探討電力系統(tǒng)中變電站GIS設(shè)備安裝與調(diào)試

龐文軒

國網(wǎng)沂水縣供電公司變電檢修中心 山東 臨沂276000

引言

變電站擴(kuò)建工程GIS設(shè)備耐壓實(shí)施方案,根據(jù)不同的GIS設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)、擴(kuò)建接駁方式、系統(tǒng)運(yùn)行方式等客觀條件,提出常規(guī)耐壓結(jié)合同頻同相耐壓、通過運(yùn)行設(shè)備充電等絕緣檢測方案。在滿足交接驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的前提下,采用技術(shù)手段最大限度規(guī)避帶舊設(shè)備耐壓,保障設(shè)備使用壽命,降低設(shè)備后期運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。

1 GIS設(shè)備常見故障類型

1.1 GIS可能出現(xiàn)的絕緣缺陷GIS耐壓局放試驗(yàn)過程中,可能出現(xiàn)的絕緣缺陷有位置不固定的絕緣缺陷、位置固定的絕緣缺陷。位置不固定的絕緣缺陷主要由導(dǎo)電雜質(zhì)和漂浮灰塵造成。位置固定的絕緣缺陷可能由安裝錯(cuò)誤、裝配工具和零部件遺留在設(shè)備內(nèi)部、電極表面的損傷、運(yùn)輸中的損壞造成零件脫落等原因造成。

1.2 缺陷定位 為進(jìn)一步確認(rèn)缺陷具體位置,使用莫克EC4000特高頻局部放電定位功能對(duì)丁110表南刀閘A相局部放電缺陷進(jìn)行定位。

2 變電站GIS設(shè)備調(diào)試

2.1 初步巡檢 初步使用格魯布PD74i多功能局部放電帶電檢測儀對(duì)該站GIS設(shè)備進(jìn)行特高頻局部放電帶電檢測巡檢。GIS局放檢測需要檢測人員將傳感器緊靠在GIS設(shè)備上,而工作現(xiàn)場很多測量點(diǎn)由于離地較高需要借助登高工具,此外,三相分箱式GIS設(shè)備結(jié)構(gòu)空間不足,嚴(yán)重影響測試完成率。該110k V某站就屬于三相分箱式結(jié)構(gòu),本次檢測使用局放檢測加長桿,其由兩節(jié)(單節(jié)長1.6 m)可以組裝的絕緣桿、萬向節(jié)、局放探頭固定器等組成,可完成最高5 m 處的局放檢測工作,也可顧及狹小空間里難以觸及的檢測位置,大大提高工作效率。

2.2 部分開關(guān)與舊母線刀對(duì)接 間隔擴(kuò)建部分開關(guān)與舊母線刀對(duì)接的連接方式是一種常見的不完整間隔擴(kuò)建模式,通常出現(xiàn)在出線間隔,設(shè)備對(duì)接考慮母線刀氣室同母線氣室的結(jié)構(gòu),需滿足對(duì)接部位氣室零壓,相鄰氣室降半壓。一般情況下,對(duì)接部位母線刀聯(lián)遍氣室降為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,其相鄰氣室涉及舊設(shè)備母線氣室及另一母線刀氣室降半壓,通過降半壓的母線氣室對(duì)應(yīng)的母線停電能完成設(shè)備對(duì)接。設(shè)備對(duì)接后針對(duì)擴(kuò)建部分開展絕緣測試,開關(guān)斷口及主回路涉及的絕緣件需滿足承受100%Ud,重點(diǎn)考慮接駁位置,如不涉及主絕緣件可在對(duì)接前完成100%Ud,對(duì)接后考慮采用空充24h方式測試,如對(duì)接面的絕緣件無法在對(duì)接前完成耐壓測試,對(duì)接后務(wù)必通過母線停電在完成主回路電阻測試后開展100%Ud耐壓試驗(yàn)。

2.3 加強(qiáng)設(shè)備設(shè)計(jì)選型 設(shè)計(jì)選型是設(shè)備全過程管理的第一個(gè)環(huán)節(jié),正確選型是保證GIS滿足使用條件和運(yùn)行要求的前提,應(yīng)該綜合考慮檢修維護(hù)需要和運(yùn)行工況后確定產(chǎn)品的布置形式和主要計(jì)算參數(shù)。例如首先要決定GIS設(shè)備是室內(nèi)安裝布置,還是露天安裝布置。早期由于經(jīng)費(fèi)原因,主流傾向于露天安裝布置,節(jié)約土建成本,設(shè)備也能夠承受露天環(huán)境,但是后期維護(hù)成本過高,綜合成本反而高于室內(nèi)布置的GIS設(shè)備。

2.4 控設(shè)備現(xiàn)場安裝與交接試驗(yàn)GIS設(shè)備現(xiàn)場安裝是產(chǎn)品安裝的最后一道關(guān)鍵工序,現(xiàn)場安裝質(zhì)量的好壞直接決定產(chǎn)品運(yùn)行可靠性的高低。首先要合理規(guī)劃和控制好工程進(jìn)度,避免與其他工程交叉進(jìn)行。如果在土建工程和照明通風(fēng)工程沒有結(jié)束的情況下,為了趕工期而強(qiáng)行進(jìn)行GIS設(shè)備安裝工作,會(huì)使設(shè)備在安裝過程中受到嚴(yán)重污染。其次保證現(xiàn)場清潔程度和環(huán)境溫濕度,避免在安裝過程中絕緣件受潮,外部的塵埃和雜物侵入設(shè)備內(nèi)部。再次是加強(qiáng)安裝人員技能培訓(xùn)和管控,防止安裝人員不遵守工藝規(guī)程,導(dǎo)致安裝存在漏裝、錯(cuò)裝、裝配不到位的現(xiàn)象,例如屏蔽罩內(nèi)部與導(dǎo)體間的間隙不均勻,會(huì)導(dǎo)致螺栓、墊圈出現(xiàn)沒有裝或緊固到位的情況。筆者經(jīng)歷過一次設(shè)備故障,就是由于在安裝過程中安裝人員沒有緊固好吸附劑罩的螺絲,導(dǎo)致吸附劑金屬罩直接掉到母線上,造成母線短路,幸運(yùn)的是那段母線是空載,沒有造成負(fù)荷損失。GIS設(shè)備現(xiàn)場交接試驗(yàn)是對(duì)現(xiàn)場安裝質(zhì)量的最終檢查。很多GIS內(nèi)部絕緣事故在很大程度上與設(shè)備安裝質(zhì)量密切相關(guān),往往都是由于沒有嚴(yán)格進(jìn)行交接試驗(yàn)檢查而發(fā)生的。

2.5 處置方案 針對(duì)以上特殊環(huán)境下產(chǎn)生的耐壓試驗(yàn)問題,可考慮通過母聯(lián)或分段等運(yùn)行設(shè)備對(duì)試驗(yàn)間隔充電,或利用外部電纜接入GIS電纜倉外部施加試驗(yàn)電壓的方式處置,但同規(guī)定交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)有所差異,需結(jié)合系統(tǒng)、設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)等實(shí)際情況綜合考慮。通過外接電纜對(duì)擴(kuò)建設(shè)備加壓的絕緣檢測方案,是在電纜完成電纜頭制作后接入CSE氣室,適用于物理格局受限無法安裝試驗(yàn)工裝、前期設(shè)備擴(kuò)建時(shí)間太長、現(xiàn)有技術(shù)無法提供現(xiàn)場需求等特殊條件。參考電纜的耐壓試驗(yàn)值及試驗(yàn)時(shí)間,無法同GIS完全匹配。以110kv設(shè)備為例,GIS的出廠試驗(yàn)值為相對(duì)地230kv,對(duì)應(yīng)電壓等級(jí)的電纜為127kv,二者存在偏差但遠(yuǎn)超過正常運(yùn)行電壓63kv,試驗(yàn)時(shí)間完全匹配,因此方案選擇需結(jié)合多方因素綜合評(píng)估。

結(jié)語

變電站擴(kuò)建間隔中新舊GIS設(shè)備的對(duì)接方式繁多,耐壓局放試驗(yàn)方案需結(jié)合接駁位置、絕緣件分布情況、系統(tǒng)允許的停電方案等因素綜合考慮。除常規(guī)耐壓方式外,隨著區(qū)域負(fù)荷增長、系統(tǒng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)不斷完善,變電站主變及線路擴(kuò)建工程在電網(wǎng)基建中占比逐漸增加,擴(kuò)建工程同基建工程在GIS設(shè)備驗(yàn)收交接試驗(yàn)方案上存在極大差異。局部放電嚴(yán)重威脅GIS設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行,通過系統(tǒng)科學(xué)地應(yīng)用特高頻局放檢測方法,可以有效地診斷局放缺陷類型與強(qiáng)度大小,進(jìn)而為缺陷處理提供參考與支持,可以有效地提升狀態(tài)檢修工作的針對(duì)性,增強(qiáng)電網(wǎng)穩(wěn)定性。