论文部分内容阅读
【摘 要】在变电站的安装施工中，GIS设备是重要的一环。本文通过常见变电站GIS设备的安装要点，论述了变电站电气施工过程中出现的问题和安装施工重点，并通过对智能化GIS设备的介绍，阐述了 GIS 设备的未来技术和安装内容，为电网设备的高质量安装和安全运行提供了技术保障。
【关键词】变电站；GIS 设备；智能化GIS；安装
随着电网负荷的迅猛增长，电网建设也就自然成了电力发展的首要任务。但电网的发展往往滞后于经济的发展，不断的拉闸限电足以说明这个事实。为了解决或改善这种窘况，电网建设的步伐不断加快，在这个过程中也出现了很多的问题，其中最值得关注的就是施工质量的问题。下面将主要介绍变电站电气施工过程中出现的问题，重点阐述GIS设备的安装、变压器的安装等重点、难点。
1 GIS设备施工安装的基本要点
1.1 施工准备
保证设备安装的精度。设备安装的精度指安装尺寸的精确度，即各个零部件的水平度、同心度、垂直偏差、旋转偏差必须达到要求。这是因为GIS是靠诸多结合紧密的密封面来保证气室密封并连接为一个整体的，同时大部分连接为刚性连接，如果在安装偏差过大会造成密封面不严而泄露、绝缘盆子受力损坏、导体受力不能保证正常接触从而在大电流时局部过热等危害。设备制造过程中考虑到密封的要求和整体偏差，所以制造精密度较高，由于工厂条件较好，且进行了预组装，所以容易达到要求。而施工现场条件较差，不可能由于偏差大而现场配制加工。所以必须设法使安装尺寸与制造尺寸相吻合。
1.2 GIS间隔设备的安装
设备安装要安着由下至上、由固定端至扩建端的顺序施工，这样有利于设备安装基准点的确定和设备找正。首先安装固定端的三台断路器，然后向扩建端依次安装隔接-母线-隔接单元，接着安装下一个断路器单元。断路器，电流互感器单元就位，起吊受力点必须在设备指定的悬挂点，要轻起轻落，不得刮伤，碰损外壳，更不得使设备受到冲击，碰撞。根据施工图，把断路器底座放在基础上，又依据基础复查结果，查出该范围内基础不平度，选择垫铁，在断路器的横纵轴线与地面上轴线吻合后，把垫铁垫在断路器底座与基础间。安装断路器时注意相位和操作箱的方向。利用水平仪测量断路器上CT罐口的水平，利用铅坠和钢尺测量断路器上两CT罐口距地面的高度，如果CT罐口不平和高度有误，可在断路器底座下用薄垫铁进一步找正，相邻断路器上CT罐口水平误差应保证在4mm以内；每组断路器横纵轴线偏差不大于2 mm；断路器上两CT罐口水平误差应控制在1mm以内；基础上垫铁不超过3块，垫铁与设备基础底座平齐。由于CT以上的设备均在制造厂内进行了预组装，所以只要控制住CT罐口的尺寸，以后的安装工作才能顺利进行。
具体的安装要点为：
（1）GIS间隔设备的安装，将间隔母联断路器吊装就位，调整间隔的底座，使其中心位置和高程符合要求后，将底座临时点焊固定，见图1。
图1 GIS间隔设备安装
（2）GIS设备对接时，应平行对接，不允许有蹩劲。
（3）按厂家的技术资料，依次安装与其相连的分支母线和套管
（4）GIS设备安装完成后须对外观进行清扫、补漆等工作，标示相序、涂相色等。
1.3 GIS附属设备的安装
（1）严格按照施工图纸固定隔离开关、电流电压互感器、避雷器以及电缆终端钢支撑，注意出线墙洞封堵。
（2）装配SF6气体检测系统，按照厂家的技术要求布置铜管的走向（见图2）。
图2 布置铜管的走向
（3）安装现场控制盘柜，进行电缆的敷设及二次配线。
（4）接地系统的安装，外壳接地。
为了保证安装过程中的精度，我们还实行了一整套的技术组织措施，在每个安装工序的安装过程中，对主要的技术参数作出要求，并进行详细实测和记录，对照标准检查是否合格。一方面保证每一安装工序的精度，另一方面为下一道工序提供基础数据，为整个工程提供竣工资料。
2 智能化安装的重点
随着智能化技术的发展，智能化变电站得到了广泛的推广和应用，其中GIS智能化组件是其中重要的内容。如图3为智能化GIS装置的具体内容。
图3 智能化GIS的内容
智能组件由若干智能电子装置集合组成，承担宿主设备（高压一次设备）的测量、控制和监测等基本功能，在满足相关标准要求时，智能组件还可承担相关计量、保护等功能。可包括测量、控制、状态监测、计量、保护等全部或部分装置。现阶段一次设备智能组件一般包括：智能终端、合并单元、状态监测IED等。
其智能终端与一次设备采用电缆相接，与保护、测控等二次设备采用光纤连接，实现对一次设备（如：断路器、刀闸、主变等）的测量、控制等功能。
采集本间隔开关设备位置信号、报警信号等实时数据，通过GOOSE服务发布至过程层网络；接收过程层网络的控制指令或继电保护装置的直接控制指令，并驱动相应的出口回路完成本间隔内各开关元件分合闸控制功能；接收授时命令，并准备对时、授时。
除了常规的上述部分外，GIS智能组件增加的在线监测装置是最为重要的部分，也是与普通GIS装置安装不同的内容，其具体包括：状态监测IED和合并单元。
状态监测IED是一种带有处理器、具有以下全部或部分功能的一种电子装置，主要作用是采集或处理数据；接收或发送数据；接收或发送控制指令和执行控制指令。
目前比较成熟的状态监测技术主要包括机构状态监测技术，SF6气体状态监测技术，局部放电监测技术、避雷器状态监测技术等。机构状态监测包括断路器的分合闸时间的监测、分合闸速度、分合闸电流波形的监测等。SF6气体状态监测主要包括SF6气体的密度和水分。
合并单元用以对来自二次转换器的电流和/或电压数据进行时间相关组合的物理单元。其主要功能是通过一台合并单元（MU），汇集/或合并多个互感器的数据，取得电力系统电流和电压瞬时值，并以确定的数据品质传输到保护/测控装置；其每个数据通道可以承载一台和/或多台CT和/或PT的采样值数据。
如表1所示，是智能化GIS装置的安装项目、位置和具体实现功能。
表1 智能化GIS装置的安装内容
3 结语
变电站电气设备安装工程的好坏，其重点是GIS设备的安装，在安装过程中必须重点加强现场安装过程的规范化管理工作，从施工人员的思想意识上下手，加强GIS设备在生产及安装各环节的管理。在了解基本GIS设备安装的同时，增加智能化GIS设备安装的重点，将现有技术和未来技术进行结合，有效提高工作质量，真正保证设备的安装质量和安全运行。
参考文献：
[1]韦春霞.35kV变电站设计方案优化探讨[J]，科技资讯，2006（35）.
[2]曹翾，李幸福. SD-5L变频器的安装、调试[J]，煤炭工程，2008（01）.
[3]齐铭安.电气安装工程施工的监理工作[J].安装，2002（06）.
作者简介：
肖尧（1983.12—），男，汉族，现就职于广东电网公司佛山供电局，工程师，研究方向：基建工程建设及管理。
【关键词】变电站；GIS 设备；智能化GIS；安装
随着电网负荷的迅猛增长，电网建设也就自然成了电力发展的首要任务。但电网的发展往往滞后于经济的发展，不断的拉闸限电足以说明这个事实。为了解决或改善这种窘况，电网建设的步伐不断加快，在这个过程中也出现了很多的问题，其中最值得关注的就是施工质量的问题。下面将主要介绍变电站电气施工过程中出现的问题，重点阐述GIS设备的安装、变压器的安装等重点、难点。
1 GIS设备施工安装的基本要点
1.1 施工准备
保证设备安装的精度。设备安装的精度指安装尺寸的精确度，即各个零部件的水平度、同心度、垂直偏差、旋转偏差必须达到要求。这是因为GIS是靠诸多结合紧密的密封面来保证气室密封并连接为一个整体的，同时大部分连接为刚性连接，如果在安装偏差过大会造成密封面不严而泄露、绝缘盆子受力损坏、导体受力不能保证正常接触从而在大电流时局部过热等危害。设备制造过程中考虑到密封的要求和整体偏差，所以制造精密度较高，由于工厂条件较好，且进行了预组装，所以容易达到要求。而施工现场条件较差，不可能由于偏差大而现场配制加工。所以必须设法使安装尺寸与制造尺寸相吻合。
1.2 GIS间隔设备的安装
设备安装要安着由下至上、由固定端至扩建端的顺序施工，这样有利于设备安装基准点的确定和设备找正。首先安装固定端的三台断路器，然后向扩建端依次安装隔接-母线-隔接单元，接着安装下一个断路器单元。断路器，电流互感器单元就位，起吊受力点必须在设备指定的悬挂点，要轻起轻落，不得刮伤，碰损外壳，更不得使设备受到冲击，碰撞。根据施工图，把断路器底座放在基础上，又依据基础复查结果，查出该范围内基础不平度，选择垫铁，在断路器的横纵轴线与地面上轴线吻合后，把垫铁垫在断路器底座与基础间。安装断路器时注意相位和操作箱的方向。利用水平仪测量断路器上CT罐口的水平，利用铅坠和钢尺测量断路器上两CT罐口距地面的高度，如果CT罐口不平和高度有误，可在断路器底座下用薄垫铁进一步找正，相邻断路器上CT罐口水平误差应保证在4mm以内；每组断路器横纵轴线偏差不大于2 mm；断路器上两CT罐口水平误差应控制在1mm以内；基础上垫铁不超过3块，垫铁与设备基础底座平齐。由于CT以上的设备均在制造厂内进行了预组装，所以只要控制住CT罐口的尺寸，以后的安装工作才能顺利进行。
具体的安装要点为：
（1）GIS间隔设备的安装，将间隔母联断路器吊装就位，调整间隔的底座，使其中心位置和高程符合要求后，将底座临时点焊固定，见图1。
图1 GIS间隔设备安装
（2）GIS设备对接时，应平行对接，不允许有蹩劲。
（3）按厂家的技术资料，依次安装与其相连的分支母线和套管
（4）GIS设备安装完成后须对外观进行清扫、补漆等工作，标示相序、涂相色等。
1.3 GIS附属设备的安装
（1）严格按照施工图纸固定隔离开关、电流电压互感器、避雷器以及电缆终端钢支撑，注意出线墙洞封堵。
（2）装配SF6气体检测系统，按照厂家的技术要求布置铜管的走向（见图2）。
图2 布置铜管的走向
（3）安装现场控制盘柜，进行电缆的敷设及二次配线。
（4）接地系统的安装，外壳接地。
为了保证安装过程中的精度，我们还实行了一整套的技术组织措施，在每个安装工序的安装过程中，对主要的技术参数作出要求，并进行详细实测和记录，对照标准检查是否合格。一方面保证每一安装工序的精度，另一方面为下一道工序提供基础数据，为整个工程提供竣工资料。
2 智能化安装的重点
随着智能化技术的发展，智能化变电站得到了广泛的推广和应用，其中GIS智能化组件是其中重要的内容。如图3为智能化GIS装置的具体内容。
图3 智能化GIS的内容
智能组件由若干智能电子装置集合组成，承担宿主设备（高压一次设备）的测量、控制和监测等基本功能，在满足相关标准要求时，智能组件还可承担相关计量、保护等功能。可包括测量、控制、状态监测、计量、保护等全部或部分装置。现阶段一次设备智能组件一般包括：智能终端、合并单元、状态监测IED等。
其智能终端与一次设备采用电缆相接，与保护、测控等二次设备采用光纤连接，实现对一次设备（如：断路器、刀闸、主变等）的测量、控制等功能。
采集本间隔开关设备位置信号、报警信号等实时数据，通过GOOSE服务发布至过程层网络；接收过程层网络的控制指令或继电保护装置的直接控制指令，并驱动相应的出口回路完成本间隔内各开关元件分合闸控制功能；接收授时命令，并准备对时、授时。
除了常规的上述部分外，GIS智能组件增加的在线监测装置是最为重要的部分，也是与普通GIS装置安装不同的内容，其具体包括：状态监测IED和合并单元。
状态监测IED是一种带有处理器、具有以下全部或部分功能的一种电子装置，主要作用是采集或处理数据；接收或发送数据；接收或发送控制指令和执行控制指令。
目前比较成熟的状态监测技术主要包括机构状态监测技术，SF6气体状态监测技术，局部放电监测技术、避雷器状态监测技术等。机构状态监测包括断路器的分合闸时间的监测、分合闸速度、分合闸电流波形的监测等。SF6气体状态监测主要包括SF6气体的密度和水分。
合并单元用以对来自二次转换器的电流和/或电压数据进行时间相关组合的物理单元。其主要功能是通过一台合并单元（MU），汇集/或合并多个互感器的数据，取得电力系统电流和电压瞬时值，并以确定的数据品质传输到保护/测控装置；其每个数据通道可以承载一台和/或多台CT和/或PT的采样值数据。
如表1所示，是智能化GIS装置的安装项目、位置和具体实现功能。
表1 智能化GIS装置的安装内容
3 结语
变电站电气设备安装工程的好坏，其重点是GIS设备的安装，在安装过程中必须重点加强现场安装过程的规范化管理工作，从施工人员的思想意识上下手，加强GIS设备在生产及安装各环节的管理。在了解基本GIS设备安装的同时，增加智能化GIS设备安装的重点，将现有技术和未来技术进行结合，有效提高工作质量，真正保证设备的安装质量和安全运行。
参考文献：
[1]韦春霞.35kV变电站设计方案优化探讨[J]，科技资讯，2006（35）.
[2]曹翾，李幸福. SD-5L变频器的安装、调试[J]，煤炭工程，2008（01）.
[3]齐铭安.电气安装工程施工的监理工作[J].安装，2002（06）.
作者简介：
肖尧（1983.12—），男，汉族，现就职于广东电网公司佛山供电局，工程师，研究方向：基建工程建设及管理。