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GIS设备的质量问题及其施工的安全措施

文档作者：梁汉城1 曾国庆2 黄裕文文档来源： 1.广东省电力技术改进公司 2. 深圳供电局		点击数：	更新时间： 2020年12月06日
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2 石禧漂易羔. - 一- - 一.里主竺全兰竺一一一一一一遇兰兰止三旦旦了竺兰三塑2
6 15设备的质量问题及其施工的女全措施
梁汉城1，曾国庆2，黄裕文
(1.广东省电力技术改进公司，广东广州51 01 60 ; 2. 深圳供电局，广东深圳51 80 1)
〔摘要〕随着GI S设备在电力系统中使用量的日趋增长，为保证电力安全生产，GI S设备的制造质量
监控尤其重要。叙述T 由于引5 的安装、检修、管理经验不足而导致的一些不安全事件，对Gt S 设备的质量
和安全措施进行探讨、分析，并给出了一些有效的建议以确保人身和设备的安全。
〔关键词〕GI S; 质量; 安全; 措施
GI S 设备经过30 多年的研制开发得以迅速发
展，并被广泛应用于电力系统中。据有关资料统计，
广东省2005 年度运行的110 kV 以上GIS 间隔有
2 082 个，新增的l lo kV 以上GIS 间隔有519 个。
GIS 设备以常规设备无法比拟的优越性越来越多地
被应用于电站建设中，因此，对各厂生产的GI S 设
备工艺质量和安装过程遇到的情况及安全问题进行
回顾总结，以积累经验，为今后电力建设工程中的
GI S 设备安装工作提供借鉴和参考。
I GI S 设备质量问题回顾
(1) 2004 年，中山220 kV 同益变电站投产仅
几个月后，110 kV n 母一v 母分段位置就出现了
SF6气体压力下降情况，停电检查后发现是由盒式
绝缘子有裂缝漏气引起的。事实上出厂检漏时就发
现母线筒有泄漏，为了省工时在未拆下密封圈和盒
式绝缘子的情况下就对母线筒进行补漏处理，然后
用油漆覆盖补焊位置就出厂了。补焊引起绝缘子过
热、烘焦，在螺栓的压力下就会产生裂缝引起漏气。
此外，绝缘子烘焦部分长时间带电运行还会引起对
地放电和母线短路故障。这是一起严重的制造厂质
量事故。
(2) 2004 年，中山220 kV 旗乐变电站进行
l ro kV GIS 母线耐压试验时，出现闪络声，虽然
最终通过了耐压时间且电源无脱扣，但安装单位为
了安全起见仍将母线筒拆开检查，发现闪络发生在
垂直母线筒现场不用拆开的位置，此外，水平位置
的盒式绝缘子上也存在杂物和放电痕迹。这主要是
由出厂时未将杂物清理干净引起的。
(3) 2005 年11月，深圳220 kV李朗站在起吊
22OkV GIS 出线套管时，只绑扎套管头部的金属
位置，使金属板承受整个套管的重量。由于绑扎不
科学，使套管可能受到损坏，故运行一段时间后就
出现套管顶泄漏的情况。
(4) 2006 年8 月，东莞220 kV 黎贝站、中
山220 kV 迪光站安装设备时，发现到货的110 kV
GIS 母线筒的盖板太薄，母线筒没有在先氮气或干
燥空气的情况下运输，密封螺栓又是隔1个螺栓孔
才装1个，密封不严，导致母线筒进水受潮。厂家
应选用厚铁板封堵，且要全部螺栓孔都装上，才能
防止进水现象。
(5) 2006 年8 月，东莞220 kV 陈屋变电站扩
建工程中，110 kV GI S 安装后发现母线接触电阻
不合格，且电阻值很不稳定，最后将母线动触头上
的触子带( 俗称“表带”) 由国产件元件全部更换
为进口元件，才解决了此问题。
(6) 2006 年8 月，深刀11220 kV 奋进站220 kV
Gls 3 号主变间隔中断路器间的接地刀闸安装完成
后进行试验操作时，出现和其他接地刀闸操作时不
同的声响。检查发现这是由于该接地刀闸B 相触
头出厂时未将静触头固定，4 颗固定螺栓被遗忘在
屏蔽筒内造成的。这也是一起严重的厂家质量事故。
(7) 2005 年度广东电网公司GIS 设备紧急( 重
大) 缺陷统计的详细数据见表1。
20 05 年度广东电网公司GI S设备紧急( 重大) 缺陷统计( 次数〕
500 kV 220 kV l lo kV 合计
SF6气体漏气
断路器本体缺陷
CT 缺陷
PT 缺陷
隔离开关及地刀缺陷
操作机构缺陷
其他缺陷
合计
14
(j
2 8 4 7
74
31
41
18
4
19
7
64
3
18
3
39
0
6
4
15
Z GIS 设备施工安全措施
(1) 不能直接由气瓶向气室充SF6气体，必须
先经过减压阀减压; 充气压力不得超过额定值，严
禁为省充气时间超额定值充气; 在抽真空前，应迅
速放置干燥剂，以尽量缩短其在大气中暴露的时间。
2 6
第9卷( 2007年第9期) 电力安全技术Z 专题讨论
h U8 n t it a o !Un
(2) 抽真空和充气前应用定位螺母将GIS 设备
伸缩节固定，以防止抽真空和充气过程产生的外力
将设备损坏; 在完成充气后，再将定位螺母松开，
使伸缩节恢复至要求的尺寸。
(3) 抽真空时必须专人监护，因不可预见的原
因中途停泵时应立即关闭抽气阀，并打开真空泵排
气阀，以防真空泵内润滑油吸进封闭组合电气内部。
(4) 在装配扩建间隔时或其他返修作业前，必
须确认SF6气体已回收，且表压力为0，才能松开
盖板或法兰的螺栓连接，法兰螺栓必须沿圆周方向
均匀松动，不要拆卸螺母，只撬松盖板排出余气，
此时人员不要站在盖板的正面，当确认无正压存在
时才可拆卸螺母，以防止气室内有压力伤人。
(5) 由于GIS 站从外观上看一次设备带电部分
不如常规站直观，所以在施工中更换或安装避雷器
和放电记数器时，为防止感应电或雷击伤人，一定
要先将线路接地刀闸合上，或在进线接上临时接地
线。
(6) 在大修和更换SF6断路器时，应防止中毒
事件。因为SF6气体经过高温拉弧放电分解出金属
氟化物粉末、氟化亚硫酸(SOFZ)、四氟化硫(SF4)
等具有强烈腐蚀性的有毒物质和气体，吸人会引起
肺组织急性水肿，影响肺部的氧交换，导致缺氧而
窒息死亡，所以工作时一定要戴橡胶手套和防毒口
罩，充分重视安全防护问题。
(7) 充SF6气体时应设专人监护，以免发生将
GI S PT 的防爆片充破等类似事故，，造成设备损坏。
(5) 不要重击或施加额外的力于套管、管路、
箱体等部分; 户外安装时，应避免雨天作业。
(9) 安装过程中要防止灰尘和潮气进人GI S 内
部，因此，安装前应用塑料套盖住法兰孔。
(10 ) 气体密封胶通常不用于SF6气体侧，而
只在空气侧的整个法兰面薄薄地涂敷一层以防止雨
水的浸入和防锈。因为电弧作用后的SF6气体会产
生HF( 氢氟酸)，而HF 对密封胶会产生腐蚀，造
成断路器内杂质含量增加，这对设备的安全运行很
不利。
(n ) 补充SF6气时禁止用火焰加热气瓶来加
快SF6的汽化。
(12) 进行GI S 壳体内部安装时，应先回收SF6
气体，然后吹入干燥空气，并用氧气浓度表检查，
当氧气浓度大于18 %时，才能开始工作; 进人壳
体内工作时，应设专人监护。
(13) 螺栓紧固时，用力矩扳手按厂家要求的
力矩进行紧固作业，紧固后作好标记，以便检查。
(14) 使用上海通用电气公司的(SF6) 气体回收
充气装置时，只能在对开关充气或充灌钢瓶时，需
对已充分气化的液体SF6进行加压时才使用电加热
器，其他情况特别是液态贮存容器内无SF6液体时，
严禁开启气化加热器，否则易发生事故。
(15) 回收装置真空泵在大气压力(0 表压) 情
况下连续工作不得超过3min 。
(16) 真空计电源应经常处于关闭状态，只有
在确认0 表压以下时，才能开启检测真空值，否则
会对真空表造成损坏，并易发生事故。
(17) 为保证适当的气体压力，当GIS 正在运
行时，禁止打开或关闭任何阀门。
(18) 当发生大量SF6气体外漏时，应立即撤
离现场，开启室内通风设备，并做好防止sF6气体
压力突然下降引起母线闪络事故的措施。
(19) SF6的密度比空气大，且合格的SF6气体
虽然无毒，但也存在使人窒息的危险，所以SF6气
体应存放在通风良好的地方，要注意防晒、防潮，
工作人员进入低位区前应先进行通风并检测该区的
氧含量。
3 总结及建议
(1) 多起由制造厂质量问题造成的GI S 设备事
故应引起厂家重视，加大GI S 进厂监造及验收工作
的力度，尤其对现场不需打开的部件(如断路器等)，
加强制造质量和工艺的验收，改变传统的监造模式，
采取业主与制造厂共同进行关键点的质量验收，并
将此纳人设备制造供货合同条款。选择设备供应商
的同时也应委托具有资质的设备监造单位进行工厂
监造。
(2) GI S 是一种具有高清洁度的精密设备，环
境条件的控制必不可少，要做好防止SF6气体泄
漏，防止灰尘、水分、异物侵人，防止外力对设备
的损伤，防止元件间隔室气体伤人等安全措施。
(3) GIS 耐压试验出现放电时，虽然未经处理
重新加压就通过了试验，仍应对GI S 设备解体检查
并清理杂质和放电痕迹，以免对日后安全运行留下
隐患。
(4) 目前不少GIS 设备生产厂家出厂试验时只
给出整个间隔主回路电阻的管理值，没有各支路接
地开关的测量值和管理值，存在测量死区，对系统
安全存在隐患，所以建议厂家对分支作全面的测
量。这样通过将厂家给出的设计值和实际测量值作
2 7
Z 专 题 讨 论 电力安全技术
h Ua n t it 8 0 lUn
第9卷(2007 年第9期)
2 。曰BO丁开关站:继电保护危险点分析
叶文德
(柳州供电局，广西柳州545005)
BOT 开关站是一个全部使用国外进口设备的
220 kV变电站。该变电站由法国AlsthOm 公司投
资建造，线路主保护采用ABB公司的REL561 和
REL521 保护，母差保护、断路器失灵保护和操作
继电器箱均采用法国Alsthom 公司的保护设备。
由于国内外在设计思想、电网结构、施工维护等方
面存在着一定的差异，所以根据国外理念设计施工
的BOT 开关站有许多与国内习惯、规程规定不相
符的地方。特别是在一些非常重要的回路中存在的
差异，对于维护人员来说，如果没有一个非常清楚
的认识，就会很容易造成事故。从安全的角度来说，
这些回路就是重要的危险点，对这些回路中存在的
差异，维护人员必须有清楚的认识，才能确保现场
工作的安全。
其中SF6气压低、油压低、开关三相不一致这3 个
接点来自开关机构箱。
直跳一直跳二气压低油压低
”F‘} ”F‘1
341 341
入3 3 \ 一K 3 4 \ -
不一致
BF+1
母差保护
34
K48 \
3 1
(088一2)
3 l
(088一3)
3 l
(088一4)
3 卫
(盯3一3)
BF+
洲K
14\卫
75-5)
叼叫词
启动失灵
1 断路器失灵保护回路
1. 1 存在的差异
如图1所示，在断路器的三相启动失灵回路中，
共有6 种情况会启动本开关的失灵保护。它们分别
是收信直跳一、收信直跳二、开关5凡气压低、开
关油压低、开关三相不一致和母差保护跳本开关。
图1 断路器失灵保护回路
国内的相关规定是: 断路器失灵保护的起动回
路应由能瞬时复归的保护出口接点与相电流元件以
及可供选择的负序、零序电流元件接点串联组成。
1.2 危险点分析
由于在工作人员的印象中用于启动失灵的通常
是电气故障量，非电气故障量( 如瓦斯保护) 是不
允许启动失灵的，因此本站的sF6气压低、油压低、
开关三相不一致启动失灵回路很容易被工作人员所
忽略。由于相电流元件要有足够的灵敏度，一般整
定得比较灵敏，因而在线路负荷较大的情况下，相
电流元件就有可能动作。如果在这个时候刚好SF6
气体泄漏使气压或油压低到启动值，或误碰压力继
电器，都有可能导致断路器失灵保护误动作，而实
比较，确保不出现回路接触不良的情况。
(5) 室内吊物口的尺寸应满足GI S 设备最长部
位的提吊要求; 在110 kV 室内配电装置楼中布置
时，应考虑到110 kV 电缆转弯半径大和出线楼板
的开孔尺寸不能太小的情况; 在室内安装耐压试验
的套管时，楼房和墙面之间的净距应满足试验要求。
(6 ) 广东电网有关资料显示，选用小2 圆钢
敷设的接地网只能正常运行16 年，而铜材寿命可
达40 多年，所以建议设计室内Gls 站时，应考虑
使用年腐蚀率低使用寿命长的铜地网。
(7) 目前，10，110，220 kV 的GIS 设备，由
于各自的设计系统范围不同，在有联系的地方只给
出了表示有电闭锁合闸的文字标识。对于主变三侧，
当22OkV侧带电时，110 kV侧接地刀闸不能合闸，
反之亦然。所以，建设单位在图纸会审时应及早提
出增加线路有电检测装置，或用开关辅助接点完成
三侧主变地刀闭锁功能的要求，完善GI S 电气闭锁
系统。
(8) 出厂的GIS 设备应带( 干燥空气或氮气)
正压运输和保管，以防止母线筒内受潮引起设备质
量下降。
(9) 对于5风气体绝缘交流无间隙金属氧化物
避雷器，建议用外置型的常规避雷器，以避免无法
进行避雷器预试。
(10 ) 土建设计时可考虑多些地锚的设置，以
方便大型GIS 设备的位移和对接。
(11) 对于触头使用的触子带，建议采用进口
产品，国产产品的材质易氧化，使接触电阻不稳定，
而进口产品的接触电阻值较小且稳定。
(12 ) Gls 技术虽然有检修周期长的特点，但难
免会出现故障，建议选型时最好能选择结构合理、
拆装便的产品，以便能直接从组合电器中间拆装
或更换故障元件。
( 收稿日期: 2006 一12一31; 修回日期: 2007一02一28)
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