[摘 要]针对GIS设备安装施工对环境质量的要求，提出了一种适用于220kV户内变电站GIS设备安装的环境控制系统，该系统具有运输便捷、组装快速、移动灵活等特点。本文详细介绍了环境控制系统的框架结构、净化系统组成、环境监控系统的功能，最后通过施工现场实际应用，说明了环境控制系统的使用效果。
　　[关键词]户内变电站；GIS安装；组合电器；环境控制
　　中图分类号：J62.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）48-0091-02
　　1 引言
　　随着输变电工程技术的不断发展，高压组合电器设备（以下简称“GIS设备”）得到了越来越广泛的应用。GIS设备施工工艺质量的好坏直接影响到设备日后的运行稳定。根据相关规定，室内GIS设备安装环境要求空气洁净度应达到百万级，温湿度要符合规程规范要求。然而，室内变电站施工现场的环境情况比较复杂，施工条件往往比较恶劣，很难满足GIS设备安装的环境要求。[1]
　　北京地区由于地理位置受限，新建变电站均采用户内站或地下站形式。在工期比较紧张的时候，变电站电气安装工程会和土建工程交叉作业，在这种情况下设备安装作业环境通常比较恶劣。尤其是地下变电站工程，交叉作业时，设备间环境空气粉尘大、湿度大，通常无法满足GIS设备的安装要求。因此，采取有效的环境控制措施保障户内变电站GIS安装质量非常有必要。
　　本文提出了一种适用于户内变电站GIS安装施工要求的可移动洁净室环境控制系统，该系统可以提供良好的GIS安装施工环境，并能够快速搭建、灵活移动，提高施工效率。
　　2 当前主要环境控制措施
　　根据GB 50147-2010《电气装置安装工程高压电气施工及验收规范》[3]以及GB 50150-2016《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》[2-4]，可归纳出GIS组合电气安装工程对环境的要求如表1所示：
　　目前针对组合电气安装洁净环境控制的措施主要有室外搭建临时车间、改善整个GIS设备室环境和搭建简易防尘棚三类，各类措施的优缺点分析如下：
　　（1）室外GIS设备安装采用搭建临时车间的方式来保障设备安装环境。在1000kV特高压户外型GIS安裝施工中，国网交流公司提出了现场工厂化安装方案，搭建大型移动车间来提高GIS设备安装效率和安装质量。另有施工企业提出了拼装型临时施工车间，同样可以改善GIS安装施工环境质量。然而，此类措施资源投入较多，占用空间较大，搭设过程复杂，不适用与户内变电站GIS安装施工。
　　（2）改善整个设备室环境的空气净化方法，可以采用传统的顶棚送风，地板格栅出风方式。其净化效果最好，能达到最高级别的洁净度等级，常用于微电子工业、精密机械等行业，其结构复杂，造价较高，且搭建周期过长，不适用于变电站建设工程。室内变电站GIS施工通常采取措施密闭GIS设备间，使用空气净化系统净化设整个设备间内空气，出入口设置风淋室等措施可以达到施工要求，但是这些措施所需时间长，不能有其他工序干扰。
　　（3）搭建简易防尘棚将组合电器对接部位罩住，利用洁净空气净化防尘棚内空气，使空气洁净度指标达到要求后静置处理。其密闭防尘棚内空气保持相对静止，工作人员着净化服进入棚内完成工作。在组合电气对接部位搭建简易防尘棚，存在搭建繁琐、投入劳动力大、易损坏的问题且影响起重设备使用。其空气净化能力受防尘棚密闭工艺及现场空气污染程度影响较大。[5-6]
　　3 新型环境控制系统介绍
　　3.1移动洁净室基本结构
　　本文提出的可移动洁净室环境控制系统主要由主体框架结构、密闭幕帘、空气净化系统、环境监测系统组成，系统总体结构示意图如图1所示。
　　为了适应不同电压等级GIS设备间大小和不同厂家GIS设备的尺寸差异，移动洁净室主体框架采用模块化设计，整体结构由多个独立框架单元组合而成。根据不同应用条件要求，利用标准规格的杆件模块可以构建长度为10m～12m可调节，高度为4m～7m可调节，宽度方向为固定尺寸6m的主框架。同时，模块化设计更利于组件搬运，在一定程度上提高了搭建效率。
　　为进一步提高施工效率，本系统采用可移动的棚体设计，在每一间隔对接工作部分完成后，利用安装于框架底部的万向轮，将棚体整体移动到下一个对接安装位置，避免了每个对接位置的重复性搭建，到达对接位置后，可通过固定装置将移动轮锁死，以保证棚体的整体稳定性。采用可移动式框架设计，可以大大提高GIS组合电器的对接安装效率。移动洁净室主框架设计示意图如图2所示。[7-8]
　　系统整体的密闭形式需要在保证框架的可移动性的同时保障内部空间的密闭性，为此本系统将框架整体密闭形式分为：纵向部分和顶棚部分两个组成单元分别设置不同的密闭形式。
　　纵向部分是与GIS间隔平行的大跨度部分，此处的密封形式选择，既要保证不同GIS形式穿过时的密封性，也要兼顾系统移动时的方便高效。因此本部分采用分片窗帘式软幕帘设计，单片幕帘宽度为2m，幕帘两侧采用磁性按扣设计，可方便实现两片幕帘的封闭连接。当遇到需要穿越的GIS舱室时，将其置于两片幕帘之间，其余部位用磁性按扣密封。
　　顶棚部分由三块可以遥控开合的柔性幕帘组成，此设计方式为天吊的使用提供了条件，并且在不需使用时，做到完好密封。三块幕帘可分别遥控操作，使天吊可在施工区域内有更广的使用空间。
　　3.2移动洁净室环境净化监测系统
　　洁净室的环境净化系统主要由送风主机箱、送风管道组成。送风主机箱体为不锈钢材质，在保证设备强度的同时，优化结构减小外形尺寸，以实现坚固耐用、外形美观、安装使用方便。采用可吊装落地式设计，为了移动方便底部还设有万向轮可以推行。
　　送风主机箱主要有初效过滤器、风机、高效过滤器组成。送风装置装置采用DKT型外转子离心式空调风机，配置塑料风轮和金属叶轮两种叶轮来配套机器，在保证风量的同时，减小设备尺寸，配合新型NKS轴承，减少运行噪音及运行阻力。智能风机控制系统可选择手动及自动模式运行，可实现多档位风速调节。高效过滤装置采用三层过滤段，室外空气经过初效、活性炭、HEPA高效率网处理后，内部空气含尘量不大于150mg/m3，风量可调，控制系统采用西门子变频器控制，调速灵敏度高，调速运行平稳，技术可靠。具体参数见表2。