水电站GIS设备安装的关键步骤与质量控制

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DOI：10.16660/ki.1674-098X.2017.26.056
水电站GIS设备安装的关键步骤与质量控制
张小山 邓勇
(中国水利水电第十四局有限公司安装事业部 云南昆明 650011)
摘 要：本文首先分析了水电站GIS设备的特点,其次提出了GIS设备安装的关键步骤,最后阐述了GIS安装质量控制措施,希望通过笔者的粗浅探讨,能够为广大同行在今后水电站GIS设备的安装施工过程中提供有益的参考借鉴,从而不断地提高GIS设备的安装质量,确保GIS设备的安全运行,更好地服务于水电站。

关键词：水电站 GIS设备 安装 关键步骤 质量控制中图分类号：TM405
文献标识码：A
文章编号：1674-098X2017)09(b)-0056-02
虽然现如今GIS组合电器已经成为水电站工程中技术较为成熟的设备,但是因其在各个方面的施工工艺较为严格,且随着工程情况的不同、施工条件的不同、施工人员操作水平的不同,往往GIS组合电器施工中的质量也是大有不同的。

所以,要想进一步提高水电站GIS设备安装质量,使其得以安全稳定地运行,就必须要掌握GIS设备安装的特点,做好GIS 设备安装质量的控制,按照相关要求做好各个施工工艺环节。

以下笔者即对水电站GIS设备安装的关键步骤与质量控制进行粗浅的探讨。

1 GIS设备安装特点
要想充分发挥GIS 设备的最大优势,就必须做好GIS 设备的安装工作,这是因为良好的安装运行环境不仅能够确保GIS设备获得安全、高效的运行,还能够延长GIS设备的实际使用寿命,使其达到预期的期限。

因此,做好GIS设备安装工作尤为重要,我们更应该清楚地掌握并了解GIS设备的安装特点。

(1)无论是GIS 设备的安装,还是对GIS 设备进行试验,均具有电压等级较高、工艺要求较高、设备数量较多的共同点。

因此,在GIS设备安装方案的制定上,就必须要与制造商进行良好的沟通,紧密的配合,从而对其进行深入的研究与分析。

此外,还必须要遵循执行监理单位的指令,以便确保高压试验一次性就能够合格。

(2)正是因为GIS设备拥有较多的接口,所以,对安装精确度提出了较高的要求,因此也就必须要做好基础测量与放点精确度的计算工作。

此外,在GIS设备的主变压器、高压电缆等并联电抗器与GIS设备相连时,还要及时地对其接口误差进行检测,从而有效提高与套管连接的可靠性、准确性。

(3)GIS设备对环境需求较高,是因为GIS在室内施行的是封闭式施工作业,所以就必须拥有一个合理的施工作业环境,空气中的悬浮尘埃不得超过0.2mg/m 3,空气相对湿度必须要低于80%,含氧量高于18%。

2 水电站GIS设备安装的关键步骤
近年来,在水电站GIS设备的安装施工中,往往出现因控制失误而发生的安装工期延误问题,严重时甚至会对整个GIS 组合电器造成巨大的破坏,严重影响到GIS设备的实际
使用寿命。

所以,做好GIS设备安装关键步骤的控制具有十分重要的现实意义。

(1)做好GIS设备在整体吊装上的准备工作。

在实施吊装过程中,必须要确保吊装现场环境整洁、干净,施工天气无沙、无雨,且空气湿度低于80%,方可实施吊装作业。

同时,在实施吊装作业前,还必须要仔细研究吊装的实际施工方案,正确选择吊装用器具与吊点。

(2)做好S F 6气体的泄漏检查工作。

对于G I S 设备而言,S F 6气体泄漏是其最为常见的质量问题之一。

一旦发生SF 6气体泄漏轻则需要给GIS设备重新补气,重则会造成GIS 设备被迫停止运行。

而造成这一问题的原因则在于SF 6气体在实际的泄漏过程中,外部水气也会渗透到GIS气室之内,从而大大提高SF 6气体的水含量,造成GIS设备被迫停止运行。

所以,在运行过程中必须要确保SF 6气体压力保持在产品的技术条件规定之内。

这就需要做好各气室压力表、密度控制器的实时监视工作,做好泄漏检查的试验工作。

(3)做好主回路工频的耐压试验。

主回路工频耐压试验是指调试、安装完GIS 设备之后,对主回路进行的一种短时工频耐压试验。

实施主回路工频耐压试验的根本目的,在于检查GIS内部的绝缘污染情况,检查几何尺寸的偏差情况,进而在实际安装作业过程之中消除可能导致的内部故障因素。

需要注意的是,在实施主回路工频耐压试验过程中,应将避雷器与TV、电缆终端进行有效隔离。

3 水电站GIS设备安装的质量控制
正是因为GIS设备特性决定了GIS设备在安装过程中拥有特有的质量控制要点,即安装过程的清洁度、密封性和防SF 6气体水分含量。

而只有做好这3个控制要点,也就等同于控制好GIS设备的整体安装质量。

(1)做好GIS设备安装过程中的清洁度控制。

通过大量实践数据分析可以得知,保持清洁度是GIS设备安装中最为关键的任务之一。

尤其是在实际安装过程中,GIS设备的安装现场环境通常较差,为了防止起灰尘,在GIS安装前必须要做好清洁工作,且在安装场地洒水,在空气静止48h以后方可开始安装工作。

尤其是在气室分解时,其附近是禁止实行其他作业的,对于GIS设备部件及其气室内部必须要用不脱毛的丝布及吸尘器进行清扫,而对于法兰连接处的清扫则应该选用不起
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毛的擦拭纸以及易挥发的中性溶剂,以免金属粉屑嵌入盆式绝缘子中,影响其表面绝缘。

此外,GIS设备的安装人员必须要穿戴专门的清洁工具服,所带入容器内的工具必须予以登记,以避免遗留在容器内的问题出现。

(2)做好GIS设备密封性的质量控制。

GIS设备的密封性决定了GIS设备的绝缘状态,所以,对GIS设备的密封性检查应该是始终贯穿于整个GIS设备制造与安装过程之中的。

通常来讲,GIS设备罐体的焊接质量、密封圈的制造、安装调整情况直接决定了密封效果。

所以,必须要给予这些关键环节足够的重视与严格的控制。

在确保罐体焊接良好的情况下,要求装置就位后确保其水平度、垂直度；要保证密封面的平滑度,在清理罐体密封面的密封槽时,要用600号细砂纸,法兰边缘可以用锉刀、砂纸修磨。

罐体加工后要用气压试验来检查密封情况,压力取最高气压的1.25倍,用SF 6与氟利昂混合气体加压；要求密封垫圈,选择高质量的密封胶,施工时涂抹均匀。

(3)做好SF 6的湿度控制。

应该按照相关规范要求把好新气的质量大关,严格审查供货商的所提供新气的合格证明书与检验报告。

必须要在无风沙、无雨雪、空气相对湿度小于80%的条件下进行安装工作,尽可能地减少内部材料在空气中的暴露时间,尽快实施密封工作。

选用具有较强吸潮能力的吸附剂,可吸收气体中残存的水分及SF 6在电弧作用下产生的分解物。

4 结语
由于GIS设备具备占地面积较小,原件全部密封,维修工作量小,安装迅速等优点,且不会受到外界环境的干扰,在运行过程中具有较强的可靠性,也就使其成为了现如今水电站的首选设备。

所以,要想使其发挥GIS设备的最大效用,使其能够安全稳定运行,更好地服务于水电站,就必须要按照相关的标准予以安装、试验,做好水电站GIS设备的安装质量控制,并对安装施工管理工作进行规范,从而确保GIS设备安装施工各个环节都能够满足规范要求,进而最大限度地降低GIS设备的故障率。

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模。

塑性变形极大值在压点所在截面,沿压点两侧塑性区逐渐减小,最终为零,剩余部分为弹性变形,由于几何连续性,校直变形成线性变化。

采用模型为T127-B型实心T型导轨,导轨长度为2m,导轨弯曲曲率为单曲率,初始最大挠度为2mm,位于导轨中点。

有限元模型采用Solid186单元,弹性模量取210GPa,密度为7850kg/m 3时经过有限元分析可知,校直行程为12.06mm 时,校直后得到最优结果。

3.2 仿真计算
原始最大挠度为2m m的导轨,校正挠度在压点处最大,其校正挠度变形规律与前面的分析一致。

校直后的导轨弯曲程度大幅度缩小,但是形式成波浪弯曲,比原始弯曲更为复杂。

通过多次对有2mm Y向初始挠度的T型导轨有限元分析,在导轨顶面的中点附近施加2mm的下压量时所取得的校直效果最佳。

4 结论
根据校直原理,研究了T型导轨校直的塑性变形过程及校直后弯曲形式变化,获得了以下结论。

(1)通过研究导轨弯曲变形与曲率的关系,发现对于给定类型的实心T型导轨,在单步校直过程中,其校直行程由支点跨距与压点处挠度决定。

支点跨距一定,则校直行程随导轨弯曲程度的增大而增大；对于同样曲率的弯曲,加大支点跨距,也需要相应增大校直行程才能满足校直要求。

由于T型导轨
为非对称异型材,因此,中性层位置会随着压下量的增大而发生变化。

导轨在侧放时,由于底板宽度较大,塑性变形仅发生在底板两翼,因而校直过程中中性层位置保持不变。

(2)通过对导轨校直弯曲形式变化的研究,发现导轨校直时塑性变形主要集中在导轨上下面压点附近,塑性变形区域校直后挠度变化量与弹区比有关,弹性变形区域则由于几何连续性,挠度变化量呈线性变化。

该推论可以作为T型导轨弯曲预测依据。

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