分析220kV六氟化硫封閉組合電氣設(shè)備的安裝

呂昊 武亞軍 郭良浩

摘 要：我國的科學(xué)技術(shù)在不斷的發(fā)展，社會在不斷的進(jìn)步，六氟化硫封閉式組合電器（GIS）以其安裝期短、可靠性高、檢修量少等諸多優(yōu)點(diǎn)在變電站中應(yīng)用越來越多。社會的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步，人們用電需求不斷增多。我國電力系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用，其中六氟化硫斷路器不僅開斷能力強(qiáng)，而且工作性能穩(wěn)定，被人們所喜愛。

關(guān)鍵詞：220kv;六氟化硫組合;運(yùn)行特點(diǎn);試驗(yàn)

隨著工業(yè)制造和人們的正常生活對供電系統(tǒng)提出了更高的需求，六氟化硫封閉式組合電器也得到了電力公司足夠的重視，由于六氟化硫有著非常優(yōu)秀的絕緣性，因此六氟化硫封閉式組合電器在運(yùn)行的過程中主要是通過六氟化硫化學(xué)物質(zhì)達(dá)到絕緣目的的，使用六氟化硫生產(chǎn)的組合配電設(shè)備同普通組合配電設(shè)備相比，無論是在體積上，還是在占地面積上都更具有優(yōu)勢，并且其有著非常長的檢測維護(hù)周期，即使在沿海地區(qū)和具有較多鹽霧地區(qū)運(yùn)行同樣也不會受到較大的影響，正是六氟化硫封閉式組合電器有著這么多的優(yōu)點(diǎn)，其一經(jīng)問世就受到了人們的歡迎，當(dāng)前已經(jīng)得到了極為廣發(fā)的應(yīng)用。

1、GIS設(shè)備及運(yùn)行特點(diǎn)

由于帶電部分全部密封于惰性SF6氣體中，不與外部接觸，不受外部環(huán)境的影響，大大提高了可靠性。此外由于所有元件組合成為一個(gè)整體，具有優(yōu)良的抗地震性能。因帶電部分密封于接地的金屬殼體內(nèi)，因而沒有觸電危險(xiǎn)。SF6氣體為不燃燒氣體，所以無火災(zāi)危險(xiǎn)。又因帶電部分以金屬殼體封閉，對電磁和靜電實(shí)現(xiàn)屏蔽，噪音小，抗無線電干擾能力強(qiáng)。安裝周期短。由于實(shí)現(xiàn)小型化，可在工廠內(nèi)進(jìn)行整機(jī)裝配和試驗(yàn)合格后，以單元或間隔的形式運(yùn)達(dá)現(xiàn)場，因此可縮短現(xiàn)場安裝工期，又能提高可靠性。因其結(jié)構(gòu)布局合理，滅弧系統(tǒng)先進(jìn)，大大提高了產(chǎn)品的使用壽命，因此檢修周期長，維修工作量小，而且由于小型化，離地面低，因此日常維護(hù)方便。接地開關(guān)可以配手動、電動或電動彈簧機(jī)構(gòu)。手動和電動機(jī)構(gòu)主要用于檢修用接地開關(guān);電動彈簧機(jī)構(gòu)用于具有開合電磁感應(yīng)電流、靜電感應(yīng)電流能力和需要關(guān)合短路電流的接地開關(guān)。接地開關(guān)可用做一次接引線端子，因此，在不需要放掉SF6氣體的條件下，用于檢查電流互感器的變化和測量電阻等。

隔離開關(guān)可以配手動、電動或電動彈簧機(jī)構(gòu)。手動和電動機(jī)構(gòu)主要用于無負(fù)載電流時(shí)分合隔離開關(guān);電動彈簧機(jī)構(gòu)用電壓（KV）設(shè)備種類占地面積（M2）對比百分?jǐn)?shù)500常規(guī)設(shè)備494425.02GIS1237330常規(guī)設(shè)備298928.77GIS860220常規(guī)設(shè)備110537.01GIS409110常規(guī)設(shè)備35845.81GIS164于需要切合電容電流、電感電流和母線轉(zhuǎn)換電流的隔離開關(guān)。GIS的每一個(gè)間隔，用不通氣的盆式絕緣子（氣隔絕緣子）劃分為若干個(gè)獨(dú)立的SF6氣室，即氣隔單元。各獨(dú)立氣室在電路上彼此相通，而在氣路上則相互隔離。每一個(gè)氣隔單元有一套元件，即SF6密度計(jì)、自封接頭、SF6配管等。其中，SF6密度計(jì)帶有SF6壓力表及報(bào)警接點(diǎn)。除可在密度計(jì)上直接讀出所連接的氣室的SF6壓力外，還可通過引線，將報(bào)警觸電接入就地控制柜。當(dāng)氣室內(nèi)SF6氣壓降低時(shí)，則通過控制柜上光字牌指示燈及綜自系統(tǒng)報(bào)文發(fā)出“SF6壓力降低”的報(bào)警信號，如壓力降至閉鎖值以下，則發(fā)閉鎖信號，同時(shí)切斷斷路器控制回路，將斷路器閉鎖。就地操作需要通過就地控制柜來實(shí)現(xiàn)。

就地控制柜（LCP）是對GIS進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)視與控制的集中控制屏。也是GIS間隔內(nèi)、外各元件，以及GIS與主控室之間電氣聯(lián)絡(luò)的中繼樞紐。就地控制柜具有就地操作、信號傳輸、保護(hù)和中繼、對SF6系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控等功能。就地操作時(shí)，將“遠(yuǎn)方/就地”操作手柄切換至“就地”位置，然后切相應(yīng)的開關(guān)、刀閘、接地刀閘操作開關(guān)即可。以220KV系統(tǒng)為例。220KV系統(tǒng)采用FCK-851微機(jī)測控裝置，具有測量、控制、監(jiān)視、記錄、同期、間隔層邏輯自鎖互鎖等功能。該裝置通過自身實(shí)時(shí)、開放的網(wǎng)絡(luò)通信功能互相交換數(shù)據(jù)，每臺測控裝置都能實(shí)時(shí)獲得來自其他間隔的測控裝置的遙控信息，并應(yīng)用于控制的閉鎖邏輯判別，從而實(shí)現(xiàn)間隔層的閉鎖邏輯。控制命令的執(zhí)行流程如圖所示：當(dāng)“遠(yuǎn)方/就地”手柄在遠(yuǎn)方狀態(tài)時(shí)，只有遠(yuǎn)方遙控命令有效;當(dāng)“遠(yuǎn)方/就地”手柄在就地狀態(tài)時(shí)，只有就地的控制操作有效。然后判斷聯(lián)鎖/解鎖手柄的位置狀態(tài)，確定是否需要進(jìn)行邏輯閉鎖，只有不需要邏輯閉鎖或者滿足閉鎖邏輯的出口條件時(shí)，才允許完成控制命令，從而更有效地實(shí)現(xiàn)邏輯閉鎖功能。在測控裝置操作時(shí)，應(yīng)先在五防機(jī)進(jìn)行模擬操作，并將操作任務(wù)傳至電腦鑰匙。將測控裝置的“遠(yuǎn)方/就地”切換手柄切換至“就地”位置，電腦鑰匙插入對應(yīng)的端口，然后切換相應(yīng)的開關(guān)操作手柄即可。

2、220kV六氟化硫組合電器運(yùn)行與試驗(yàn)

2.1 外觀檢驗(yàn)

六氯化硫組合電器在為整個(gè)同隔為運(yùn)輸單元，也有的部分是單個(gè)模塊運(yùn)輸，如電壓互感器避雷器等。由于不同的運(yùn)輸條件的不同和路途的遠(yuǎn)近，有時(shí)會造成表面劃傷損壞等現(xiàn)象，外觀檢驗(yàn)主要就是檢驗(yàn)運(yùn)輸部件是否有受損，還有就是各個(gè)部件之同的連接是否可靠，主要檢驗(yàn)項(xiàng)目有1）組合電器殼體和支架是否受損，螺栓的連接是否可靠;2）管路、盆式絕緣子（通氣盆.氣隔們）及接地鋼線是否涂有規(guī)定顏色油漆，以便識別;3）隔離開關(guān)、接地開關(guān)和斷路器的本體或操作機(jī)構(gòu)上是否具有清晰正確的合分指示或標(biāo)示。

2.2 六氧化硫氣體水分測試

六氯化硫組合電器中的水分主要是從密封面的滲入.絕緣材料的析出和六氧化硫氣體這三條途徑而來。六氧化硫組合電器的絕緣件是不允許有水分析出的，表面結(jié)露將會導(dǎo)致絕像水平大大下降，六氯化硫組合電器的安全性能將會受到嚴(yán)重威脅。因此要保證六氯化硫組合電器的安全運(yùn)行必須把含水量控制在可靠數(shù)值范圍內(nèi)。

2.3 氣體檢漏

六氯化硫組合電器內(nèi)要保證正壓力，避免設(shè)備受外界水分侵入，要對組合電器的所有密封面進(jìn)行氣體檢漏。漏氣檢測可以分為定量檢測和定性檢測。定量檢測是確定設(shè)備的漏氣率，要求在技術(shù)條件規(guī)定的范圍內(nèi)，我們通常就是采用此種檢測方法進(jìn)行氣體檢漏的。定性檢測是為了能夠找到漏點(diǎn)的確切位置，以便現(xiàn)場進(jìn)行及時(shí)處理。年漏氣幸國內(nèi)規(guī)定不大于5%。

2.4 回路的檢驗(yàn)

六氯化硫組合電器除了一次設(shè)備以外，還有二次回路，其中包括閉鎮(zhèn)回路聯(lián)鎖回路操作回路和氣體監(jiān)測回路等.因此操作和保護(hù)回路的正確性控制和信號系統(tǒng)的正確性直接影響六氟化硫組合電器的安全運(yùn)行。

2.5 聯(lián)鎖、閉鎖操作試驗(yàn)

由于六氯化硫組合電器中的隔離開關(guān)接地開關(guān)和斷路器肉眼看不見其是否斷開，為保證運(yùn)行安全防止誤操作，現(xiàn)場要進(jìn)行閉鎖聯(lián)鎖的試驗(yàn)。在現(xiàn)場安裝完成六氧化硫組合電器后并完成了相應(yīng)的全部試驗(yàn)后進(jìn)行，一般包括以下試驗(yàn)項(xiàng)目1）斷路器合閘，隔離開關(guān)和接地開關(guān)不能操作;2）斷路器分閘隔離開關(guān)合閘，接地開關(guān)不能操作;3）隔離開關(guān)分閘，接地開關(guān)能夠操作;4）接地開關(guān)合閘，隔離開關(guān)不能操作;5）接地開關(guān)分閘位置，隔離開關(guān)能夠操作。每組操作試驗(yàn)不少于5次且每次試驗(yàn)保證正確操作。

2.6 回路電阻試驗(yàn)

回路電阻試驗(yàn)是測試導(dǎo)電回路的接觸電阻。六氣化硫組合電器在現(xiàn)場交接和安裝試驗(yàn)時(shí)，都要測試回路的電阻值，標(biāo)準(zhǔn)這樣規(guī)定：主回路電阻測量值不得超過產(chǎn)品規(guī)定值的20%。現(xiàn)場試驗(yàn)時(shí)，一般以產(chǎn)品出廠測試值為準(zhǔn)。回路接觸電阻大，在設(shè)備運(yùn)行時(shí)會造成接觸點(diǎn)溫升過高，超過設(shè)備允許數(shù)值后，會造成設(shè)備電氣性能損壞，使其燒毀。所以回路直流電阻的平衡對解決溫升過高，提高設(shè)備壽命有及其重要的意義?；芈冯娮柙跍y試時(shí)要注意不要擦傷絕緣子的等電面。

2.7 絕緣耐壓試驗(yàn)

在上面所有試驗(yàn)工作全完成后需要進(jìn)行最為重要的絕緣耐壓試驗(yàn)。根據(jù)六氯化硫組合電器的電壓等級不同，現(xiàn)場所做的絕緣試驗(yàn)也是完全不同的?，F(xiàn)場的絕緣耐壓試驗(yàn)有以下三種方法：直流耐壓試驗(yàn)、工頻耐受電壓沖擊耐壓試驗(yàn)。三種試驗(yàn)特點(diǎn)不同，直流耐壓試驗(yàn)不能模擬絕緣結(jié)構(gòu)電氣分布的真實(shí)情景，此外還可能促使灰塵顆粒極化而聚集到電極上去：工頻耐壓試驗(yàn)可能不會發(fā)現(xiàn)絕緣和導(dǎo)電部件的劃痕和擦傷，但這些擦傷的元件會破壞電場的均勻性;沖擊耐壓試驗(yàn)可能不會發(fā)現(xiàn)氣體中和絕緣上的污垢和塵粒，甚至不會發(fā)現(xiàn)絕緣零件的裂紋或破損。如果用兩種以上的耐壓試驗(yàn)，由于設(shè)備本身及時(shí)間等因素都是不可能的。因此一般電壓等級330千伏以下的SF6組合電器采用工頻耐壓試驗(yàn)，時(shí)間為1分鐘，同時(shí)檢驗(yàn)有無局放;330千伏以上的SF6組合電器采用操作沖擊試驗(yàn)。

3、結(jié)語

由于GIS的全封閉性%可靠性大為提高，但也有不足之處，故障檢測困難，檢修難度很大，一些試驗(yàn)設(shè)備無法使用。這里有必要指出，應(yīng)當(dāng)通過運(yùn)行管理來發(fā)現(xiàn)故障%通過常規(guī)試驗(yàn)預(yù)防故障發(fā)生。

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