吕洪才(胜利油田石油管理局电力管理总公司电力建设公司)
摘要:本文对变电站110kVGIS配电装置安装的现场施工条件进行了分析,研究和探索了该配电装置的现场安装和调试方案,可有效地提高安装及调试水平。为提升现有设备和功能的技术水平,提高变电站的技术性和经济性,提供了理论和试验依据。
关键词:变电站110kV配电装置GIS安装安装调试
1变电站110kVGIS安装的现场施工条件
1.1GIS安装场地条件
1.1.1土建应完成GIS预埋件施工和基础槽钢安装工作,且满足承重要求;室内墙面抹灰及粉刷工作全部结束。
1.1.2GIS室在施工前要彻底打扫干净,保证现场作业无灰尘、无积水。
1.1.3GIS设备施工现场要确保土建及其他施工全部退场。
1.2安装施工方案
安装施工方案已通过审查、批准,施工人员组织到位,且在施工现场组织完施工方案交底工作。
1.3专用工机具准备充分、齐备
专用工机具准备充分、齐备,包括气体回收装置、真空泵、充气装置、吸附剂烘箱、微水测量仪、SF6气体检漏仪、经纬仪等设备均应处于良好的备用状态。
1.4GIS设备二次转场
GIS设备二次转运和设备进场顺序的组织安排应该与GIS设备安装顺序及实际进度相协调一致,配合恰当。仔细核对装箱清单和装配图纸,做到箱号、包装图号、设备名称一一对应。要求装哪种设备,就来哪种设备。不盲目转运设备,避免造成场地拥挤、设备堆积如山、安装秩序混乱等现象。
1.5GIS基础核查和基础划线
在GIS室内,土建设置永久性的高程标准点,并提供基础中心线的控制桩位,其精度应在厂家规定的范围内,以确保GIS设备吊装就位有一个精确的参照标准。
基础核查。GIS基础采用预埋槽钢,要求基础预埋件高程误差为:每间隔基础预埋件水平最高和最低差不超过2mm,所有尺寸最大允许偏差为±3mm;条形基础不均匀沉降≤5mm;如果预埋槽钢沉降严重变形厉害,则必须对预埋槽钢进行处理,把变形控制在误差范围内。
基础划线。基础划线采用经纬仪和钢卷尺等测量工具进行。按照GIS平面布置图和GIS基础图中注明的尺寸,将断路器中心线、主母线中心线及各个间隔中心线单独绘制出来。测量始终应采用同一把钢卷尺进行。
GIS设备通常是在充有约0.5kPa/cm2(即0.05MPa或0.5bar)SF6气体或者是在大气条件下带吸附剂运输和储存。在开箱检查时,要记录好各密封单元气室的充气压力值,以便查验设备是否存在泄漏。
2GIS组合电器的关键安装环节
2.1GIS安装环境的要求
环境清洁度控制。在安装过程中,空气的清洁度对GIS设备的质量威胁很大,在安装过程中要严格控制扬尘,可采取地面洒水清洁,停止周边其他作业,安装设备周围搭设简易塑料棚等措施。对开罐的设备要用塑料薄膜及时进行封闭。
环境湿度的控制。在安装过程中,空气湿度大容易造成GIS设备受潮,造成充填的SF6气体微水含量超标,影响到GIS设备的绝缘水平。GIS设备开罐安装时应选择晴朗、气温较高的天气进行,环境相对湿度应小于50%。
2.2GIS基准间隔就位
因为变电站工程间隔数较多,采用以中间单元为基准先行就位,再以左右一字排开的形式进行相邻单元的组合,以减少整体组合安装累积误差。其他变电站可根据现场实际情况确定基准间隔。
避雷器出厂时一般与电压互感器组成一个单元,现场不需要单独安装,但在GIS高压试验时,避雷器无法承受GIS母线、断路器、隔离开关的耐压值,现场可能需要进行拆卸和安装。必须重视对相序的核定,及时对二次电压回路进行调线。
2.3设备内部清洁
GIS筒体内部、浇注绝缘件和金属零部件必须保持很高的清洁度,不得附着灰尘及其他微粒,采用吸尘器进行清扫,并选用高纯度酒精进行清洗。浇注绝缘件表面清洗应采用无毛纸或棉布,用高纯度酒精将无毛纸或棉布沾湿后进行擦拭,所有清洗过金属表面的无毛纸或棉布不得进行绝缘件的擦拭,绝缘件只能使用洁净的无毛纸或棉布。零部件的最终清洗也只能采用第一次使用的无毛纸或棉布。导电杆等导体可采用研磨纸或黄铜刷子去除其表面氧化层、毛刺和划痕,并用丙酮进行清洗,减小接触电阻,减少放电现象。
3GIS抽真空和SF6气体充填
3.1吸附剂更换的注意事项
GIS组合电器抽真空前必须更换吸附剂,吸附剂不能在雨中或湿度大于90%时更换。吸附剂极易受潮,因此安装在GIS气室内的吸附剂一定要经过烘干处理才可装入,烘干温度为280℃,烘干时间为24小时,烘干的吸附剂在空气中暴露时间不得超过60分钟。吸附剂装入GIS气室后,应尽可能快地抽真空,如若超过4小时后都还未抽真空,则需对吸附剂重新进行烘干处理。
3.2抽真空
在GIS各元件形成独立封闭气室,回路电阻测试合格,且更换吸附剂后,即可进行抽真空。GIS气室的真空度在133Pa及以下,抽真空时必须设专人监护,以防止真空泵突然停止或因误操作而引起真空泵油倒灌事故。并做好每间隔的抽真空记录。抽真空到1mmHg(133Pa)后,应继续抽30分钟。然后关闭气体入口阀门进行真空泄漏试验,要求在4小时内起始和最终的压力差不超过1mmHg(133Pa)。如果压力升高大于1mmHg,则需要重新抽真空到1mmHg,并维持抽真空时间30分钟,重复进行真空泄漏试验,以确定是否存在泄漏。
3.3SF6气体充填
抽真空合格后,向气室充注SF6气体,采用气瓶经氧气减压器充注到额定SF6气体气压(各气室压力值要求不同)为止(20℃)。新充入SF6气体水分含量应<8mg/g。充气或补气前用SF6气体清除气管中的空气(充气管路连接时,先拧紧SF6气体钢瓶处,GIS设备连接处不拧紧,微开SF6气体钢瓶阀门,GIS设备连接处应有气体喷出,5秒钟后边喷气边紧固GIS设备连接处,以达到排除充气管道中的空气或潮气的目的。
4变电站110kVGIS调试
GIS设备的调试工作很多,下面主要谈谈回路电阻测量,断路器、刀闸机械特性的调试以及耐压试验中发现问题的处理。
4.1回路电阻的测量和电阻大的处理方法
回路电阻的测量。在GIS设备安装完备后,必须对母线及各刀闸、断路器、电流互感器等设备进行电阻测量。通常是利用两地刀接地头处用回路电阻测试仪测量。必须提出一方案,确保每一设备(刀闸等)及接头均被测试到,在测试某一回路对有关的开关、刀闸应在相应的合、分闸位置。
回路电阻大的处理。一般回路电阻大主要是各接头处接触不良造成的,在变电站110kVGIS工程中回路电阻大主要有以下两种情况:地刀回路电阻大、开关与CT接头处回路电阻大。拆开并吊起地刀动触座,检查导电杆(动触头)插入梅花式的静触头座是否正中,动触杆、梅花触头是否清洁、光滑。对动触杆、梅花触头打磨、清洁摆正、重装即可。
4.2断路器、隔离开关、地刀的机械特性调试
隔离开关、接地开关三相同期性的调整。刀闸三相不同期是通过调整三相间操作连杆长度来调整的。
如果C相合闸的比B、A相快,则收短C、B杆长度,注意不能调动垂直连杆的长短,否则影响刀闸开距。经验值:就慢速刀而言,调连杆一圈(长、短),时间就变化70ms左右。
断路器三相不同期的调整。断路器三相不同期的调节方法:一般是调节合(分)闸时间比较快或慢的那一相开关的合(分)闸电磁铁芯顶杆的伸长、缩短来调整其同期性。不过注意要和最低动作电压值协调调整。
4.3GIS耐压试验
变电站110kVGIS在第一次整体耐压试验时,到150kV就放电闪络导致串联谐振装置跳闸无法继续升压。#2进线断路器断口耐压也是到150kV左右放电闪络,耐压试验装置直接跳闸,后来经分析,可能是断路器断口有毛刺,导致绝缘距离缩小而放电。后经返厂更换后重装、抽真空、充气后,断路器的断口耐压试验通过。
5结束语
通过对变电站110kVGIS配电装置进行了理论分析,研究和探索了该配电装置的现场安装和调试方案,并根据此方案,提高了变电站110kVGIS安装及调试水平。GIS设备作为新型设备将广泛应用于电力系统中,它的安装、调试质量将直接影响到变电站今后的运行安全,希望提出的经验能给今后GIS安装、调试人员带来些许帮助。
参考文献
[1]廖辉泉.对变电站电气施工中GIS设备的安装的探讨[J].科技风,2010,(20).