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1、变电站GIS无尘化安装管控措施研究 郑玉实1 刘玉坤2 孙峰2（山东电力集团公司临沂供电公司 山东 临沂）摘 要 针对变电站GIS设备拆解安装过程中，设备内腔易被环境灰尘等杂质污染的问题，开展无尘化安装作业，实现设备无隐患无缺陷投运，创精品工程。公司通过对变电站GIS设备安装无尘化要求进行研究，分析需求，制定实现无尘化环境采取的措施，核心采用空气正压原理，利用洁净设备创造千级及以上洁净空间。主要通过三把关、三清洁等手段，采用风机滤网机组输入高洁净度空气，形成正压环境。经测定，安装现场的洁净度完全满足千级要求，甚至可以达到百级。关键词 GIS 无尘化缆 安装 施工一、课题背景（一）名词解释：洁净
2、度：指每立方米洁净空气中的含尘（包括微生物。计量直径大于等于0.5um的尘粒）量多少的程度。我国执行的国家标准为GB 50073-2001,依据美国联邦标准209E中洁净室等级标准换算而来。（二）GIS设备无尘化安装是提高工程安装质量的重要手段变电站GIS设备全称是气体绝缘全封闭组合电器，具有占地面积小、结构紧凑、运行可靠、维护方便等优点，为防止发生漏气、放电等故障，GIS设备的安装过程对环境的微尘度、微水度都有异常苛刻的要求。安装过程中，需要打开密封的包装，露出内部机构，设备内部结构极易被环境灰尘、潮气等杂质污染，给设备安全运行带来隐患，严重时会出现安装后各项指标试验不合格。因此，GIS设备
3、无尘化安装是提高工程安装质量的一项重要手段。（三）GIS设备无尘化安装是响应省公司要求的必然选择为全面防范由于工程建设原因引起的设备缺陷和电网运行安全事件，国网公司省电力公司5月份下发了关于进一步加强GIS“无尘化”安装管理工作的通知，要求各单位全面推进GIS“无尘化”安装工作。根据省公司规定，GIS设备安装防尘室要求如下：1.防尘室内温度应在-1040之间，空气相对湿度小于80%，洁净度在百万级以上，每立方米空气中0.5m微粒数量在35200000以下时，即可满足无尘化环境要求。图1.1 洁净度等级划分2风沙大的地区，入口处应设置风淋室，通过风淋室吹去作业人员身上附带的粉尘及其他微粒。3所有
4、进入防尘室的人员应穿戴专用防尘服、室内工作鞋。4防尘室内应充入经过滤尘的干燥空气，通风设施齐全有效。5防尘室应配备温度、湿度、洁净度实时监控设备，能够实现对环境条件的实时查询和自动告警。6防尘室内应安装视频监控设备，对GIS母线对接、间隔组件安装等“无尘化”作业全过程进行录像，电子录像资料随同电网建设项目档案进行归档，保管期限为工程竣工投产后一年。二、内涵核心采用空气正压原理，利用多重洁净措施创造千级以上洁净空间，为GIS设备安装提供良好环境，确保GIS 设备正常运行。主要通过“三把关”（门窗孔洞全密封把好外界关，风淋室清洁把好人身工具关，气室覆盖洁净棚把好设备关）、“三清洁”措施（施工人员自
5、身清洁、安装作业环境清洁、密封元器件清洁），采用风机滤网机组输入高洁净度空气，形成正压环境。图2.1 无尘化安装整体思路三、主要做法安装过程的微尘污染主要来自四个渠道：一是外部环境的微尘污染，二是安装人员自身携带微尘污染，三是施工机械及工器具产生微尘，四是GIS设备内部微尘、金属屑及毛刺。根据变电站实际情况，综合考虑设备组成、设备尺寸、房屋布局、环境天气等因素，精心策划、认真编制无尘化安装施工方案，并严格审批手续。相应控制措施如下。（一）外部环境的微尘污染控制措施1高压室通风窗采用防尘窗，内窗为不锈钢网，可轻松拆卸清洗，钢网和外窗之间加装一层防尘网，有效阻挡室外尘埃。2所有的门窗、排气扇孔及其
6、他孔洞均用透光材料封堵，杜绝外界灰尘进入。3在GIS室土建工程验收完成后，对墙壁、屋面进行反复清扫，地面用吸尘器将灰尘吸干净后，铺设地板革，防止起尘和静电。设置多台空气自净器，用于随时过滤房间的微尘。 图3.1 移动式空气自净器4为确保在安装现场温度及湿度的要求，高压室内安装空调设备，用于温度的调节和湿度的控制。 图3.2 空调设备及温湿度显示计5制做局部净化洁净棚，用于对安装施工中打开GIS密封时的除尘净化处理。洁净棚底部安装万向轮，便于作业面转换；内部配备微尘浓度测定仪、电子干湿温度计、风机滤网机组FFU，以持续补充纯净空气保持室内微正压，避免外界未净化尘埃粒子进入，并可在短时间内对局部净
7、化防尘室进行净化。安装工作开始前，要先开启净化机组数分钟，待粉尘浓度趋于稳定且达到要求的净化级别后，方可进入防尘室作业，并由计算机实时监控记录安装环境参数。微尘浓度测定仪可连接计算机共享数据。（1）洁净棚主要结构设备无尘安装洁净棚，主要由箱体、风机、空气过滤器、阻尼层、灯具等组成。（2）洁净棚配置1）框架：以工业铝材作为框架稳固、美观、不生锈、不产尘；2）防静电垂帘：四周围用防静电垂帘和亚克力板，防静电效果好、透明度高、网格清晰、柔韧度好、不变形、不易老化；3）风机滤网机组FFU：采用PCI低速离心风机，具有长寿命、低噪声、免维护、震动小、可无级变速等特性，风机质量可靠，工作寿命长，加上独特的
8、风道设计，大大提高了风机的效率、降低了噪声。风机滤网机组FFU尘埃的收集率达99.9799.99995%，内部净化级别可达100-1000级。4）内部采用净化室洁净专用灯具，不会产生静电吸附。（3）优点：1）可单独使用，也可组合使用；2）与土建式或装配式百级洁净室相比，投资少，安装简便，运行费用低；3）模块化结构，提高洁净度等级容易，扩展性强，且重复利用价值高；4）移动方便。（二）安装人员自身携带微尘污染控制措施1为达到施工人员自身清洁的要求，公司定制了专用洁净防护服及洁净防尘鞋。防护服为连体结构，采用专用涤纶长丝（棉、麻等短纤维不能应用于超净面料，容易成为发尘源），经向嵌织导电纤维，经特殊工
9、艺制造而成，具有优质、持久的导电性能，可以达到防静电的目的，避免微尘吸附。2在GIS设备室入口处设置净化风淋室，施工人员进入设备室之前先经过风淋室，风淋室的旋转喷头从各个方向强力喷射出洁净的空气，可迅速清除附着在施工人员身上以及随身携带工器具上的灰尘、头发等杂物。风淋室的两道门电子互锁，可有效阻止外界污染和未被净化的空气进入施工区域，确保工作场地达到无尘标准。（三）施工机械及工器具产生微尘控制措施GIS设备安装时，要使用许多工器具，容易产生或携带微尘。比如利用手拉葫芦等起重设备吊装套管时，会产生许多金属屑；利用钳子、扳手等工具时，工具会携带大量尘埃。因此，要求安装过程中所有用到的工具，都要经过
10、无尘处理后密封存放；随身携带的工具要在经过风淋室时除尘。研制专业起重及移动装置，取代手拉葫芦等起重工具，不但不会产生微尘，而且更适合在狭小的洁净棚内使用，提高了安装效率。 图3.3 传统工器具及改进后的移动对接工具（四）GIS设备内部微尘控制措施GIS设备生产组装过程中，会产存在微尘、金属屑及毛刺，对设备安全运行威胁巨大。因此，安装过程中，一是要清除：先用砂纸打磨毛刺、棱角，然后用无尘布擦拭，最后用专用洁净吸尘器进行彻底清理；二是密封：清理干净密封槽，涂匀专用密封胶，安装好密封胶圈，确保潮气和微尘不会进入。 图3.4 清理GIS设备内部微尘（五）现场视频监控录像措施本部建立数字化智能监控终端，
11、全面覆盖工程施工现场。监控前端采集的信息通过互联网及专网通道传输到监控终端,从而实现远程实时监控。现场利用带有云台功能的摄像头，远程调节摄像头拍摄角度，多角度监控GIS设备安装过程，并能全程录像保存，确保现场作业环境符合安装工艺标准。图3.5 现场视频监控系统四、取得的主要成效（一）实现全方位、全过程的微尘隔离本无尘化安装方案，通过层层的密封、清洁把关，全方位、全过程对微尘进行清除及隔离，杜绝了一切可能造成微尘污染的渠道，从而切实创造了无尘化的环境。（二）实现安装过程全程视频监控通过视频监控设备，对GIS母线对接、间隔组件安装等“无尘化”作业全过程录像，在公司通过远程视频监控系统可同步监控，电
12、子录像资料实时保存。（三）无尘化效果已超过要求采用这一工法，GIS设备安装现场、局部净化防尘室的单位体积尘埃粒子数量显著下降，效果明显。在现场检测的净化数据已达到万级甚至千级，在实验室可以达到百级以上，提高了一千倍，远远优于安装施工标准。图4.1 试验数据及对应的洁净度等级 图4.2 直径0.5m微粒浓度五、结论本GIS设备无尘化安装课题的实施效果远远超过了预期要求，杜绝了设备因安装环境原因造成质量缺陷及隐患，为无尘化安装做出了有益的探索与尝试。参考文献【1】GB50591-2010 洁净室施工及验收规范 【2】GB_50147-2010电气装置安装工程电力变流设备施工及验收规范作者简介郑玉实，男，高级工程师，注册一级建造师，1992年福州大学毕业，山东电力集团公司临沂供电公司施工项目经理。刘玉坤，男，高级工程师，注册监理工程师，1989年福州大学毕业，临沂供电公司电缆运检主管。通讯地址：山东临沂市金雀山路130号 邮政编码：276003联系电话：842-6422 E-mail: 8
