探讨水电站GIS在水电站运用与检修

论文导读：
GIS是指六氟化硫封闭式组合电器，国际上称为“气体绝缘金属封闭开关设备”（Gas Insulated Switchgear)简称GIS，它将一座电站中除部份设备以外的一次设备，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。我们经常可以看到的开关站，也叫高压配电装置。它的型式有三种：第一种是空气绝缘的常规配电装置，简称AIS。其母线裸露直接与空气接触，断路器可用瓷柱式或罐式。黔北水电总厂多数电站均采用这种型式。第二种是混合式配电装置，简称H－GIS。母线采用开敞式，其它均为六氟化硫气体绝缘开关装置。第三种是六氟化硫气体绝缘全封闭配电装置，简称GIS。
GIS的优点在于占地面积小，可靠性高，安全性强，维护工作量很小，其主要部件的维修间隔不小于20年。
GIS目前比较普遍使用6气体作为主要绝缘介质。6的密度是空气的5倍，极易存积在低洼处，在常温下性质稳定，在电弧作用下易生成有毒物质。
GIS的外壳大部分采用铝或钢浇铸或铝板钢板卷制的圆筒，导体装在圆筒内，由盆式绝缘子支撑，圆筒内充满6气体，作为主要绝缘介质。为防止外壳产生环流发热及感应电伤人，外壳一般都采用直接接地。
GIS在运行和检修中应注意的问题： , ~$ L# |8 {' I( s; K

1、通风 , d: B% m. S# ^9 s; Q* X

只要进入GIS室内，无论运行或检修，都要先打开GIS室的大门，打开通风机，通风15min后再进入GIS室内，检修过程要始终保持工作现场空气流通。

2、外壳接地 $ `* H

在巡视或检修时，应检查外壳接地板是否完整、牢固，防止感应电伤人。对220kV及以上的GIS，如果外壳接地板有松动，会听到放电声，并且外壳会发热。

3、操作机构的检修 ' O&

检修断路器和电动操作的刀闸操作机构时，必须停电，断开操作控制电源，并插入防分防合销子，以防分合闸线圈突然来电，机构动作伤人。另外，用电动操作断路器或刀闸时，如未动作或未完全断开，必须快速断开操作电源。否则，此时分合线圈已励磁，而转换开关未分合到位，线圈长时间励磁，分合线圈的绝缘层就会因发热而被烧毁。

4、GIS气室压力检查

运行中巡视GIS高压室时，要加强对各GIS气室压力表计的指示度的巡视检查，发现气室压力下降低于标准值，一定要重视，用灵敏度不低于10-6的卤素检漏仪检查所有密封连接部位的气密性。
5 、GIS气室检修程序：
工作票和安全措施
检修开始
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环境卫生的清扫，
地面轻微撒水降尘
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检修工器检查和登记
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开展班前会和安全技术交底
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6气体回收（关闭气室联接铜管两边截止阀，折下铜管，
清洗联接口后，联接 6气体回收装置，回收6气体）
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打开 GIS气室检修盖板
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清洗盖板面和边缘，取除原盖板内的分子筛吸附剂
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测量一次设备绝缘电阻、直流电阻、介损、耐压
等相关试验和设备缺陷处理
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更换吸附剂，碾磨、清洗气室、盖板毛刺、卫生，回装盖板
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抽真空
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充6气体
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检漏
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测微水
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外观验收，送电

6、GIS解体检查时的安全技术措施

1) GIS解体前，必须执行工作票制度，必须对备解体部分确定完全处于停电状态，并进行可靠的工作接地后，方可解体检查。
2) GIS解体前，如有必要及条件允许时，可取样分析，根据有毒气体的含量采取相应的安全防护措施。
3) GIS解体前，应用气体回收装置回收净化处理6气体，抽真空后要用高纯氮（99.99%以上）冲洗3次，且每次排放氮气后均应抽真空，每次充氮气压力应接近6额定压力。排放氮气及抽真空应用专用导管，人必须站在上风方位。
工作人员必须穿防护服，戴手套，以及配戴备有氧气呼吸器的防毒面具，做好防护措施。封盖打开后，人员暂时撤离现场30min,让残留的6及气态分解产物经室内通风系统排至室外，然后才准进入现场。
工作人员工作结束后应立即清洗手、脸及人体外露部分。
4）、GIS 发生事故有气体外逸时的安全技术措施
GIS 发生事故有气体外逸时,全体人员立即撤离现场，若在室外，在没有防护措施的情况下，不能停留在能闻到刺激气味的地方，若在室内，应立即投入全部通风设备。
在事故发生15min内，只准抢救人员进入室内。4h内任何人员进入室内必须穿防护衣，戴手套及防毒面具。如果发生爆炸，应先清除地面上的碎片，用洗尘器或毛刷彻底清除粉末状固体物后，才能开始抢修工作。4h进入室内虽可不用上述措施，但清扫设备时仍必须采用上述安全措施。
事故处理时，工作人员不能喝水、抽烟、或吃东西，事故处理后，应将防护用具清洗干净，工作人员要洗澡。
若故障时有人被外逸气体侵袭，应立即送医院诊治。

7、GIS现场折、装过程

1）6气体回收：关闭气室联接铜管两边截止阀，折下铜管，用工业酒精清洗联接口后，联接 6气体回收装置，回收6气体，当6回收压力为0MPa后，拆除 6气体回收装置，再拆除气室检修盖板并用工业酒精清洗盖板断面。
2）首先应检查导电体触头镀银层完好，对于导电杆的镀银层应用百洁布进行擦拭，呈银白色光泽。对于因检修或试验等原因引起磕碰划伤或表面氧化的导电杆，用2000目以上的砂纸和百洁布进行清理，然后用喷过无水乙醇或丙酮的无毛纸或白棉布进行彻底清洁。注：(使用于GIS的整个安装过程)
3） DO5密封胶应依据安装工艺，均匀的涂抹在密封圈的外部法兰上，密封胶不得流入密封圈内侧。检修气室在回装的整个过程必须保证随时用吸尘器进行吸尘。
4）擦拭绝缘件时应戴干净的棉手套，首先检查绝缘件无脏污、无裂纹、无闪络痕迹，然后用喷过无水乙醇或丙酮的无毛纸对绝缘子自高电位区到低电位区旋转擦拭清理，禁止用脏手或脏手套接触和擦拭绝缘件。
5）擦拭密封圈时应检查密封圈表面光滑，无划伤、气孔、麻点等，如有划伤、变形等缺陷必须进行更换。用喷过无水乙醇或丙酮的无毛纸对密封圈进行彻底清洁后，对密封圈涂以均匀的硅脂，防止密封圈的老化。涂抹硅脂时必须保持手的干净，避免有脏污附着在密封圈上。密封圈涂抹硅脂后应立即放入密封槽中进行产品的对接。密封圈不可重复使用。对接过程应保证密封圈入槽，不被挤压。对接密封面时应仔细检查密封面、密封槽及其内外侧，是否有磕碰划伤，表面是否光滑，如有缺陷用2000目以上的砂纸和百洁布进行清理，打磨时应以密封面为回转中心环形打磨，然后用吸尘器对粉末进行清理，再用喷过无水乙醇或丙酮的无毛纸或白棉布进行彻底清洁，加入分子筛吸附剂后，回装盖板。
6）、连接螺栓紧固
紧固合拆开螺栓时，应用吸尘器仔细清理金属粉末、灰尘等异物，特别是两对接面的结合缝处，再用无毛纸擦拭干净。安装时要使两密封面平行缓慢对接，时刻注意有无异物落论文导读：
入壳体内部，密封圈不可脱落。首先对角穿入水平方向的螺栓，轻轻带紧螺母（不可完全紧固）,使密封圈有一定的压缩量，然后将两螺栓同时紧固，两对接法兰面完全吻合，依次穿入其他螺栓，按均匀对称紧固的原则将法兰螺栓紧固好。所有的螺栓紧固均应使用力矩扳手，其力矩值应符合产品的技术规定。
7）、设备抽真空时应做到人走泵停，当突然停电，应立即关闭真空泵阀门，避免真空泵回油，建议使用电子式真空计。
8、现场检查与试验
GIS回装后，必须经过严格的检查与试验，确认安装正确可靠，方可投运。
GIS的主要检查与试验项目有：
1） 外观检查
主要检查螺栓装配紧固状态、零件紧固、接地线配置、气体管路螺栓紧固情况、6气体压力指示等。
2）接线检查
检查从就地控制柜到各操动机构，从就地控制柜到电压、电流互感器端子箱接线的正确性，可以用万用表，同时检查接线端子的松紧及端子标识。
3） 6气体检漏
用灵敏度不低于10-6的卤素检漏仪检查所有密封连接部位的气密性，年漏气率不大于0.5%。可采用定性检漏或定量检漏方法。
4）6气体水份测量
6气瓶中新气的水份含量应不大于8ppm，设备在充入6气体24小时后测量其水分含量，其中断路器气室水份含量不大于150ppm，其他气室水份含量不大于250ppm。（此值为20℃的实验值）
5）最终检查
在完成全部安装、试验工作后，再全面检查一次GIS，主要是气体压力、安装情况、开关状态、外壳喷漆、各传动部分润滑紧固情况、二次线紧固等，发现不符合规定之处，立即整改。此外，对备品备件和辅助设备亦进行检查。
总之：GIS设备运行可靠性高、维护工作量少、检修周期长，其故障率较低；但GIS也有固有的缺点，由于6气体的泄漏、外部水分渗入、导电杂质的存在、绝缘子老化等因素影响，都可能导致GIS内部闪络故障。而GIS的全密封结构源于：论文的格式要求www.7ctime.com
使故障检修比较困难，检修工艺繁杂，事故停电检修时间长，停电范围大的现状。
参考文献：DLT555-2004，气体绝缘金属封闭开关设备现场耐压及绝缘试验导则
GBZ24836-2006 110kv, 气体绝缘金属封闭开关设备技术规范