养自我学习的能力，促进电厂的经济提升，实现应有的价值。

参考文献：