GIS移动式气膜车间技术研究及应用

GIS移动式气膜车间技术研究及应用

李伯明吴浩陶文华潘国跃

(浙江省送变电工程有限公司浙江杭州310016)

摘要：本文结合杭变升压500千伏变电站工程，为了有效解决气体绝缘金属封闭开关设备安装的环境问题，本文采用一种移动式气膜车间防尘技术方案，详细介绍了方案的特点、实施过程及注意事项，通过实践论证了技术方案的可行性，也可为相关工程技术人员提供参考。

关键词：GIS；气膜车间；移动式

0引言

近年来，在电力系统中，气体绝缘金属封闭开关设备（以下简称GIS）由于体积小、占地少、可靠性高、施工工期短和检修周期长等优点而应用越来越普遍[1]。GIS的安装质量决定了变电站是否能安全稳定运行，其中GIS设备安装环境的控制是提高安装质量的基础。GIS安装环境要求高：温度控制范围：-10℃~40℃，相对湿度不大于80%，粉尘量控制范围：0.5μm个/m3粒子<3.52×107、1μm个/m3粒子<8.32×106、5μm个/m3粒子<2.93×105，无风沙、无风雪[2-4]。

目前，1000kV特高压户外GIS设备安装采用的自行装配式车间[5]，造价高，不适用于500kV及以下电压等级的GIS设备安装。为此采用了一种移动式气膜车间，其适用于500kV及以下户外GIS设备无尘化施工，能进一步强化GIS设备的安装过程质量管理，能进一步提升GIS作业现场规范化、标准化水平，并达到使用便捷，经济可靠的要求。

1移动气膜车间的方案

1.1移动气膜车间整体方案

在GIS安装防尘整体方案中，采用了一种气膜车间，同时配备了气膜移动装置、除尘风淋室、GIS母线处理防尘室、温湿度仪、空气粒子监测装置、通风及空气净化系统、自动气体补偿装置等设备。整体方案布置见图1。

图1移动气膜车间整体方案布置图

1.2气膜防尘车间

气膜车间由特殊的膜材构成，其充气后行成一个能抵御风、霜、雨、雪的封闭式建筑形式。气膜车间充气后矗立地面，内部无梁无柱、空间感佳；放气后可以折叠存放。气膜车间四面均采用软材质，互相之间采用魔术贴连接，方便快捷且透光性好。气膜车间断面开两个比较合适的母线孔，以便穿越已安装母线。

以220kVGIS为例，其气模柱直径约为50cm，气压为5~20Kpa。单个气膜车间内径为尺寸为5m×9.5m×6m，覆盖整个220kV间隔，气膜车间见图2、图3。

1.3气膜防尘车间移动装置

车间的4条立柱下方安装有圆柱形支撑腿，直径为Φ500，高度为500mm，材料为不锈钢。在其下方安装有滚轮，支撑腿地面上预安装8#槽钢，共有2条轨道，作为气膜车间的移动轨道，车间可整体在轨道上移动，定位后四角及中间两侧安装缆风绳，滚轮锁止。

图4车间移动装置示意图

1.4GIS母线处理防尘室

母线处理防尘室由集装箱、稳定架和操作平台等组成。集装箱由空调、除湿器、日光灯组合而成，操作平台采用不锈钢平面桌。稳定架上方装半圆形托架，稳定架能调整母线高度。在操作平台上固定两根槽钢，槽钢上顺导体进出方向安装滚轮，以便母线能顺利推入推出集装箱。母线处理防尘室实物见图5。

图5母线处理防尘室

1.5智能气压补偿装置

智能气压补偿装置主要用于气膜气压测量与智能化控制，其采用高精度高稳定性的压力传感器，保证的测试的精度。气膜气压不足时，自动补气，补足气后自动停止；在气压过大时，自动控制放气。智能气压补偿装置实物见图6。

图6智能气压补偿装置

1.6其它装置

防尘风淋室主要由集装箱、防尘服衣柜、自动鞋套机、鞋套回收桶、空调及风淋间组成。

空气粒子监测装置主要用于测量气膜车间中单位体积内尘埃粒子数，实时掌握GIS环境。经过仪器检测，本气膜车间内的0.5μm个/m3粒子<3×107，满足规程要求。温湿度仪主要用于监测车间的温湿度。通风及空气净化系统用于进一步改善了气膜车间内的环境问题。

2移动气膜车间方案的实施

以500kV变电站220kVGIS安装为例，其气膜车间使用方案如下：

首先，施工人员清理GIS基础，现场GIS本体单元就位后，在基础上铺设地胶板，防止扬尘。在预留间隔上拼装气膜车间，同时安装除尘风淋室、GIS母线处理防尘室、温湿度仪、空气粒子监测装置、通风及空气净化系统、自动气体补偿装置等设备。

吊机停靠在车间外合适位置。按照具体安装部位，开启车间顶部薄膜，使吊机吊钩能深入车间内进行组装GIS单元。用防尘间内的通风及空气净化系统进行除尘及温湿度控制，确保环境指标达到GIS设备安装要求。移动气膜车间实例见图7。

一个GIS间隔安装完成后，将防尘间内与设备相连的防尘布解开，并解开防尘间外面四角的缆风绳、滚轮自锁装置，将防尘间向下一个GIS间隔移动。防尘间到位后完成固定气膜工作，室内重新做好密封后，开启环境指标控制设备，满足要求后开始GIS安装工作。

GIS安装结束后将气膜放气后进行回收工作。

图7移动气膜车间实例

3移动气膜车间应用注意事项

（1）进入更衣室后，将换下得鞋、衣服和其他物品放到衣柜中。

（2）按照规范要求，穿戴好防尘帽、口罩、防尘服、防尘鞋，在仪容镜前整理好衣物后，双脚在粘尘垫上踩踏至少3次后进入风淋室。

（3）每天对GIS气膜安装车间内的环境进行例行检查，确保清洁度满足要求。

（4）每天安排专人进行尘埃微粒测试，并及时填写《尘埃微粒测试记录表》，设置专用的温湿度计，填写《温湿度记录表》，如超出规格或出现异常时，应立即报告。

4移动气膜防尘车间特点

（1）搭建快捷。采用气膜柱组成车间框架，搭建时充气即可，时间较短，只需2-3小时即能完成搭建。

（2）重量轻。采用特殊结构及轻质材料，重量较轻，约150-180kg，4-6人可搬动。

（3）安全性高。采用气模柱，人员与设备若不慎与车间发生碰撞，不会造成人员伤害和设备损伤。

（4）运输方便。工作完毕后，对气模柱放气，回收折叠后可整体装箱运输。

（5）移动快捷。考虑采用车轮移动，预铺槽钢，车轮嵌入槽钢内，可通过人工或绞磨来移动。

5结语

针对GIS设备安装的环境问题，创新性地提出了采用移动式气膜车间防尘技术来实施GIS设备安装。该项技术在浙江多个500kV变电站得到了有效的应用，取得了良好的社会效益和经济效益，实现了预期目标，为类似工程提供良好的方法借鉴。

参考文献:

[1]金李鸣.550kVGIS现场交流耐压试验和放电故障分析[J].浙江电力，2006，25（2）：19-21.

[2]1000kV高压电器(GIS、HGIS、隔离开关、避雷器)施工及验收规范:GB50836--2013[S].

[3]国家电公司基建部.国家电网公司输变电工程标准工艺(四):典型施工方法(第二辑)[M].北京:中国电力出版社,2012:285-307.

[4]李润春,王露钢,刁志昆,等.《GIS组合电器的安装工艺和关键控制要点》[J].电力建设,2010,31(1):37-39页.

[5]熊织明,刘建楠,卞秀杰,等.特高压GIS现场安装用全封闭移动式厂房整体密封设计与措施[J].电力建设,2014,35(S2):330-334.