受限空间中临近带电体GIS设备检修技术实践

摘要：GIS开关站设备在运行过程中，一次设备发生故障或损坏需要更换是一件比较复杂且高风险的工作，甚至同时面临诸多不利因素，比如：空间狭小、无法使用常规起重设备、设备体积过大无法一次性拆除或就位、临近带电体、电压等级高、相邻运行设备隔离加固困难等。稍有不慎将会导致严重的事故发生。文章结合两河口水电站GIS断路器故障处理技术方案，通过精心组织、细化作业流程、优化作业方法、严控作业工艺、严格遵守运行设备管理规程等措施，保证了GIS断路器顺利更换完成后各项试验一次性通过，及时投运归调。

关键词：GIS设备；叉车；SF6；断路器；抽真空

1 引言

两河口水电站500kV GIS系统由断路器、隔离开关、管道母线、接地开关、PT、CT、避雷器等设备组成，共计12个断路器间隔，采用户内结构，“Z”字型布置，包含6回进线和2 回出线，采用4/3和3/2接线型式。在一次开关操作分闸时，断路器保护系统动作，后经断路器气室SF6气体纯度、湿度及分解物测试，发现5041开关A相SF6分解物超标，分析判断为5041开关A相本体内部故障，为确保5041开关A相断路器更换的安全可靠，结合现场实际，采用桥式起重机、电动液压叉车、手动叉车及其他加固工装等配合，顺利完成了本次抢修工作。

2 断路器更换工艺流程及要点

2.1 施工准备

（1）5041开关更换期间，需500kV #1M转检修，5041、5031、5011、5042开关转检修，#5机组、#5主变转冷备用，并拉开上述设备的控制电源和动力电源，退出上述设备保护装置。

（2）在GIS #2机组进线电缆头与#3机组进线电缆头之间及水风光互补预留段间隔布置临时存放区域，使用围栏进行定置，用于放置工器具、材料、试验仪器及SF6回收小车装置、SF6气瓶等。

2.2 设备加固

因上部或相邻连接的CT、隔离开关、接地开关、管道母线、PT等需维持原状，在断路器拆除后如果上述部件不加固牢靠，很可能因设备自重会造成其损坏或电气事故。所以在断路器拆除之前，需借助桥式起重机对上部设备进行辅助悬挂，以免发生倾斜。采用专用工装对5041 A相上部气室进行支撑固定，防止气室向下掉落。

2.3 施工流程

2.3.1 5041开关A相及相邻气室SF6气体回收及抽真空、破真空

由于5041开关A相本体内部故障，处理需要5041开关A相本体及两侧CT气室需抽真空，50411A相、50412A相需降至微正压，其余气室均保持原有压力不变。

（1）将GIS SF6在线监测装置中5041开关A相气室密度变送器信号输出断开并屏蔽。

（2）将5041开关A相气室表前阀关闭，并依次将六氟化硫小车101接口连接气体管道后连接至5041开关A相气室表前阀上，在六氟化硫小车控制面板“特殊功能”选择中选择“设备抽真空”功能，进行设备抽真空，将六氟化硫小车及气体管道内部的气体排除完全。

（3）将空瓶连接至六氟化硫小车压力容器接口103，打开六氟化硫小车气体管道已连接的密度继电器表前阀，在六氟化硫小车控制面板选择“气体回收”功能，将气室内气体回收至气瓶中，直至回收完全，回收前检查确认六氟化硫小车储气罐前球阀已关闭。

（4）待5041开关A相气室气体回收完全后，在六氟化硫小车控制面板选择“抽真空”功能，将5041开关A相气室中进行抽真空，使5041开关A相气室压力降至133Pa以下。

（5）待抽真空完全后，手动“抽真空”停止功能，在六氟化硫小车控制面板选择“破真空”功能或者将六氟化硫小车控制面板旁的破真空旋钮旋转进行破真空，将5041开关A相气室进行破真空。

2.3.2 5041开关A相断路器拆除

（1）首先，使用木方将断路器两端垫实，支撑位置位于断路器支架内侧，两头留出叉车托起位置。

（2）因空间受限，断路器过长导致拉出后无法转向，需拆除断路器操作机构。

（3）拆除断路器两端支架，将5041开关A相断路器两头托起，拉出的一侧使用电动液压叉车，方便升降及方向变换。拆除操作机构的一侧空间较小，使用3t手动叉车。

（4）叉车就位后，操作让叉车轻微受力，将5041开关A相断路器与两侧电流互感器气室连接法兰螺栓拆下。全部脱开后操作叉车，让断路器缓慢降落，留出操作空间后将CT内部的导体进行固定，防止掉落。并对电流互感器气室及其连接气室端口用塑料布密封。

（5）将5041开关A相断路器降落至合适位置，再次检查确认断路器固定牢靠，然后两端同时操作，将断路器缓慢从原位置拉出，过程中必须保持两台叉车同步，以免造成断路器坠落或翻滚。中间需要倒换几次叉车位置，方能顺利拉出断路器，接着用两台叉车把断路器平稳运输至设备定置摆放区，为新断路器进入让开通道。

2.3.3 新断路器安装

（1）对新断路器进行附件安装、清洁。

（2）采用两台手动叉车将新断路器装车并加固后沿着拉出的路线运输至安装位置旁。

（3）进入的一端依然使用手动叉车，将尾部手动叉车换成电动液压叉车，以便过程中能灵活调整方向及高度。

（4）将新断路器平稳运输至安装工位。

（5）新断路器移入5041开关A相位置后，使用套筒扳手松开断路器首尾端绝缘盆法兰面打开绝缘盆法兰面将断路器首尾端导体进行检查、清扫，安装绝缘盆，并检查、清扫干净后用干净的塑料膜进行封盖。

（6）进行CT与断路器对接。对接前，取下封盖CT的塑料膜，对CT内部进行清理，再次将使用干净的塑料膜CT进行封盖。对接时，操作叉车将断路器升起至距CT 5-10cm的位置，取下封盖CT及断路器绝缘盆的塑料膜，对CT及绝缘盆再次进行清理，对接时注意更换吸附剂和密封圈，涂抹防腐硅脂，确保法兰连接螺栓紧固。

（7）打开断路器尾端和底部法兰面，使用酒精对断路器内部进行清扫，并检查内部机构部件是否正常，紧固部位是否紧固到位，检查内部是否存在毛刺，若有毛刺，使用细砂纸将毛刺打磨同时使用吸尘器进行清理，后用酒精进行擦拭干净，内部清理干净后将底部法兰面回装，断路器尾端使用干净的塑料膜进行封盖，将吸附剂装入尾端法兰面再回装。

（8）将吸附剂封装法兰上的吸附剂封装罩使用内六角扳手拆除，使用酒精和无尘纸将吸附剂封装罩内外及法兰进行清洁，清除灰尘及密封硅脂，然后进行适量吸附剂的更换并恢复吸附剂封装罩。

（9）检查吸附剂封装法兰面，将密封垫进行更换，取下包裹吸附剂装入口及吸附剂封装法兰上的塑料膜，恢复法兰面，螺栓紧固（螺栓力矩见设备总体使用说明书）后将密封硅脂从硅脂注入嘴注入密封。

（10）断路器安装完成后，恢复支架安装及操作机构安装，并拆除临时加固设施。

3 结语

上述断路器更换完成后，各项实验数据正常，5041开关顺利并网归调。在GIS设备安装及检修过程中，通常会遇到各式各样复杂的安装环境，针对不同的情形，采取符合实际且行之有效的安装技术措施，方能确保设备安装质量，保证设备投运后长周期安全稳定运行。本文阐述的安装技术方法，可供广大发电厂或变电站借鉴。

参考文献：

[1]郝学凯.电厂中GIS组合开关设备的安装与维护要点探讨.电力设备管理，2020（06）.

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