杨 红，刘金昕

（山西西龙池抽水蓄能有限责任公司，山西 忻州 034000）

变压器是全户内变电站中非常关键的一种装置，伴随着社会经济发展，整体用电量不断攀升，人们对用电安全及稳定提出了更高要求，对此应做好变压器与GIS 的连接，以便起到继电保护的作用。全户变电站主变压器与GIS 连接选择合适的布置方式能够提高电力控制能力，安装费用不高，具有很大的应用优势。

1 全户内变电站GIS 与主变压器的连接方法分析

全户内变电站GIS 与主变压器常见的连接方法主要有三种，分别是油-气套管连接、主变电缆直连、空气套管连接，是变电站设计中的难点。每种连接方法各有优劣，需要结合区域用电情况进行分析，选择最合适的连接办法，进而才能强化电站供电稳定性，降低对周边环境影响。

油-气套管连接布置形式比较紧凑，因为装置比较小，整体上来看更加美观，如图1 所示。在具体安装过程中既要考虑经济因素又要考虑实施是否便利，在安装时使用绝缘油SF6，套管则是载荷较强的高压电容型管，以油纸电容型为主。在设备制造，安装及施工上整体要求比较高，可实现远距离的输电，采用硬连接的办法，GIS 管母线走向自由，延展性比较强，在布置中无需敷设电缆半层及电缆沟，如果有穿过变电站多功能性房间的需要，操作起来比较方便，连接密封同样要求比较高，需要考虑气密及油密因素，受到外部地震现象、地势沉降影响较大，目前运行模式还不够成熟，大部分设备依靠进口，现有技术不足以实现常规生产供应，因此使用范围比较有限。

图1 油—气套管连接

主变电缆直连布置属于较紧凑的结构，变压器与电缆直连，变压器高压侧和低压侧分别绕组连接，电容器套管起到勾连作用，引出变压器，整体方案可实施性较强。由于变压器高压区的连接是一个密闭整体，在连接时施工开展难度较大，应注意变压器本体与外部空气的隔离。设备责任分界面比较清晰，因为结构架设紧密，因此受到外部地质环境变化、沉降因素影响较小，运行经验比油-气套管连接布置形式丰富，运行维护工作量较小。

空气套管连接，是主变压器和GIS 空气视作绝缘材料的接头，该接头结构是变压器上最常采用的，如图2 所示。空气套管的总体构造并不紧凑，安装设计方案可操作性较弱，因此使用的二种联接方法也较为普遍，其一是主变压器套管与GIS 等空气套管的连接，其二是主变压器套管与光缆、户外电缆和GIS 线路等终端的联接，但由于实际安装中使用的都是常规装置，所以相较于上述二种两种连接方式比较容易获得。设备制造、安装、施工精度要求较低，没有密封连接要求，设备责任分界面清晰，受到地震、沉降等因素影响较小，运行经验丰富，运行维护工作量较大，在变电站现场测试中操作程序属于常规范围，比较简单。

图2 空气套管连接

2 变压器连接方案技术经济分析

以500 kV 全户内多层变电站变压器与GIS 连接为例，三种连接方式的经济分析结果，如表1 所示。

表1 变压器3 种连接方案经济分析结果单位：万元

通过对几种变压器连接方式进行经济上的分析发现，空气套管连接成本较低。

3 变电站施工中变压器安装技术

3.1 确定变压器位置

首先，为保障施工效率，确保施工过程安全，作业人员应该做好工程前期勘察工作，确定变压器安装的合适位置，当前市场中变压器有多种类型，根据测量区域的长宽高以及施工作业空间大小，对变压器型号进行选择，测量结束后，应准确记录数据，然后在现场做好预计变压器放置位置标记。其次，变压器安装中受到外界环境干扰较大，如果不能严格遵照规划，那么则很容易出现位置上的偏移。对此，施工团队一般会使用止滑器制止这种现象发生，将设备移动范围控制在固定区间内。最后，变压器内部存在气体残留的情况下，在安装时会出现一定反应，此时应利用倾斜角度让气体排出，然后使变压器保持平衡，这样就不会导致变压器中心和位置发生变化。另外，还需注意变压器附件安装质量控制，需要结合主设备施工情况，灵活地调整施工方案，因为设备有接地需求，因此需要做好防潮处理和警示处理，严禁踩踏变压器顶部，以避免发生安全风险。

3.2 变压器运行前操作

在变压器安装之后且没有正式投入到运行中之前，作业人员需要对设备进行一定调试和检验，主要是确定各个部件连接紧密与否，是否存在泄露的情况。首先，应确保电压器保持平衡状态时没有气体反应，需要经过放油和排气操作后，才可展开测试工作。要根据标准进行最大真空度的灌满测试，往油箱中加入温度在60 ℃以下的新油，在要求位置关闭最大真空度阀门，这一循环完成后进行计时，并保持24 h 后进行取样测试。最后，可以通过放油、通风和最大真空度等处理，确认交流变压器部位是不是发生了挪动现象，各部分的密封效应和保护效果以及有无出现了松动现象，如果交流变压器外部并没有出现明显情况，则可以判断安装质量能够保证，并且没有干扰变压器工作，此时即可进行电压运输和变压性能的测试。

4 变电站施工中GIS 设备安装技术

4.1 GIS 设备安装前注意事项

在变电站建设中需要考虑GIS 设备的集合性，结合环境特征确定连接办法，在保障输电质量的前提下，尽量做好安装费用控制，同时为减少对环境造成的影响，还需采取合适的措施变压器运行的噪音。在GIS设备安装之前应做好准备工作，这样在后续安装中才不会影响到施工进度和施工质量，综合分析相关因素带来的影响以及潜在影响，为设备投入后期的有效使用提供保障。在GIS 设备与变电站安装之前需要做好相应的准备工作，排除施工中可能存在风险类型，以全面保证施工安全。第一，应确保地质条件、水文条件满足建筑要求，要求所在区域地基夯实，选址应不在地势低洼区域，保障基础建筑的施工质量及施工安全。第二，与其他关联施工单位做好沟通，做好技术交底，根据现场施工情况及时调整GIS 设备安装方案，先是观察外观确定是否存在毛病，然后通电检查运行情况，如果设备存在质量问题，要优先进行故障排查，修补，如没有办法则需要及时更换。第三，对子设备展开清洁和检查，包括导体、绝缘体和密封面，以导体为例，在清洁过程中，需要做好变电站地面清理，同时要求室内温度控制在80 ℃以下，在具体操作时，可以用干净的纸巾蘸取高浓度酒精对安装导体进行擦拭，用绝缘塑料布将管口进行密封处理。

4.2 GIS 设备安装技术

GIS 设备安装有具体的操作流程，一定要按照规定程序展开安装工作，设备内部组件连接比较复杂，在安装时对应管线不得搭接错误，如不然可能会影响设备运行效果。GIS 设备安装顺序具体如下：

首先，在GIS 的导体安装时，必须把进行全面清洁和质量检查的导线杆置于母线内，为防止线路搭接混淆，在母线筒应把绝缘体焊接在三角形的母线连接处，以便起到支撑的效果，整个安装过程变电站室内必须保持清洁，施工期间操作人员必须穿戴好清洁工具，一方面是防止灰尘和湿气进入安装系统，另一方面是保证施工人员操作过程安全，同时避免影响到后续设备的正常运行。

其次，GIS 设备内部需进行密封处理，这一环节十分关键，必须要找经验充足的作业人员展开施工，密封的好坏可直接影响到设备运行情况，如密封效果差，还需重新进行调整，会造成时间上的拖延。目前的设备密封方法常见的有密封面、密封槽、密封环和密封胶，根据现场实际情况，当然也不排除可掺杂使用以上多种密封方式，只要能够保证密封效果就是可行的。如果密封连接后经过检查发现存在误差，需要加入波纹管进行调节，尺寸一般在395～400 mm 之间，这样才能锁紧，达到良好的密封效果。

最后，相关零件的连接，使用主母线分别与各个子设备零件连接，通电和后确定装置是否能够正常运行；将GIS 设备法兰面的吊绳穿过导体连接到避雷器位置，利用支架将吊绳支撑起来，以避免出现连线错误这种误差；为了保证GIS 设备连接的紧密性，需要从外部连接点展开检查，并安装套管，将分支母线从外部装入，这样一旦出现故障问题，采用临时连接的方法不会影响到电力正常输送，同时还能够展开故障排查。

4.3 GIS 设备安装效果检查

GIS 设备安装结束后，为保障设备运行质量，从以下三个方面展开检查：

第一，检查变压器与GIS 设备连接处各个位置部件情况，确保连接稳定，在对构件连接位置、连接紧密性检查的过程中，应使用专门的安装工具，准备好需要的工具后，作业人员首先需要确定工具性能，在检查时如果发现管线连接不够紧密，应及时拆解重连，为保证检查的全面性需要按照从左到右，从上到下的顺序进行检查，每次检查指派的作业人员不得重复，在综合检测结束后，几名负责人需要及时沟通，明确设备安装是否存在问题。

第二，考虑气温变化对设备造成的影响，在用电量显著增大或者用电均量比较大的供电区域常常会出现这一类问题，随着电压加大导致供电线路气温发生变化，GIS 设备因为热胀冷缩的物理现象出现位置移动，为保障设备连接紧密性应提前预留出一部分空间。如果输电线路在220 kV 以下，GIS 设备的纵向距离留出空间较小，这是因为尚未达到足够的高压条件，因此即便受到温度影响线路仍然会发生热胀冷缩，但是设备所移动的距离较小，基本不会造成什么恶劣影响；如果输电线路大于220 kV，那么作业人员应预留较大的空间，高压电运行限值越高，所允许的相对距离就越大。

第三，GIS 设备安装后，还需要对断路器的连接开关情况进行测试，因为主变压器沉合阀中有油液，在线路正供应电力时，油压受到电压影响，检测的主要目的是为了避免出现油压过低这种情况。另外还有一个注意事项供参考，在设备安装细节质量检查排查之后，还需对设备整体运行情况进行调试，包含两个要点，其一是线路的线阻；其二是线路的功能。其中线路线阻发挥的作用是确保阀门密闭性以及设备接线正确性，在展开测试时，要降低室内湿度，空气中含水量应小于500 PPM，利用继电器和设备运行监测确定气体密度，保障主导线及小零件接线稳定性，进而确保GIS 设备线路功能。

5 结论

综上所述，变电站施工中变压器和GIS 设备的安装质量直接影响着输电情况，无论是变压器安装还是GIS设备安装同样需要依照固定的顺序展开相关工作。结合文章分析确定，在安装调试设备的过程中，变电站室内环境始终应该保持清洁，室内温度和湿度要在特定范围内，安装结束后，对设备的检验过程也十分重要。从当前变电站建设的情况来看，未来不同电压等级的GIS 设备应用范围会持续扩大，应进一步提升研究水平与应用水平。