220kV 半户内GIS变电站建设技术与管理要点探讨

220kV 半户内GIS变电站建设技术与管理要点探讨
摘要：本文结合220kV半户内 GIS变电站建设方案，对220kV半户内 GIS变电站
建设满足“零缺陷”移交技术与管理要点进行分析与探讨，以供同行参考。

关键词：220kV半户内GIS变电站；建设方案；建设技术；管理要点
Main Points on Construction Technology and Management of 220kV Semi-indoor GIS Substation
Zheng Haibo
Guangdong Power Grid Co.，Ltd. Maoming Power Supply Bureau
Abstract：This paper analyzes and discusses the technology and management points of the “zero defect” handover for the construction of a 220kV semi-indoor GIS substation based on a 220kV semi-indoor GIS substation construction plan，for reference by peers.
Key words：220kV semi-indoor GIS substation；construction plan；construction technology；management points
一、前言
茂名供电局现正在建设的220kV袂花（茂南）变电站工程，计划2018年年底投运，是茂名地区首个220kV半户内GIS变电站。

220kV、110kV电气设备采用
SF6绝缘气体全封闭式组合电气GIS。

220kV袂花（茂南）变电终期规模为4台主变，6回220kV出线，14回110kV出线，30回的10kV出线的变电站，如果按常
规二列式变电站设计，占地面积约为24000m2。

而采用半户内GIS方案后，占地
面积是9828m2，不到常规方案的二分之一。

在征地困难的地方特别是寸土寸金
的城郊地区，采用220kV半户内GIS建设方案有着绝对的优势。

下面就对220kV
半户内GIS变电站结构特点和建设技术与管理要点进行分析与探讨，以供同行参考。

二、220kV半户内GIS变电站结构特点
220kV袂花（茂南）主要为2栋配电装置楼，电气设备布置方案为平行三列式，由南向北依次布置为：220kV户外配电装置、主变及综合楼，10kV框架式电
容器。

其中综合楼的一层布置高压开关柜、继电器室兼通信室及蓄电池室等；二
层布置110kV GIS。

#1～#4主变压器与综合楼紧邻布置。

220kV均向南架空出线。

8回110kV出线向北架空出线，4回110kV出线通过电缆沟向西方向出站。

站区
入口位于站区东北侧。

整个站区布置按功能分区，结构紧凑，维护方便。

三、220kV半户内 GIS变电站建设技术要点
（1）加强GIS现场存放和安装环境管理，将GIS设备生产车间的无尘环境、
安装工艺和质量管理有效延伸到工程现场，220kV半户内 GIS变电站安装注意土
建与电气配合。

220kV 半户内GIS变电站的GIS设备、10kV高压开关柜、站用变
均布置在户内，主变布置在户外，变电站土建施工和电气安装的交叉点较多，要
充分考虑土建专业和电气专业的配合问题。

特别是施工单位严格按照指引要求，
在GIS配电楼配置风淋系统、在GIS室地面铺设彩条布、在窗户封闭挡板外，并
联合业主、生产运行部门、监理、厂家验收合格后，才开始设备安装。

同时配置
粉尘仪每日测试粉尘量和温湿度，定期开展装配检查，保证现场温度、湿度、洁
净度符合GIS设备安装要求。

设计应充分考虑电气设备的尺寸及运输路径问题，
设备就位须经过的门框尺寸应略大于设备尺寸。

金属零部件应保存在清洁、干燥
的室内，表面应按相关规定进行防腐保护。

当存放期超过产品规定时，应按相关
检查、检测项目及标准进行检验，若不合格应进行更换处理。

为检查GIS安装环
境是否满足设备对接时的质量标准，现场采用高灵敏度的空气清洁度进行测量，
只有满足防尘室内粒子直径D≥0.3um的粒子个数少于100万个/m³的条件时方可
进行GIS设备的对接工作。

（2）电缆安装技术要点。

各电压等级的电缆均从电缆层引出站外。

其中，110kV电缆出线4回，lOkV电缆出线30回。

根据电缆的回数，110kV电缆设置2
条1.2mx1.0m的电缆沟，1OkV电缆设置3条1.2mx1.Om的电缆沟。

电缆层内，lOkV及以上电压等级的电缆均采用地面支架敷设至电缆沟人口；低电压等级的电
缆采用电缆桥架敷设，电缆桥架用膨胀螺栓和吊架固定在天花板上。

为避免电缆
受损，电缆敷设的弯曲半径不能小于电缆外径的20倍。

为了保证电缆可靠投运
和安全运行，须对电缆进行交流耐压试验，检验电缆本体质量和电缆接头的安装
质量。

按照标准要求，试验电压为1.4U0时间为1h。

现场试验时在电抗器顶端加
装了均压罩，并在整个试验回路的连接导线外加装了半径为80mm的波纹管，从
而增加了连接导线的线径。

以减少谐振回路的损耗对试验回路的Q值的影响。

利
用变频谐振装置对电缆进行耐压试验大大降低了试验设备的容量，十分适合现场
试验。

同时利用变频谐振装置使其试验频率在一定范围内可调，试验电抗器通过串、并联组合，其电感也可调，大大增加了试验装置的灵活性、实用性。

（3）防雷接地技术要点。

220kV 半户内GIS变电站的防雷在整站敷设一个主
接地网，且围绕配电装置楼敷设环形接地装置，所有埋地金属管道均与主接地网
连接。

每层楼均在楼板内布置均压带，均压带与楼顶避雷带及主接地网连接，形
成一个笼状结构。

在GIS配电室、主控制室、继电器室、通信机房内敷设一圈环
形接地母线，与均压带可靠连接，户内的接地线引接至环形接地母线上。

GIS的
接地点及预埋件均应和环形接地母线两点连接，GIS设备下面的钢筋也应焊接后
与环形接地母线连接。

考虑到变电站面积小及材料的耐腐蚀性要求，接地材料可
采用铜绞线，接地网的连接采用放热焊接。

根据要求，接地电阻需要做到0.5Ω
以下，由于占地面积小，在土壤电阻率较大的地方很难做到。

通常采用离子接地
棒或接地深井作为降阻措施，有条件的地方还可以做外引地网，但外引地网的表
面需做硬化处理，以免短路导致地网跨步电势和接触电势升高伤害到人。

（4）强化GIS设备关键零部件质量管控，落实GIS设备监造大纲要求，对盆
式绝缘子、绝缘拉杆等部件安排专业人员专项抽检，对制造过程进行全程监造监督。

督促GIS制造厂加强内部管理和过程管控，确保生产计划的刚性和准确度，
对于原材料、组部件问题，应特别把好原材料的进厂关和复检关，对GIS制造厂
采购的每一批次原材料都要核对原始合同与现场实物是否相符，杜绝GIS制造厂
以次充好现象发生；加强对生产工艺过程的监督，防止有缺陷的材料流人生产线；对GIS制造厂分供商严加审核，采取季度或年度轮换淘汰制，对出现质量问题的
分供商坚决撤换，把好源头关。

另外，对特殊生产过程严加监督，防止出现制造
缺陷；对于局放超标问题，则要重点检查GIS制造厂车间洁度、生产环境及装配
工艺过程；对于SF6漏气问题，则重点检查密封材料的质量，装配过程的精细度，防止装配公差超标，杜绝漏装、误装现象发生。

四、220kV半户内GIS变电站建设施工管理要点
（1）加强设备、材料到货验收。

对主变、220kV GIS、110kV GIS等关键设备
安排专业技术人员参加设备出厂前的试验和验收；所有入场的设备和关键材料，
根据电力行业标准进行100%的交接试验，保证设备、材料性能可靠，质量符合
要求。

杜绝了不合格物资进入施工现场，从工程质量的源头把好关。

（2）严格合同管理。

对施工单位的项目经理、工程技术人员、主要工种的特
种作业人员及监理单位的总监和监理人员的资质进行严格核查，确保人员到位，管理水平、技术力量满足工程所需。

对个别业务能力差、责任心不强的监理和施工人员，及时通知乙方单位予以更换，确保监理和施工技术人员满足要求，确保工程质量优良。

（3）严格过程质量控制。

针对220kV 半户内GIS变电站工程作业点多、工作技术要求高、时间跨度大的实际情况，项目组管理人员每天在施工现场，随时跟踪现场每道工序的施工质量，组织监理、施工单位持续开展质量检查活动。

督促参建各方及时解决现场质量问题，及时制止违反操作规范的质量行为。

（4）推广应用新技术、新工艺。

在220kV变电站接地网中首次采用新型铜排热熔焊接技术，不仅确保了焊接质量，同时提高焊接功效5-8倍。

采用GIS防尘工艺，保持室内干净、空气清洁，湿度满足220kV GIS安装条件需要。

变电站0米以下框架梁及基础，采用“混凝土+高抗硫酸盐防腐剂+外刷沥青”的防酸腐蚀施工技术，解决了变电站地基的防酸腐蚀问题。

五、结语
220kV半户内GIS变电站建设占地面积小，结构紧凑，是城市内变电站建设的趋势。

220kV袂花（茂南）输变电工程的电气设备布置非常紧凑，电气设备与建筑物的电气安全距离小，专业协调较多，设备安装工艺要求很高。

由于各方面技术管理措施得当，推广应用新技术、新工艺，各工序在合理安排下有条不紊地进行，变电站内的各个电压等级的电缆排列紧凑，没有出线强电和弱电电缆交叉的情况发生，保证了建设工程的高质、高效顺利推进。

参考文献：
[1]广东电网有限责任公司，基建工程GIS现场存放及安装环境设置工作指引（试行），2017.6.30
[2]王纲.浅谈GIS在变电站主接线优化设计中的应用[J].硅谷.2010（18）：90.
[3]施伟.陈桥.220kV变电站改扩建工程现场安全管理措施探究[J].机电信息，2013，（9）：157-158.。