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变电站GIS设备安装与调试技术

作者:未知

  摘  要:电力事业的快速发展,使得GIS设备的应用力度逐渐加强。GIS是由多种构件组合而成,为了发挥其最大效用,确保电网能够有效运行,要提升其安全与调试工作水平。另外,GIS设备在安装上需要一定的技术性与专业性,因此对安装调试人员的专业技能要求较高。该文阐述了GIS设备的优点,然后从安装与调试两个方面分析其具体技术操作,以此提高GIS设备的质量。
  关键词:变电站  GIS  安装  调试
  中图分类号:TM63                                 文献标识码:A                         文章編号:1672-3791(2019)03(c)-0033-02
  科学技术水平的提升,使得电力系统的设备数量增多,技术含量较高,增强了其运行的稳定性与安全性。与一般电气设备相比,GIS设备的占地面积小,环境适应能力强,运行稳定,加之其维护与检修周期较长,使得其在变电站中得到了广泛的应用,为了发挥GIS设备的最大效用,务必要做好安全与调试工作。
  1  GIS设备的优点
  GIS设备是由电流互感器、避雷针、断路器、接地开关及母线等多个元件构成,密封在金属接地外壳中,与空气隔离,设备的各个部分处在独立气室中。其具有以下3种优势。
  1.1 占地面积小
  由于GIS设备内部所具有的SF6绝缘强度与电弧断开能力较强,所以设备外部的绝缘元件与断路器的体积较小。而且GIS设备结构较为紧凑,元件连接数量较少,为变电站节省了许多空间。比如:在110kV变电站中,GIS设备占地面积是一般设备的46%;在220kV变电站中,GIS设备占地面积是一般设备的37%,因其占地面积少,所以设备的安装周期较短。另外,GIS设备模块属于装配式设备,可以将其多个元件运输至变电站,进行自由拼装,因而施工较为便捷[1]。
  1.2 可靠性强
  因为GIS设备元件为全封闭式,所以在设备运行时,外界的气候或空气湿度温度等因素不会对其造成影响。而且其接地性能好,变电站运行时所产生的电磁与辐射会被GIS设备的外壳屏蔽掉,不会受到干扰。另外,GIS设备要安装在固定预埋件上,所以具有较高的抗震性能。由于GIS设备能够遥控操作,具有电气与机械闭锁的功能,所以在对高压隔离开关进行开闭行为时,无需工作人员进入现场,安全性较高。
  1.3 自动化运行效率高
  因为GIS设备的性能良好,自动化运行水平较高,所以变电站能够实现无人值守或少人值守,有效地降低了有关人员的工作强度。另外,GIS设备的检修维修周期是8年,一般电气设备的检修周期是1年,因而减少了设备维修人员的工作量。相对于AIS设备,GIS具有更多的优势,GIS的占地面积小、运行稳定、维修工作量少且一次性投资多;而AIS的占地面积大、运行基本稳定、维修工作量多且一次性投资少。
  2  变电站GIS设备的安装技术
  2.1 安装准备阶段
  在安装GIS设备时,需要在高质量环境下进行,因此在进行正式安装前,要做好防尘工作,建造防尘室,对其内部气体进行干燥及净化处理。安装人员要仔细阅读GIS设备的安装作业说明书,并将变电站的设计图纸下发到各个施工小组,技术总监要做好技术交接工作。在设备安装过程中,有关人员要严格遵照安装作业说明书中的步骤与方法进行设备安装。
  2.2 清洁阶段
  当已明确所有安装工艺流程后,为了提升设备安装质量,要使用吸尘器对设备安装区域进行清洁处理。在开启气室后,不仅要及时清洁GIS设备的各个部件,还要对各种元件连接处及密封面进行清洁处理。为了避免在清洁过程中,设备表面出现绒毛,要使用棉布和工业乙醇进行设备清洁处理。
  2.3 连接法兰
  为了保证法兰连接具有较高的质量,要使用合理的方式进行密封面连接与O型面连接工作。当连接法兰密封面时,如果密封面有擦伤处或损伤处,要先使用细砂纸对其表面破损处进行磨光处理,之后再进行密封面清洁、安装作业。在连接O型面时,要确保O型全密封槽均匀填满密封面中的胶圈,并且要保证在法兰连接过程中密封胶圈不移位、法兰面清洁度与标准相一致[2]。避免因细小的失误而导致整体返工。
  2.4 气室充气
  在对气室进行充气作业前,要先将气室内的空气抽出,达到真空状态。另外,为了使每个模块拥有独立的气室,在模块拼接完成后,要立即将模块内的空气抽空,达到真空状态,再向气室内填充SF6气体。在填充此气体时,要循序渐进的进行,先将室内气体填充到150kPa,当每个气室达到150kPa时,再增加其额定压力。其中,气体气室压力要达到500kPa,断路器的气室压力要达到700kPa。值得注意的是,要按照设备的实际温度计算出其压力值,在设备未安装之前,不可以向室内填充SF6气体。
  2.5 安装注意事项
  从现场上看,禁止在套管及管路箱体等其他部位施加重力或重击;禁止在雨天作业;保护充气孔,避免损伤或沾污;合理选择紧固螺栓;未施工前,不可取下罐体与管路上方的盖板等。
  从施工准备上看,要保持施工作业现场干净整洁;GIS设备进入现场后要按照计划施工;施工人员要利用经纬仪做出标高且记录,将其作为GIS安装位置的依据等。
  3  变电站GIS设备调试技术   3.1 一次回路直流电阻试验
  为了确保GIS设备的导体连接安装正确、各个元件连接接触良好,变电站的满额荷载能够正常运行,在安装完GIS设备后,要进行以此回路直流电阻试验,以此检查设备安装是否存在隐患问题。首先要使用直流压降法进行测量,直流电控制在100A,误差范围为±3%。另外在实际测量过程中,要将电压测量线连接在电流输电线路内侧,并要注意接线位置,以免产生较大的误差。在测量后,要将实际测量的电阻值先与GIS设备的出厂试验报告电阻值进行对比分析,再与实际累计值進行对比分析,要确保实际测量数据低于产品技术规定的1.2倍,若是高于规定标准,要重新布置设备接地导线。
  3.2 气密性试验
  为了保证GIS设备气室密封性良好,要进行气密性试验,以此及时找到问题并调整改进。在进行此试验时,要使用专业检漏仪器对GIS设备气室进行检漏试验。第一,对GIS设备的气室进行充气。第二,使用检漏仪器探头在设备连接口表面缓慢的移动,移动速度保持在10mm/s,若是存在问题,检漏仪会发出报警信号。为了提升检测结果的可靠性与真实性,一般情况下会定性检测两次。第三,要按照报警信号对接口问题进行判断,并全面检查漏气连接处,当明确故障原因后对其采取合理的措施进行处理。
  3.3 测量微水含量
  SF6作为GIS设备的重要构成,为了保证SF6气体具有较高的纯度与绝缘性能,要使用微水检漏仪器检查GIS设备各个气室内的微水含量,根据相关规定,断路器的灭弧室气室在新装或大修后要小于150ppm,运行时要小于300ppm;气体的气室在新装或定修后要小于250ppm,运行时要小于500ppm。对于微水含量值的计算,要先保证气室的气体达到额定值,当气体稳定后再测量,同时要综合现场气室压力及环境湿度进行折算,进而计算出ppm值[3]。
  3.4 检查接地
  对于接地检查,要按照变电站GIS设备的接地图纸进行检查,要保证其接地安装良好,且与国家有关规定相一致,CT、PT的极性与变比符合标准参数,CT伏安特性和GIS设备出厂报告相同。
  3.5 设备耐压试验
  根据变电站的有关要求,GIS设备的实际耐压水平要达到出厂时的80%,切忌不可以满电压试验。首先要将试验电压保持3kV/s的速度升至为额定电压,时间为1~3min,对设备进行观察。其次,将实验电压升至184kV,时间为1min。最后按照此种方式进行个相电压试验,检查其耐用水平。
  4  结语
  综上所述,变电站GIS设备为变电站的整体运行提供了可靠的保障。在安装GIS设备时,要先做好准备及清洁工作,再进行法兰连接、气室充气、设备及零件连接检查等作业;在调试GIS设备时,要进行一次回路直流电阻、气密性、设备耐压等试验,进而提升设备的整体质量。
  参考文献
  [1] 文宜安.变电站GIS设备与变压器的安装与调试技术探究[J].科技创新与应用,2016(36):226.
  [2] 曹强.变电站GIS设备安装调试中常见问题及规避途径[J].科技创新与应用,2016(34):183.
  [3] 刘侠.GIS设备安装调试技术在500kV变电站电气施工中的应用研究[J].通讯世界,2014(8):68-69.
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