串聯(lián)諧振生產(chǎn)廠家詮釋GIS組合電器設(shè)備的運(yùn)行及維護(hù)
近年來(lái)， 隨著科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn)， SF6氣體高壓電器在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用日益普及。封閉式組合電器GIS為戶內(nèi)SF6氣體絕緣的金屬封閉式開關(guān)設(shè)備， 是性能優(yōu)良， 技術(shù)先進(jìn)的高壓電氣設(shè)備。
1 GIS組合電器的應(yīng)用及優(yōu)點(diǎn)
SF6氣體絕緣全密封組合電器是70年代出現(xiàn)的一種先進(jìn)的高壓配電裝置，國(guó)際上稱這種設(shè)備為Gas Insulated Switchgear簡(jiǎn)稱GIS。具有體積小、安裝施工工期短、設(shè)備檢修周期長(zhǎng)，使用壽命長(zhǎng)，技術(shù)性能優(yōu)良的特點(diǎn)。GIS的主要優(yōu)點(diǎn)占地面積小，220kV、110kVGIS設(shè)備占地面積為常規(guī)設(shè)備的32%；某站220kVGIS 9個(gè)間隔占地面積僅約480平方米；不受污染、鹽霧、潮濕等環(huán)境的影響；具有滅弧性能強(qiáng)，不燃燒、防火性能好，安全可靠，GIS設(shè)備維護(hù)工作量少，檢修周期長(zhǎng)，適合無(wú)人值班變電所；施工工期短，現(xiàn)場(chǎng)安裝工作量比常規(guī)設(shè)備減少了約8O%。
2 GIS運(yùn)行中存在的問(wèn)題
既然，GIS設(shè)備較常規(guī)敞開式高壓設(shè)備相比具有很多優(yōu)越性，那么電氣運(yùn)行人員如何才能保證GIS更安全、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行？類似的問(wèn)題越來(lái)越被人們所關(guān)注。由SF6氣體的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)決定了它的絕緣性能必然會(huì)受到水分、雜質(zhì)、電極表面狀態(tài)等種種因素的影響。
SF6在常溫下是極其穩(wěn)定的氣體，其惰性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)氮?dú)夂拖∮袣怏w。它不與堿液、白熱的氧化亞銅、銅或銀作用。在電弧、電暈和高溫作用下，SF6氣體才會(huì)發(fā)生分解現(xiàn)象。當(dāng)溫度到達(dá)4000K以上，絕大部分解產(chǎn)物為硫和氟的單原子。當(dāng)溫度降低時(shí)，絕大部分分解物又還原為SF6分子，但是有極少部分硫和氟的單原子在重新結(jié)合的進(jìn)程中與游離的金屬原子及SF6氣體中的水分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生了金屬氟化物和硫的低價(jià)氟化物。這些低氟化合物有較強(qiáng)的毒性和刺激性，對(duì)人體有較大危害，對(duì)許多絕緣材料、金屬材料也有嚴(yán)重的腐蝕性。
3 SF6氣體中水分的來(lái)源分析
?。?）制造廠家的安裝人員在裝配過(guò)程中吸附過(guò)量的水分；
?。?）密封件的制造、安裝調(diào)整不合格，造成密封件的老化和滲漏；
?。?）各法蘭面密封不嚴(yán)；
?。?）吸附劑飽和，失去吸附作用；
?。?）在測(cè)試SF6氣體壓力、微水測(cè)量以及補(bǔ)氣過(guò)程中帶入水分。
4 針對(duì)SF6氣體中水分的不同來(lái)源，應(yīng)采取的有效措施
?。?）安裝人員在裝配過(guò)程中，嚴(yán)格按照抽真空的順序及技術(shù)要求，充氣前，還要檢查充氣設(shè)備和管路是否清潔，無(wú)水分和油污，管路連接處是否有漏氣現(xiàn)象（運(yùn)行中每個(gè)氣室年漏氣率小于1%）；
?。?）制造廠家需不斷提高密封元件的制造工藝，增加密封度和抗老化能力；安裝時(shí)注意密封件的位置調(diào)整是否合適，調(diào)整后必須經(jīng)過(guò)漏氣檢驗(yàn)，檢測(cè)要求根據(jù)GB 11023標(biāo)準(zhǔn)（《高壓開關(guān)設(shè)備六氟化硫氣體密封試驗(yàn)導(dǎo)則》）執(zhí)行；
（3）仔細(xì)檢查法蘭面接觸有無(wú)縫隙和生銹現(xiàn)象，除銹后，使用專用工具緊固法蘭螺絲，法蘭螺絲必須沿圓周方向緊固；
?。?）隨時(shí)根據(jù)空氣濕度變化，密切關(guān)注吸附劑的變色情況，發(fā)現(xiàn)飽和已無(wú)吸附作用，必須及時(shí)通知檢修人員更換；
?。?）在微水測(cè)量采樣試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)選擇天氣晴好，且環(huán)境溫度接近20℃的條件下進(jìn)行；運(yùn)行中如需補(bǔ)氣，充氣前對(duì)每瓶SF6氣體都應(yīng)復(fù)核濕度，且不得超過(guò)表3標(biāo)準(zhǔn)。
GIS運(yùn)行過(guò)程中，還會(huì)存在GIS氣室的SF6氣體壓力降低，必將使SF6氣體的絕緣強(qiáng)度、滅弧能力降低，同樣也威脅著設(shè)備的安全運(yùn)行。SF6氣體泄漏是造成GIS氣室壓力降低的主要原因。每天巡視檢查各個(gè)氣室的壓力表并記錄壓力值，對(duì)比不同電壓等級(jí)、不同氣室SF6氣體的額定壓力值，如發(fā)現(xiàn)某氣室低于其額定值時(shí)，每隔一段時(shí)間跟蹤監(jiān)測(cè)該氣室壓力的變化情況，待確定了該氣室確實(shí)存在氣體泄漏，及時(shí)通知調(diào)度及檢修人員，隨后等待檢修人員到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行氣室的查漏、補(bǔ)充SF6氣體、堵漏等工作。
5 GIS設(shè)備維護(hù)應(yīng)采取的措施
5.1 GIS運(yùn)行維護(hù)的基本技術(shù)要求
（1）GIS室的安全要求。GIS室內(nèi)空氣中的氧氣含量應(yīng)大于18%或SF6氣體的最大允許含量不應(yīng)超過(guò)1000μL/L；室內(nèi)應(yīng)安裝氧量?jī)x、SF6氣體泄漏報(bào)警裝置、足夠的通風(fēng)排氣裝置；應(yīng)該備有防毒面具、防護(hù)服、塑料手套等防護(hù)用具；GIS設(shè)備室應(yīng)該配備專用的消防設(shè)施（如：CO 滅火器、干粉滅火器）；控制盤及低壓配電盤內(nèi)應(yīng)嚴(yán)密封堵。
（2）接地。在正常情況下，對(duì)運(yùn)行、維護(hù)人員易觸及的部位（如GIS外殼及金屬構(gòu)架）上的感應(yīng)電壓不應(yīng)超過(guò)36V。
?。?）溫升。對(duì)運(yùn)行人員易接近的外殼，其溫升不應(yīng)超過(guò)3OK；對(duì)運(yùn)行人員易接近，但在正常操作時(shí)不需要接觸的外殼，其溫升不超過(guò)40K；對(duì)運(yùn)行人員不接觸的部位，允許溫升可提高到65K。
?。?）通風(fēng)。對(duì)運(yùn)行、維護(hù)人員經(jīng)常出入的場(chǎng)所，每班至少通風(fēng)1次（15min）；對(duì)運(yùn)行、維護(hù)人員不經(jīng)常出人的場(chǎng)所，在進(jìn)入前應(yīng)先通風(fēng)15min。
5.2 設(shè)備維護(hù)可采取的有效措施
?。?）外泄的SF6分解物具有強(qiáng)毒性，防護(hù)不當(dāng)會(huì)影響人體健康甚至造成中毒事故，因裝有SF6設(shè)備的配電裝置室，應(yīng)裝設(shè)強(qiáng)力通風(fēng)裝置，并將風(fēng)口設(shè)置在室內(nèi)底部，排風(fēng)口不應(yīng)朝向居民住宅或行人。
（2）進(jìn)行氣體采樣和處理一般滲漏時(shí)，要戴防毒面具或正壓式空氣呼吸器，穿防護(hù)服并進(jìn)行通風(fēng)。
?。?）運(yùn)用準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可以更好地監(jiān)視GIS運(yùn)行的情況，快速發(fā)現(xiàn)缺陷，有必要安裝GIS在線監(jiān)測(cè)裝置（SF6氣體在線監(jiān)測(cè)裝置f壓力，密度，溫度）、SF6微水監(jiān)測(cè)裝置和GIS局放監(jiān)測(cè)裝置}。
?。?）SF6配電裝置發(fā)生大量泄漏等緊急情況時(shí)，人員應(yīng)迅速撤出現(xiàn)場(chǎng)，開啟所有排風(fēng)機(jī)進(jìn)行排風(fēng)。未佩戴防毒面具或正壓式空氣呼吸器人員禁止人內(nèi)。只有經(jīng)過(guò)充分的自然排風(fēng)或強(qiáng)制排風(fēng)，并用檢漏儀測(cè)量SF6氣體合格，用儀器檢測(cè)含氧量（不低于18%）合格后，人員才準(zhǔn)進(jìn)入。發(fā)生設(shè)備防爆膜破裂時(shí)，應(yīng)停電處理，并用汽油或丙酮擦拭干凈。
（5）為防止接觸電勢(shì)的傷害，在正常操作GIS設(shè)備時(shí)，任何人都禁止觸及外殼，并保持一定距離，手動(dòng)操作隔離開關(guān)或接地開關(guān)時(shí)，操作人員必須戴絕緣手套。
?。?）SF6備用氣瓶應(yīng)儲(chǔ)存在陰涼、通風(fēng)良好的庫(kù)房中，直立放置。氣瓶嚴(yán)禁靠近易燃、油污地點(diǎn)。
?。?）新氣使用前應(yīng)進(jìn)行檢查，符合標(biāo)準(zhǔn)后方可使用。
?。?）氣瓶、閥凍結(jié)時(shí)嚴(yán)禁用火烤。
?。?）SF6新氣應(yīng)具有廠家名稱、裝灌日期、批號(hào)及質(zhì)量檢驗(yàn)單。SF6新氣到貨后應(yīng)按有關(guān)規(guī)定進(jìn)行復(fù)核、檢驗(yàn)，合格后方準(zhǔn)使用。存放半年以上的新氣，
使用前要檢驗(yàn)其濕度和純度，符合標(biāo)準(zhǔn)后方準(zhǔn)使用。充裝SF6氣體的氣瓶應(yīng)不超過(guò)五年檢驗(yàn)一次。
6 結(jié)束語(yǔ)
盡管SF6氣體絕緣全封閉組合電器（GIS）具有優(yōu)越于其他高壓設(shè)備的種種特性，但只有我們?cè)贕IS設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中高度重視影響其正常工作的各種問(wèn)題，加強(qiáng)日常巡視檢查工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)威脅設(shè)備的安全隱患，針對(duì)性地采取有效的措施，才能使它更好地發(fā)揮其獨(dú)有的功效，提高安全運(yùn)行的可靠性。
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1 GIS組合電器的應(yīng)用及優(yōu)點(diǎn)
SF6氣體絕緣全密封組合電器是70年代出現(xiàn)的一種先進(jìn)的高壓配電裝置，國(guó)際上稱這種設(shè)備為Gas Insulated Switchgear簡(jiǎn)稱GIS。具有體積小、安裝施工工期短、設(shè)備檢修周期長(zhǎng)，使用壽命長(zhǎng)，技術(shù)性能優(yōu)良的特點(diǎn)。GIS的主要優(yōu)點(diǎn)占地面積小，220kV、110kVGIS設(shè)備占地面積為常規(guī)設(shè)備的32%；某站220kVGIS 9個(gè)間隔占地面積僅約480平方米；不受污染、鹽霧、潮濕等環(huán)境的影響；具有滅弧性能強(qiáng)，不燃燒、防火性能好，安全可靠，GIS設(shè)備維護(hù)工作量少，檢修周期長(zhǎng)，適合無(wú)人值班變電所；施工工期短，現(xiàn)場(chǎng)安裝工作量比常規(guī)設(shè)備減少了約8O%。
2 GIS運(yùn)行中存在的問(wèn)題
既然，GIS設(shè)備較常規(guī)敞開式高壓設(shè)備相比具有很多優(yōu)越性，那么電氣運(yùn)行人員如何才能保證GIS更安全、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行？類似的問(wèn)題越來(lái)越被人們所關(guān)注。由SF6氣體的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)決定了它的絕緣性能必然會(huì)受到水分、雜質(zhì)、電極表面狀態(tài)等種種因素的影響。
SF6在常溫下是極其穩(wěn)定的氣體，其惰性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)氮?dú)夂拖∮袣怏w。它不與堿液、白熱的氧化亞銅、銅或銀作用。在電弧、電暈和高溫作用下，SF6氣體才會(huì)發(fā)生分解現(xiàn)象。當(dāng)溫度到達(dá)4000K以上，絕大部分解產(chǎn)物為硫和氟的單原子。當(dāng)溫度降低時(shí)，絕大部分分解物又還原為SF6分子，但是有極少部分硫和氟的單原子在重新結(jié)合的進(jìn)程中與游離的金屬原子及SF6氣體中的水分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生了金屬氟化物和硫的低價(jià)氟化物。這些低氟化合物有較強(qiáng)的毒性和刺激性，對(duì)人體有較大危害，對(duì)許多絕緣材料、金屬材料也有嚴(yán)重的腐蝕性。
3 SF6氣體中水分的來(lái)源分析
?。?）制造廠家的安裝人員在裝配過(guò)程中吸附過(guò)量的水分；
?。?）密封件的制造、安裝調(diào)整不合格，造成密封件的老化和滲漏；
?。?）各法蘭面密封不嚴(yán)；
?。?）吸附劑飽和，失去吸附作用；
?。?）在測(cè)試SF6氣體壓力、微水測(cè)量以及補(bǔ)氣過(guò)程中帶入水分。
4 針對(duì)SF6氣體中水分的不同來(lái)源，應(yīng)采取的有效措施
?。?）安裝人員在裝配過(guò)程中，嚴(yán)格按照抽真空的順序及技術(shù)要求，充氣前，還要檢查充氣設(shè)備和管路是否清潔，無(wú)水分和油污，管路連接處是否有漏氣現(xiàn)象（運(yùn)行中每個(gè)氣室年漏氣率小于1%）；
?。?）制造廠家需不斷提高密封元件的制造工藝，增加密封度和抗老化能力；安裝時(shí)注意密封件的位置調(diào)整是否合適，調(diào)整后必須經(jīng)過(guò)漏氣檢驗(yàn)，檢測(cè)要求根據(jù)GB 11023標(biāo)準(zhǔn)（《高壓開關(guān)設(shè)備六氟化硫氣體密封試驗(yàn)導(dǎo)則》）執(zhí)行；
（3）仔細(xì)檢查法蘭面接觸有無(wú)縫隙和生銹現(xiàn)象，除銹后，使用專用工具緊固法蘭螺絲，法蘭螺絲必須沿圓周方向緊固；
?。?）隨時(shí)根據(jù)空氣濕度變化，密切關(guān)注吸附劑的變色情況，發(fā)現(xiàn)飽和已無(wú)吸附作用，必須及時(shí)通知檢修人員更換；
?。?）在微水測(cè)量采樣試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)選擇天氣晴好，且環(huán)境溫度接近20℃的條件下進(jìn)行；運(yùn)行中如需補(bǔ)氣，充氣前對(duì)每瓶SF6氣體都應(yīng)復(fù)核濕度，且不得超過(guò)表3標(biāo)準(zhǔn)。
GIS運(yùn)行過(guò)程中，還會(huì)存在GIS氣室的SF6氣體壓力降低，必將使SF6氣體的絕緣強(qiáng)度、滅弧能力降低，同樣也威脅著設(shè)備的安全運(yùn)行。SF6氣體泄漏是造成GIS氣室壓力降低的主要原因。每天巡視檢查各個(gè)氣室的壓力表并記錄壓力值，對(duì)比不同電壓等級(jí)、不同氣室SF6氣體的額定壓力值，如發(fā)現(xiàn)某氣室低于其額定值時(shí)，每隔一段時(shí)間跟蹤監(jiān)測(cè)該氣室壓力的變化情況，待確定了該氣室確實(shí)存在氣體泄漏，及時(shí)通知調(diào)度及檢修人員，隨后等待檢修人員到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行氣室的查漏、補(bǔ)充SF6氣體、堵漏等工作。
5 GIS設(shè)備維護(hù)應(yīng)采取的措施
5.1 GIS運(yùn)行維護(hù)的基本技術(shù)要求
（1）GIS室的安全要求。GIS室內(nèi)空氣中的氧氣含量應(yīng)大于18%或SF6氣體的最大允許含量不應(yīng)超過(guò)1000μL/L；室內(nèi)應(yīng)安裝氧量?jī)x、SF6氣體泄漏報(bào)警裝置、足夠的通風(fēng)排氣裝置；應(yīng)該備有防毒面具、防護(hù)服、塑料手套等防護(hù)用具；GIS設(shè)備室應(yīng)該配備專用的消防設(shè)施（如：CO 滅火器、干粉滅火器）；控制盤及低壓配電盤內(nèi)應(yīng)嚴(yán)密封堵。
（2）接地。在正常情況下，對(duì)運(yùn)行、維護(hù)人員易觸及的部位（如GIS外殼及金屬構(gòu)架）上的感應(yīng)電壓不應(yīng)超過(guò)36V。
?。?）溫升。對(duì)運(yùn)行人員易接近的外殼，其溫升不應(yīng)超過(guò)3OK；對(duì)運(yùn)行人員易接近，但在正常操作時(shí)不需要接觸的外殼，其溫升不超過(guò)40K；對(duì)運(yùn)行人員不接觸的部位，允許溫升可提高到65K。
?。?）通風(fēng)。對(duì)運(yùn)行、維護(hù)人員經(jīng)常出入的場(chǎng)所，每班至少通風(fēng)1次（15min）；對(duì)運(yùn)行、維護(hù)人員不經(jīng)常出人的場(chǎng)所，在進(jìn)入前應(yīng)先通風(fēng)15min。
5.2 設(shè)備維護(hù)可采取的有效措施
?。?）外泄的SF6分解物具有強(qiáng)毒性，防護(hù)不當(dāng)會(huì)影響人體健康甚至造成中毒事故，因裝有SF6設(shè)備的配電裝置室，應(yīng)裝設(shè)強(qiáng)力通風(fēng)裝置，并將風(fēng)口設(shè)置在室內(nèi)底部，排風(fēng)口不應(yīng)朝向居民住宅或行人。
（2）進(jìn)行氣體采樣和處理一般滲漏時(shí)，要戴防毒面具或正壓式空氣呼吸器，穿防護(hù)服并進(jìn)行通風(fēng)。
?。?）運(yùn)用準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可以更好地監(jiān)視GIS運(yùn)行的情況，快速發(fā)現(xiàn)缺陷，有必要安裝GIS在線監(jiān)測(cè)裝置（SF6氣體在線監(jiān)測(cè)裝置f壓力，密度，溫度）、SF6微水監(jiān)測(cè)裝置和GIS局放監(jiān)測(cè)裝置}。
?。?）SF6配電裝置發(fā)生大量泄漏等緊急情況時(shí)，人員應(yīng)迅速撤出現(xiàn)場(chǎng)，開啟所有排風(fēng)機(jī)進(jìn)行排風(fēng)。未佩戴防毒面具或正壓式空氣呼吸器人員禁止人內(nèi)。只有經(jīng)過(guò)充分的自然排風(fēng)或強(qiáng)制排風(fēng)，并用檢漏儀測(cè)量SF6氣體合格，用儀器檢測(cè)含氧量（不低于18%）合格后，人員才準(zhǔn)進(jìn)入。發(fā)生設(shè)備防爆膜破裂時(shí)，應(yīng)停電處理，并用汽油或丙酮擦拭干凈。
（5）為防止接觸電勢(shì)的傷害，在正常操作GIS設(shè)備時(shí)，任何人都禁止觸及外殼，并保持一定距離，手動(dòng)操作隔離開關(guān)或接地開關(guān)時(shí)，操作人員必須戴絕緣手套。
?。?）SF6備用氣瓶應(yīng)儲(chǔ)存在陰涼、通風(fēng)良好的庫(kù)房中，直立放置。氣瓶嚴(yán)禁靠近易燃、油污地點(diǎn)。
?。?）新氣使用前應(yīng)進(jìn)行檢查，符合標(biāo)準(zhǔn)后方可使用。
?。?）氣瓶、閥凍結(jié)時(shí)嚴(yán)禁用火烤。
?。?）SF6新氣應(yīng)具有廠家名稱、裝灌日期、批號(hào)及質(zhì)量檢驗(yàn)單。SF6新氣到貨后應(yīng)按有關(guān)規(guī)定進(jìn)行復(fù)核、檢驗(yàn)，合格后方準(zhǔn)使用。存放半年以上的新氣，
使用前要檢驗(yàn)其濕度和純度，符合標(biāo)準(zhǔn)后方準(zhǔn)使用。充裝SF6氣體的氣瓶應(yīng)不超過(guò)五年檢驗(yàn)一次。
6 結(jié)束語(yǔ)
盡管SF6氣體絕緣全封閉組合電器（GIS）具有優(yōu)越于其他高壓設(shè)備的種種特性，但只有我們?cè)贕IS設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中高度重視影響其正常工作的各種問(wèn)題，加強(qiáng)日常巡視檢查工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)威脅設(shè)備的安全隱患，針對(duì)性地采取有效的措施，才能使它更好地發(fā)揮其獨(dú)有的功效，提高安全運(yùn)行的可靠性。
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