500 kV智能变电站电气施工中GIS设备安装调试技术分析.pdf

Telecom Power Technology 231 Sep.25,2023,Vol.40 No.18 2023 年 9 月 25 日第 40 卷第 18 期运营维护技术DOI：10.19399/ki.tpt.2023.18.077500 kV 智能变电站电气施工中 GIS 设备安装调试技术分析李佩瑶*，陈晨，郭蓉，刘飞（国网湖北超高压公司，湖北 武汉 430050）摘要：就 500 kV 智能变电站电气施工过程而言，需要安装气体绝缘金属封闭开关（Gas Insulated Switchgear，GIS）设备，同时对电力系统的安全平稳运行过程产生良性影响，结合当前电力企业技术要求企业社会发展趋势，突破传统安装技术形式，提出全新的 GIS 设备安装调试技术。因此，介绍了 500 kV 智能变电站电气施工和 GIS 设备的基本理论，介绍变电站电气施工中的 GIS 设备安装流程，并分析了 GIS 设备的简体探伤检测技术、接线检测技术、各色试验技术内容，为 500 kV 智能变电站电气施工水平提高创造优越条件。关键词：500 kV 智能变电站；电气施工；气体绝缘金属封闭开关（GIS）；安装调试技术；接线检测Analysis of GIS Equipment Installation and Debugging Technology in Electrical Construction of 500 kV Intelligent SubstationLI Peiyao*,CHEN Chen,GUO Rong,LIU Fei(State Grid Hubei Extra High Voltage Commpanny,Wuhan 430050,China)Abstract:In terms of the electrical construction process of 500 kV intelligent substation,it is necessary to install Gas Insulated Switchgear(GIS)equipment,which will have a positive impact on the safe and stable operation of the power system.In combination with the current technical requirements of power enterprises and the trend of social development,breaking through traditional installation technology forms,a new GIS equipment installation and debugging technology is proposed.Therefore,the article introduces the basic theory of electrical construction and GIS equipment in 500 kV intelligent substations,introduces the installation process of GIS equipment in substation electrical construction,and analyzes the simplified flaw detection technology,wiring detection technology,and various test technologies of GIS equipment,creating superior conditions for improving the electrical construction level of 500 kV intelligent substations.Keywords:500 kV intelligent substation;electrical construction;Gas Insulated Switchgear(GIS);installation and debugging technology;wiring detection0引言目前，在电力企业变电站中，大量电力系统设备数量增加，技术全面提高，其运行稳定性与安全性也得以大幅度增强。以 500 kV 智能变电站为例，其电气设备中主要包含了气体绝缘金属封闭开关设备（Gas Insulated Switchgear，GIS）设备，GIS 设备占地面积偏小，环境适应能力较强且具有极强的运行稳定性。且在维护与检修周期方面，GIS 设备占据一定优势，这使得GIS设备被广泛应用于500 kV智能变电站，参与电气施工工程。在施工工程中，GIS 设备的最大效能被有效发挥，因此针对 GIS 设备所开展的设备安装调试与安全管理工作就变得十分有必要，值得深入研究。1500kV 智能变电站电气施工与 GIS 设备1.1500kV 智能变电站电气施工500 kV 智能变电站的电气施工要求较高，不同于一般变电站，因此科学、合理提出有效性施工建设过程十分必要。有效性施工建设能够提高建设质量，优化变电站建设智能化水平，降低 500 kV 智能变电站的施工与总工程施工成本，有效确保电网安全稳定运行，体现 500 kV 智能变电站电气施工强大牵引力1。在施工过程中，500 kV 智能化变电站需要从站内建设安全、质量、进度等多方面展开讨论，真正实现变电站智能化技术的应用，从细节切入做到对变电站的全过程控制。变电站安装施工过程中需要结合安装工程前期准备、开工、施工过程以及竣工管理等方面展开分析，确保智能化技术应用贯穿始终，做好施工全过程监控跟踪工作。在分析多级技术交底，做好施工二次策划工作基础上，也需要结合工程实施细则来分析指导施工全过程，确保变电站设备试验指导内容与投入前准备到位，满足试验操作过程，从而确保验收竣工主线内容优化到位，同时编制继电保护技术内容2。收稿日期：21023-08-24作者简介：李佩瑶（1985），女，湖北浠水人，通信作者，本科，高级工程师，主要研究方向为电气自动化技术；陈晨（1987），男，湖北荆州人，本科，高级工程师，主要研究方向为输变电运维技术管理；郭蓉（1987），女，湖北荆州人，本科，高级工程师，主要研究方向为电气自动化技术；刘飞（1996），男，湖北黄陂人，本科，助理工程师，主要研究方向为变电运维技术管理。2023 年 9 月 25 日第 40 卷第 18 期Sep.25,2023,Vol.40 No.18Telecom Power Technology 232 1.2GIS 设备的基本概述GIS设备中包含了大量分支结构设备，如互感器、母线、断路器等，这些设备集合并形成一套完整的高压配电装置。GIS 设备能够分析电力系统中输变电与电力负荷指标，对电力系统结构的影响较大。GIS 设备的应用特征表现主要为以下 3 点。一是 GIS 设备容易受到外界环境干扰影响，但干扰影响不大，可以忽略不计。在电力企业中，GIS设备主要负责控制所有主设备与子设备。二是 GIS 设备在变电站建设过程中必须控制施工成本，表现在控制零件运输成本和安装费用上。由于 GIS 设备采用整体运输技术方式，其安装过程中需要费用不高，工作量也相对偏小，这也为变电站电气工程施工节约了大量的时间成本。三是 GIS 设备在损耗方面表现良好，其中设备运行过程中所产生的噪声极小，在减少系统运行环境影响方面优势较大。但是，GIS 设备在生产运作过程中集合性水平较高，安装过程中需要分析科学规划内容，基于不同子设备的安装区域，其中基于结构准确掌握内容，分析设备故障问题，对于施工进度和质量的影响较大3。2500kV 智能变电站电气施工中 GIS 设备的安装技术流程2.1安装前准备工作在施工开始前对现场工作内容进行分析，确保施工技术人员能够学习掌握 GIS 设备的具体安装操作技术方式。要参考电业安装章程来分析安装技术内容，对技术资料、设计图纸、不同专业分工内容进行安装调整优化，确保安装施工中引入更多关键问题，并做好各项安装技术说明工作。需要确保 GIS 设备安装体现一定有序性，结合现场配置专业内容来做好岗位分工，其中包括 GIS 设备的一次安装人员、二次安装人员、调试技术人员。不同人员都需要做到岗位分明，共同参与 GIS 设备安装工作流程中，做好相互配合工作4。准备好 GIS 设备安装工作，分析其中安装器具和设备内容，注重子设备与主设备之间的相互安装管理工作机制。掌握 GIS 设备安装吊车技术流程，同时合理应用扳手、螺丝刀、升降梯等工具，保证安装设备调压到位，结合电压表、电流表、工作台以及电源托盘展开全方位分析，确保 GIS 设备安装工作优化调整，思考设备安装整体技术流程。在做好现场清理工作基础上，考虑 GIS 设备安装技术流程，将地面完全清理干净，避免任何杂物残留。避免现场清洁不到位，影响 GIS 设备安装，同时提前做好防潮和除尘工作5。与 GIS 设备厂家技术人员建立良好沟通关系，要结合现场施工人员分析电力单位单标内容，完成GIS设备检验工作，同时检查GIS设备与相关资料内容，保证资料内容齐全。在整个准备工作过程中，需要确保 GIS 设备厂家技术人员也能给出具体的技术指导方案，做好安全交底工作。通过赵文峰提出的双 dq 变换理论，实现新型 I-f 控制与中高速最优电流注入式无位置传感控制的平滑切换6。2.2安装中技术工作在 GIS 设备安装中，需要施工技术人员参考施工现场分析施工顺序，参考预定顺序内容，对安装顺序进行调节，避免出现任何技术失误问题。施工设计阶段，需要设计人员按照实际情况来做好安装工作，即确定 GIS 设备分析起吊方式，优化基础埋设技术方式。在多数的 GIS 设备安装施工过程中，也需要采用大型电动单梁式起重机，满足吊装设备质量标准要求。而在基础预埋技术方式上，则需要参考 GIS 设备制造流程来确定资料，确保实际设计与施工流程体现一致性技术内容，有效完成 GIS 设备安装技术流程，最大限度地规避解体检查问题。在解体前，需要采用清洁剂与润滑剂，确保密封槽绝对清洁。这一安装技术方法的优势就是大幅度提升 GIS 设备安装使用效能，确保其密封程度与清洁程度有效调整优化7。2.2.1法兰凸缘盘的安装要满足法兰凸缘盘安装技术要求，做好设备连接工作，确保设备连接组件连接优化，满足 GIS 设备安装技术要求。考虑法兰凸缘盘技术应用作用较大，因此在安装前需要对其密封性进行严格检查，并配合磨砂纸完善磨平工作技术要求。一般来说，需要采用乙醚液体进行表面擦拭，确保顺利完成安装施工工作。同时，对法兰凸缘盘密封槽按压技术内容展开分析，避免产生较大位移现象状况。2.2.2气室充气对 500 kV 智能变电站电气施工中的 GIS 设备进行气室充气前，需要将气室中的空气完全抽出，达到真空状态。要基于多种模块分析独立气室变化情况，完成模块拼接和空气抽空工作。一般来说，要在气室内填充入大量 SF6气体，同时循序渐进对室内气体进行充压，将压力节点控制在 150 kPa。如果气室内气压达到 150 kPa，那么同时增加额定压力。另外，当气体气室压力达到 500 kPa，分析断路器气室压力，确保其进一步达到 700 kPa，增加额定压力。需要注意一点，应该遵照设备实际温度来计算压力值，如果 2023 年 9 月 25 日第 40 卷第 18 期 233 Telecom Power TechnologySep.25,2023,Vol.40 No.18 李佩瑶，等：500kV 智能变电站电气施工中 GIS 设备安装调试技术分析设备没有完全安装，则不能向室内填充 SF6气体，否则会引发安全事故。3500kV 智能变电站电气施工中 GIS 设备的安装调试技术要点3.1GIS 设备的简体探伤检测技术要点GIS 设备需要首先做好简体探伤检测工作，其中所涉猎的检测技术内容相当丰富，涵盖了多种技术检测方法，如射线检测技术、超声检测技术等。在检测GIS 筒体焊接施工中，则需要采用到涡流检测技术，保证技术操作效果理想化。在展开 GIS 筒体焊缝检测工作过程中，需要明确掌握 GIS 筒体焊接要求，分析物理缺陷问题，如裂纹断裂问题。在检测工作中，必须采用探头平行检测某些技术缺陷问题，做好横向移动，确保其检测频率较高，一般设置在 100 kHz8。3.2一次回路直流电阻试验技术要点一次回路直流电阻试验技术要点主要包括两方面内容。第一需要使用直流降压法来展开测量工作，同时确保直流电控制在 100 A 左右，误差范围控制在3%。在实际测量工作过程中，将电压测量线直接连接到电流输入电线内侧，同时做好接线工作，避免产生较大误差问题9。第二要在测量工作中结合实际测量电阻值分析 GIS 设备应用内容，确保结合试验报告电阻值来展开对比分析。要结合实际累计值对比分析来体现测量数据内容，保证其满足产品技术规格，将其控制在规格的 1.2 倍为最佳。如果高于这一规格标准过多，则需要重新布线，满足接地导线设计要求。3.3气体密度继电器和气密试验技术要点在定性检测工作中，需要做好检漏试验，围绕GIS 设备保证密封度效果有所优化。一般来说，要针对 SF6 气体密度继电器分析接点内容，思考继电同压力之间关联性。在充气之前，则需要分析 GIS 设备的接头阀门内容，有效结束充气过程，保证所有连接口部位检漏工作都能实施到位。在这一过程中，要控制检测仪探头，分析其中移动速度，确保其移动速度基本控制在 10 mm/s 左右。4结论文章分析了 500 kV 智能变电站中电气施工工作，主要对 GIS 设备的安装调试技术内容展开分析，结合设备安装过程来分析专业化操作，优化工作技术手段，确保提高 GIS 设备调试技术应用水平，最大限度保证500 kV 智能化变电站安全稳定运行。参考文献：1 梁伟清.500kV 变电站电气施工中 GIS 设备安装调试技术的应用 J.电子测试，2019（6）：114-115.2 瞿俊峰.变电站电气施工中 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