gis组合电器质量控制

GIS组合电器质量控制二0一七年七月,目 录,一、 GIS 设备的基 础知识二、 GIS 设备安装环境条件三、GIS 设备安装四、GIS 设备交接试验五、GIS 设备的故障及处理,一、GIS 设备的基 础知识,1、GIS的概念 六氟化硫封闭式组合电器，国际上称为“气体绝缘开关设备”（Gas lnsulated Switchgear)简称GIS，它将一座变电站中除变压器以外的一次设备，包括断路器、隔离开关、接地开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、母线、电缆终端、进出线套管等，经优化设计有机地组合成一个整体。,一、GIS 设备的基 础知识,2、GIS的特点 （1）小型化：因采用绝缘性能卓越的六氟化硫气体做绝缘和灭弧介质，所以能大幅度缩小变电站的体积，实现小型化。 （2）可靠性高：由于带电部分全部密封于惰性SF6气体中，大大提高了可靠性。此外具有优良的抗地震性能。 （3）安全性好：带电部分密封于接地的金属壳体内，因而没有触电危险。SF6气体为不燃烧气体，所以无火灾危险。,一、GIS 设备的基 础知识,（4）杜绝对外部的不利影响：因带电部分以金属壳体封闭，对电磁和静电实现屏蔽，噪音小，抗无线电干扰能力强。 （5）安装周期短：由于实现小型化，可在工厂内进行整机装配和试验合格后，以单元或间隔的形式运达现场，因此可缩短现场安装工期，又能提高可靠性。 （6）维护方便，检修周期长：因其结构布局合理，灭弧系统先进，大大提高了产品的使用寿命，因此检修周期长，维修工作量小，而且由于小型化，离地面低，因此日常维护方便。,一、GIS 设备的基 础知识,2、GIS的结构 （1）根据安装地点可分为户外式和户内式两种。,户外式,户内式,一、GIS 设备的基 础知识,（2）GIS一般可分为单相单筒式和三相共筒式两种形式。110KV电压等级及母线可以做成三相共筒式，220KV及以上采用单相单筒式。,一、GIS 设备的基 础知识,（3）GIS设备根据各个元件不同作用，分成若干个气室，其原则如下：,1）因SF6气体的压力不同，要求分为若干个气室。断路器在开断电流时，要求电弧迅速熄灭，因此要求SF6气体的压力要高。隔离开关切断的仅是电容电流，所以压力要低些。,一、GIS 设备的基 础知识,2）因绝缘介质不同分为若干个气室。因GIS设备必须与架空线、电缆、主变压器相连接，而不同的元件所用的绝缘介质不同，如与变压器的连接因为油与SF6两种绝缘介质而采用油气套管。如右图。,一、GIS 设备的基 础知识,3）因GIS设备检修的需要，要分为若干个气室。由于元件与母线要连接起来，当某一元件发生故障时，要将该元件的SF6气体抽出来才能进行检修，分成若干气室能减小故障范围。,二、GIS 设备安装环境条件,1、现场GIS内部打开进行安装对接的环境条件 “内部打开”指GIS筒体的盖板拆卸以及气路连通管的拆装、密度继电器的安装等。 （1）环境的洁净度达到百万级以上(工作间内部不允许有昆虫、苍蝇、蚊子等存在) （2）环境的湿度不超过80%（工作间安装湿度计） （3）环境的内部温度525（工作间安装取暖加热器或空调） （4）环境的内部通风（工作间安装排风扇） （5）环境的内部照明应不低于75 Lx （6）环境应防雨防风，能耐受5级风（必要时户外工作间加装斜拉钢索固定）,二、GIS 设备安装环境条件,2、现场GIS附件安装环境条件 “附件安装”指安装支架、接地板、接地线、巡视平台、筒体连接板、检漏乃至表面进行油漆等工作。（1）GIS附件安装须在晴天进行。合理安排每周的工作任务量，尽可能在晴朗、无风无尘的天气完成所有的装配调试工作。（2）在安装过程中，有许多关键的试验项目，要与安装工作同时进行，故试验与安装工作的合理配合也是安装工作连续有序进行和保证工期的关键。（3）产品检漏过程中，必须把需要检漏部分的周围用塑料布围起来，保证围住的范围内，没有风吹，对检漏部位产生影响。,二、GIS 设备安装环境条件,3、GIS安装防尘房准备 3.1 防尘房的分类1#防尘房（用于断路器、隔离开关、现场分装等）2#防尘房（用于高位母线对接、低位转高位等）3#防尘房（用于低位母线对接、套管底座等）过渡间（用于进入防尘房的准备）,二、GIS 设备安装环境条件,防尘房的分类,二、GIS 设备安装环境条件,3.2 防尘房的技术要求 （1）防尘房的洁净度达到百万级以上(内部不允许有昆虫、苍蝇、蚊子等存在) （2）防尘房的湿度不超过80%（安装湿度计） （3）防尘房的内部温度525（安装取暖加热器） （4）防尘房的内部通风（安装不少于两个排风扇） （5）防尘房的内部照明应不低于75 Lx（勒克斯） （6）防尘房应防雨防风，能耐受5级风（必要时利用防尘房顶部的吊环，加装斜拉钢索） （7）防尘房应配备有a. AC380、AC220、DC220的电源板和常用工具及放工具的小车b. 除湿装置、干湿温度计、空气调节器、1200W吸尘器c. 工作平台、配梯（根据产品高低而定）d. 装配特殊工具（根据产品情况而定）e. 地面铺设防尘垫，确保在无尘状态下进行安装作业。,二、GIS 设备安装环境条件,3.3 防尘房的结构 （1）防尘房的外部结构 a. 防尘房外部罩有一个帆布套，保证不与外部产生空气流动，此套分为两半，由粘扣将这两半连接在一起。在两侧预留可进出组合电器单元并能良好密封的开口。 b. 和防尘房的开门相邻装有一个“过渡间”。过渡间是提供安装人员更换成防尘房工作需要的特殊衣服、鞋帽用的。它也罩有一个帆布套，出门有门帘。门帘装有粘扣，防止刮风时灰尘进入防尘房内。 c. 当防尘房分为两半部分以后，每一半帆布罩顶上都有吊环，可以利用吊车将防尘房的一半吊到新的位置上，以便将来两半对接。（2）防尘房的内部结构 a. 防尘房内部由角钢焊成几个板块，在现场组装而成。GIS产品将在其内部进行对接。 b. 防尘房内部纲构架，可以分为两半，它们之间螺栓和角钢连在一起成一个整体。,二、GIS 设备安装环境条件,防尘房的结构,二、GIS 设备安装环境条件,3.4 防尘房的数量一般需要1#防尘房3个；2#防尘房3个；3#防尘房2个；过渡间8个。3.5防尘房的管理a 进入防尘房前，先把脸和手洗净，在过渡房内穿戴防尘服、帽和鞋。房外穿的鞋不允许套鞋套进入。b 对带入防尘房的任何物品、工具，在房外预先做清洁处理。c 产品进入防尘房前，要清扫干净其表面的灰尘和污垢，然后用汽油布将表面擦干净，凉干。d 对所有带入防尘房的物品、工具进行登记及签名；每次带出的工具、物品，要进行登记或消帐及签字。每天下班前对防尘房进行保洁工作。e 工作时拉开的搭扣和打开的对接口要及时封好。,三、GIS 设备安装,1、GIS安装作业流程,三、GIS 设备安装,2、GIS安装单元的划分根据GIS总体设计的要求，本着确保现场安装准确、安全、有条不紊地进行的原则，对工程的对接面，按安装单元吊装先后作出划分，以便有效施工和有针对性的检验。,3、GIS设备基础检查3.1 GIS基础经相关单位验收，转交电气安装工程。3.2 GIS基础按设计图纸规定及厂方GIS说明书（现场装配作业指导书）确认现场安装条件在GIS基础上，划好各间隔的中心线，每间隔各项断路器、隔离开关中心线。确保与基础垂直，确定设备就位位置。,三、GIS 设备安装,3.3 利用经纬仪测量钢架基座水平，利用卷尺测量钢架基座位置，确认接地线的位置、长度，检查水泥地面应低于钢架基座。3.4 测量每项断路器、隔离开关基础地面水平，每间隔基础预埋件水平最高和最低差2mm。3.5 GIS设备基础混凝土强度达到设备安装要求，预埋件应接地良好，符合设计要求。GIS设备基础及预埋件的允许偏差，除应符合产品技术文件要求，尚应符合下表的规定：,三、GIS 设备安装,三、GIS 设备安装,GIS安装尺寸校验,三、GIS 设备安装,4、GIS设备接收、保管、开箱4.1 GIS主设备断路器、隔离开关，按设计要求及厂方的编号按顺序逐一进场，利用吊车吊至断路器和隔离开关基础上。4.2 GIS母线筒等附件设备，应按间隔就近放置。（由厂方技术指导人员进场指导）4.3 GIS设备到场后，应进行外观检查，包装无破损、无被撬砸痕迹。4.4 GIS设备到场后，应按厂方到货清单进行清点。（现场清点需厂方技术指导人员在场）,三、GIS 设备安装,4.5进行GIS附件设备开箱，应按现场装配原则进行开箱，开箱需施工单位、监理单位、建设主管单位、生产厂方共同开箱。4.6开箱检查清点工作，按箱内装箱清单进行清点。对厂方装箱时有凹凸不平，附件产品变形，施工单位将以工程联系单及设备缺陷通知单格式上报监理公司，由监理公司或厂方在场开箱检查人员向厂方通知，尽快对缺漏附件（产品）进行补齐，对有设备缺陷附件（产品）予以更换。4.7按产品技术文件要求应安装冲撞记录仪的元件，其冲击加速度应不大于满足产品技术文件的要求（小于3g），且冲击记录应随安装技术文件一并归档。,三、GIS 设备安装,5、断路器（CB）安装与调整5.1将需安装间隔的断路器吊至基础上调整，使各项断路器与基础中心线重合，保证断路器中心与地面基础2700mm。5.2利用吊锤以电流互感器法兰孔为基准。检查各相断路器中心与基础A、B、C相中心线相差距离，若不在中心线，进行调整使之重合。5.3利用经纬仪以电流互感器法兰孔为基准，检查各相断路器水平，若不水平，可进行垫片调整，使断路器水平处于同一水平面上（误差1mm）5.4利用钢卷尺以电流互感器法兰孔为基准检查各相断路器位置，调整到同侧钢架基座中心距离相等。5.5安装间隔断路器均符合上述要求，可将断路器支腿，垫铁基座临时焊接。,三、GIS 设备安装,6、隔离开关（DS）安装与调整6.1将需要安装间隔的隔离开关吊至移动平台，到达与断路器200mm处停止。6.2利用线锤以绝缘盆孔为基准，检查各相隔离开关中心与基础A、B、C相中心线，调整使之重合。6.3利用经纬仪以绝缘盆为基准，检查各项隔离开关的水平，调整所有开关在同一水平面上。6.4利用钢卷尺以绝缘盆端面为基准，检查各相隔离开关位置，调整使绝缘盆端面到隔离开关钢架基座中心线的距离相同。,三、GIS 设备安装,7、断路器（CB）与隔离开关(DS)对接7.1排放（CB）、电流互感器中运输用的高纯氮气，排放（DS）运输中的高纯氮气。7.2安装防尘帐篷，拆除（CB）手孔盖板，拆除(CB)、电流互感器单元中波纹管的盖板，施工人员穿专用服进入罐体内检查（CB）灭弧室内部有无异常，清理罐体内部，检查清理后加防尘罩。7.3拆除（DS）手孔盖板，施工人员穿专用服进入（DS）内部，检查内部有无异常。清理(DS)内部后加防尘罩。7.4用丙酮清理（DS）外露绝缘盆，清理O型密封圈加装防尘罩。7.5清理导体，使用百洁布、杜邦纸、酒精对导体表面的磕碰、划伤进行清理。7.6利用导体小车把导电杆一端插入（CB）侧导体接头中,三、GIS 设备安装,支撑导体。7.7利用移动平台对（DS）进行微调，使导体缓慢插入（DS）导体接头中后，取出导体支撑。7.8连接隔离开关与波纹管、法兰，导体要涂VP980，法兰面清理装O型圈。7.9（DS）与法兰连接时在定位180方向安装导向销进行连接。7.10对角装入2个螺钉，紧固成90方向，再装两个螺钉紧固，拆掉导向销将其它螺钉均匀坚固到力矩值，注入G661胶。7.11（DS）与法兰连接不能配合，可松开波纹管法兰螺栓，调整波纹管，轴向调整范围在10mm内，径向调整范围在5mm内，可使法兰面连接。7.12（CB）与（DS）对接完成后，将（DS）支腿与钢架基础临时焊接。,三、GIS 设备安装,8、串内母线与（DS）对接8.1排放串内母线运输用高纯氮气。8.2安装防尘帐篷，篷内干净整洁，严禁非工作人员入内。8.3拆下母线保护盖板和吸附剂盖板，清理罐体内部、法兰面、绝缘盆。8.4依次连接串内母线部分（导体涂VP980清洗法兰，装O型密封法兰）。8.5使用百洁布、杜邦纸、酒精清理导体。8.6清洗罐体内部法兰面，用丙酮清理母线筒绝缘盆，加装防尘罩。8.7用导体小车把导体一端插入母线侧导体接头中，支撑导体。,三、GIS 设备安装,8.8拆下（DS）绝缘盆保护盖，利用丙酮（DS）外露绝缘盆后装防尘罩。8.9利用吊车将母线筒吊至距（DS）200mm时拆除防尘罩，移动母线筒，将导体插入（DS）取出支撑。8.10串内母线与（DS）法兰连接程序按（CB）与（DS）法兰连接。8.11串内母线筒的位置固定与（CB）、（DS）固定方法一样，待全部尺寸核查后满足要求，将母线支架与钢架基础临时焊接。,三、GIS 设备安装,9、串内母线与（DS）对接9.1分支母线与(DS)对接，基本上与串内母线与（DS）对接程序一致。9.2分支母线与（DS）法兰面连接程序与串内母线与(DS)对接相同。9.3分支母线筒的位置固定与串内母线一致，将全部核查尺寸，满足要求时，将分支母线筒固定。,10、GIS设备套管连接10.1安装防尘帐篷，拆除壳体盖板，手孔盖板。施工人员进入罐体，检查、清理内部导体绝缘盆，后加装防尘罩。10.2利用丙酮清理绝缘盆“O”型圈，套防尘罩。10.3利用酒精、百洁布、杜邦纸对导体进行清理。10.4利用导体小车将导电杆一端插入分支母线侧导体接头中，支撑导体。,三、GIS 设备安装,10.5将罐体吊起到连接口200mm地点拆除防尘罩。10.6连接法兰面程序与（GIS）对接方法一致。10.7罐体就位程序与(GIS)其它固定方法一致，待尺寸核实满足要求，将罐体支架与钢架基础临时焊接。10.8拆除套管包装保护盖板，清理导体、瓷套法兰。10.9利用厂方瓷套起吊专用吊具起吊。使瓷套处于垂直位置，缓慢将导体插入接头中。,三、GIS 设备安装,GIS导电杆安装,GIS法兰面清擦,三、GIS 设备安装,11、GIS波纹管现场安装调整11.1波纹管的工作原理（1）安装误差的调整安装时根据安装误差的需要，将双头螺杆处的螺母松开，波纹管两端法兰固定后再紧固双头螺杆上的螺母，通过调整双头螺杆的尺寸，使波纹管的尺寸改变，满足安装要求（2）吸收热伸缩变形波纹管在工作时，一端螺母松开允许位移量L2、L3，当波纹管周围的筒体受环境影响变形时，使波纹管受挤压或拉伸，波纹管通过自身的变形吸收掉周围筒体的变形，减小了对固定支撑的推力。,三、GIS 设备安装,11.2现场安装注意事项（1）波纹管与母线在现场对接前应仔细检查波纹及密封槽部分是否有划伤或磕碰现象，若发现有划伤或碰伤现象，应先行确认划伤或磕碰的面积、深度、具体位置以及数量，然后将具体情况反馈给现场项目部进行判定，在得到明确答复可用后方可进行装配。（2）波纹管在工厂内按照理论尺寸1进行组装，现场安装需要吸收安装误差时，松开双头螺杆处的螺母，在法兰上下左右取4点测量尺寸，波纹管调节范围必须符合图纸要求，波纹管两端对接完成后再紧固双头螺杆上的螺母。（3）现场安装完成，充入额定压力的SF6气体后，按设计尺寸将波纹管一端的螺母松开。（4）CT及波纹管与CB对接后出现一头沉，临时支撑未焊接前吊车吊带不能松懈。11.3波纹管现场安装调整步骤（1）热伸缩波纹管的现场安装调整步骤 先确认与该波纹管相连已安装完成最近的固定支撑已经焊牢，再进行波纹管的安装。,三、GIS 设备安装,波纹管安装完成后，暂不松开波纹管，待与该波纹管相连的下一个固定支撑安装完成后，进行尺寸调节（可松开波纹管进行尺寸调整，调整值在图纸要求范围内），尺寸调整完成后进行固定支撑的满焊，满焊后将波纹管松开至运行状态。 充气前，需要再次确认与该气室相关的固定支撑是否满焊，确认满焊后，用手将波纹管两侧已松开的螺母拧紧至紧贴波纹管法兰（无需上力矩），进行充气操作。,三、GIS 设备安装,充气完成后，将波纹管两侧螺母调整到要求值，并紧固至要求力矩值。,三、GIS 设备安装,（2）端头力平衡波纹管的现场安装调整步骤端头力平衡波纹管安装完成后，需要将其固定支撑与基础焊接。端头力平衡波纹管安装完成后，尽快安装长拉杆，尽快将两侧波纹管气室的气体配管安装好。装配完成后，充入额定压力的SF6气体（缓慢充气，观察波纹管有无变化），确保两侧波纹管的气压一致，完成以上工作后，并按图纸要求尺寸松开短拉杆一端部的螺母，按照要求力矩值进行紧固，并做好标识。,三、GIS 设备安装,12、GIS设备抽真空12.1抽真空（1）连接从真空泵到设备气体入口的高压气管。所用的气管和真空泵应当与被抽设备的容积相适应。（2）检查确认真空泵旋转方向正确。然后，开动真空泵。（3）抽真空到133Pa后，继续抽30min以上。（4）如真空泵停止运转，应当立即关闭真空泵上的阀门，检查并确定油是否逆向流动。12.2真空检漏（1）抽真空后，立即关闭气体入口阀门并测量气室起始压力。（2）进行真空泄漏试验。要求在4h以上起始和最终的压力差不超过133Pa。（3）如果压力升高大于133Pa，则需要再抽真空到133Pa，然后继续抽真空30min，重复进行真空泄漏试验，以确定是否存在泄漏或是否有潮气吸入。,三、GIS 设备安装,13、SF6气体补充13.1用扳手卸掉气瓶上的盲盖和补气室进气口或自封接头保护帽。13.2从气瓶中放出一定量的SF6气体吹出气管和调节器内部的空气。13.3拧紧接头A和B，保证气管可靠连通。13.4打开气瓶阀门、调节器的阀门和进气口的截止阀。13.5使气室内气压升至额定气压。但一般不要超过额定值0.02Mpa。13.6气室补气后，要盖紧气瓶盲盖和自封接头保护帽，以防泄漏。,三、GIS 设备安装,14、设备吸附剂更换14.1 吸附剂不能在雨中或湿度大于90时更换。14.2 吸附剂从密封装置取出到装入产品的时间不要超过15分钟。14.3 从设备上取下带有吸附剂的盖板。14.4 卸下盖上的吸附剂盒，更换盒中的吸附剂，用板盖住盒后，装上锁紧夹用螺栓把盒固定在盖上，用吸尘器清理锁紧夹。14.5 清理外壳法兰和盖的密封面。14.6 涂密封胶，安装O形圈。14.7 装配盖板。,三、GIS 设备安装,15、GIS设备螺栓紧固力矩值,备注：以上力矩值仅供参考，螺栓紧固力矩根据安装部位不同，力矩值不同，具体力矩值根据厂家技术标准和相关规范标准确定。,三、GIS 设备安装,16、GIS设备安装示例,四、GIS 设备交接试验,1、外观及质量检查（1）检查GIS整体外观，所有铭牌、标牌安装位置应正确；油漆应完好、无锈蚀损伤，高压套管应无损伤等。（2）检查各种充气、充油管路，阀门及各连接部件的密封应良好；阀门的开闭位置应正确；管道的绝缘法兰与绝缘支架应良好。（3）检查断路器、隔离开关及接地开关、合闸指示器的指示应正确。（4）检查各种密度继电器、压力表、油位计的指示应正确。（5）检查汇控柜上各种信号指示、控制开关的位置应正确。（6）检查各类箱、门的关闭情况应良好。（7）检查隔离开关、接地开关连杆的螺钉应紧固，检查波纹管螺钉位置应符合制造厂的金属要求。（8）检查所有接地应可靠。检查电压互感器的高压末端、二次绕组一端应可靠接地。,四、GIS 设备交接试验,2、测量主回路的导电电阻测量主回路的导电电阻值，宜采用电流不小于100A的直流压降法，测试结果不应超过产品技术条件规定值得1.2倍。,3、密封性试验（SF6泄漏试验，空气泄漏试验）密封性试验可采取下列方法进行：（1）采用灵敏度不低于110（体积比）的检漏仪对各气室密封部位、套管接头等处进行检测时，检漏仪不应报警；（2）必要时可采用局部包扎法进行气体泄漏测量。以24h的漏气量换算，每一个气室的年泄漏率不应大于1%；（3）泄漏值得测量应在封闭式组合电器充气24h后进行。,-6,四、GIS 设备交接试验,5、封闭式组合电器内各元件的试验 （1）“元件”指装在封闭式组合电器内的断路器、隔离开关、负荷开关、接地开关、避雷器、互感器、套管、母线等。（2）封闭式组合电器内各元件的试验，应按GB50150-2006相应章节的有关规定进行，单对无法分开的设备可不单独进行。,4、测量SF6含水量测量SF6含水量（20的体积分数），应符合下列规定：（1）有电弧分解的隔离室，应小于150L/L（相当于百万分之一）；（2）无电弧分解的隔离室，应小于250L/L；（3）气体含水量的测量应在封闭式组合电器充气48h后进行。,四、GIS 设备交接试验,7、气体密度继电器、压力表和压力动作阀的检查（1）在充气过程中检查气体密度继电器及压力动作阀的动作值，应符合产品技术条件的规定。对单独运到现场的设备，应进行校验。（2）气体密度继电器应校验其接点动作值与返回值，并符合其产品技术条件的规定；压力表示值的误差与变差，均应在表计相应等级的允许误差范围内；校验方法可以用标准表在设备上进行核对，也可以在标准校验台上进行校验。,6、组合电器的操动试验组合电器的操动试验，联锁与闭锁装置动作应准确可靠。电动、气动或液压装置的操动试验，应按产品技术条件的规定进行。,四、GIS 设备交接试验,SF6密度继电器充气压力值（MPa）,四、GIS 设备交接试验,8、主回路的交流耐压试验 GIS设备现场安装、调试完成，必须进行耐压试验。其目的是检查总体安装后的绝缘性能是否完好，验证是否存在各种隐患(如安装错误，包装、运输、储存和安装调试中的损坏，存在异物等)导致内部故障。（1）交流耐压试验时对试品的要求试品应完全安装好，充气到额定密度，并进行密封性试验和气体湿度测量合格后，才能进行耐压试验；耐压试验前，应对试品测量绝缘电阻；耐压试验前，GIS上所有电流互感器的二次绕组应短路并接地；耐压试验前，应隔离高压电缆、架空线、电力变压器和电磁式电压互感器(如采用变频电源，电磁式电压互感器经频率计算不会引起磁饱和，也可以和主回路一起耐压)、避雷器；GIS主回路的每一部分都应进行耐压试验。,四、GIS 设备交接试验,（2）交流耐压试验电压值及试验电压的施加试验电压值为出厂试验电压的80%。试验加压程序。如下图：老练试验应在现场耐压试验前进行，加压程序为：0462kV老练10分钟，然后升到600kV耐压3分钟，然后升压至Uds（现场交流耐压值为864kV）持续1分钟，耐压试验结束后，降至1.2Um/3（554kV）直接进行超声局放测试，最后降压为零，试验结束。加压示意如下图所示。,四、GIS 设备交接试验,（3）GIS交流耐压试验判据如果GIS设备的每个部件均已按选定的试验程序耐受规定的试验电压而无击穿放电，则认为被试GIS设备通过