GIS設備的安裝和調(diào)試

1、36 電氣工程應用 2009. 2GI S 設備的安裝和調(diào)試中國石化集團第四建設公司 天津大港 (300270 卞洪磊 【 摘 要 】 本人有幸參與了公司所承建的茂名 100萬噸 /年乙烯改擴建工程 110kV 升壓站和 110k V 新建總變電站兩個總變電站的建設 。 兩站使用的電氣設備均為 ABB 公司的 GI S 設備 , 在施工過程 中 , 總結了一些經(jīng)驗 。 本文詳細地闡述了 GI S 設備的安裝和調(diào)試過程 , 具有很強的應用性和實 踐性 。 ABB 公司的 GI S 產(chǎn)品外殼選用了抗腐蝕性強的鋁合金材料 , 具有體積小 安全性高 、 質 量輕的特點 。 為了保證 GI S , 必須

2、 對其進行嚴格的質量控制和必要的試驗 。 細節(jié) 。 【 關鍵詞 】 GI S 1. GI S 設備 , 就是氣體絕緣金屬封閉開關設備 。 GI S 的安裝要求現(xiàn)場環(huán)境比較嚴格 , 具體有以下幾點 :土建施工符合圖紙要求 , 主要包括開孔位置 、 預 埋件是否符合設計 ; 地面平整度 、 清潔度 ; 墻面及天 花板的清潔度 ; 門窗以及通風設備 (戶內(nèi) 的完整 、 現(xiàn)場物料的管理與安全 ; 有無行車 、 吊車 、 吊鉤 ; 貨物 進場方便性以及吊裝的方便性 ; 采光 /照明的合理性 以及備用 (臨時 電源 。2. 貨物的開箱與驗收現(xiàn)場貨物的開箱與驗收必須要 ABB 的現(xiàn)場工 程師在現(xiàn)場 , 并且

3、要按照 ABB 公司提供的貨物運輸 單編號和裝箱清單進行清點 , 在非安裝需要時 , 不允 許打開任何單元上的氣閥 , 對于長期不安裝的設備 , 應按照 ABB 公司提供的 操作手冊 產(chǎn)品的保管與 儲存條件要求 , 重新包裝和儲存 。3. GI S 設備的安裝3. 1GI S 現(xiàn)場安裝流程GI S 應嚴格安裝流程進行安裝 , 這樣才能保質保量地達到一次性安裝合格的目的 , 具體做法為 :畫 地面軸線 、 間隔就位 、 模塊拼裝 、 氣室抽真空 、 氣室沖 SF6氣體 、 二次電纜敷設 、 接線 。3. 2安裝前的清潔首先 , 在打開氣室之前 , 用吸塵器徹底清洗安裝 區(qū)域 ; 其次清潔 GI

4、S 部件 , 清潔所有要安裝的金屬部 件和密封面 , 比如 , 法蘭的密封面和“ O ” 型槽 , 導體 連接面 , 連接體以及保護罩等 。 注意在清洗時 , 要選 用工業(yè)乙醇 (99. 7% 和不起絨毛的棉布 。3. 3法蘭的連接法蘭的連接分密封面和“ O ” 型面兩種 , 當密封 面有擦傷或類似損傷的情況 , 需要用細砂紙磨光擦 傷處 , 然后清潔密封面后才能進行安裝 。 “ O ” 型面 安裝前必須清潔 , 安裝時將“ O ” 型圈均勻壓入密封 槽 。3. 4氣室充氣氣室在充氣前必須將氣室抽真空 。通常情況 下 , 一個模塊為一個獨立的氣室 。 在模塊拼接后 , 應 立即對氣室抽真空 。

5、氣室真空處理完后 , 向氣室內(nèi) 充 SF 6氣體 ; 先充至 150K PA , 待所有氣室都已充到 150K PA (第一次撿漏 , 再充到額定壓力 (斷路器氣安裝 、 運行及維護 電氣工程應用 2009. 237 室 700K PA , 其他氣室 500K PA 。壓力以當前溫度換 算壓力值為準 , 需要注意的是在全部安裝工作完成 以前 , 禁止將各氣室的 SF 6壓力充至額定壓力 !4. GI S 設備的調(diào)試4. 1一次回路直流電阻試驗為了檢驗 GI S 內(nèi)導體的連接接頭安裝是否正 確 , 各個連接部分接觸是否良好 , 能否滿足額定的載 流要求 , 所以在 GI S 安裝結束后 , 需要

6、進行一次回路 直流電阻試驗 , 以便盡早發(fā)現(xiàn)并解決問題 。采用直 流壓降法測量 , 電流為 100A, 誤差為 ±3%。測量 時 , 應注意接線方式帶來的誤差 , 電壓測量線應在電 流輸出線的內(nèi)側 , 且電壓測量線應接在被測回路正 確的位置 , 否則將產(chǎn)生較大的測量誤差 。根據(jù)出廠 試驗報告所提供的各種模塊直流電阻值 , 量范圍所包含模塊類型 , 定值的 1. 2倍 4. 2SF 6氣體密度繼電器效驗效驗 SF 6氣體密度繼電器節(jié)點接觸是否良好 ; 接點與壓力的關系 ;4. 3氣密性試驗為了檢查設備氣室的接頭 、 閥門 、 表計 、 法蘭面 接口等部位的密封性 , 發(fā)現(xiàn)安裝工藝或密封

7、材料所 存在的問題 , 需要用 HALOTECK 檢漏儀對安裝完畢 的 GI S 進行定性檢漏試驗 , 設備充氣后 , 將檢漏儀探 頭沿著設備各連接口表面緩慢移動 , 根據(jù)儀器讀數(shù) 或其聲光報警信號判斷接口的氣體泄露情況 。 對氣 路管道的各連接處必須細致檢查 , 一般探頭移動速 度 10MM /S左右為宜 。 GI S 安裝過程中或安裝結束 后 , 對每個有密封件的地方進行兩次定性檢查 。4. 4微水含量測量為保證 SF 6氣體的純度和絕緣特性 , 必須對 SF 6氣體的質量作相應的檢測 , 需要用微水檢漏儀 DP19對各氣室進行 SF 6氣體微水含量的測量 。我國電力行業(yè)標準 DL /T5

8、96-1996中對微水含量規(guī) 定如下 : 斷路器滅弧室氣室 :新裝及大修后不大于 150PP M , 運行中不大于 300PP M; 其他氣室 :新裝及大修后不大于 250PP M , 運行中不大于 500PP M;每個氣室充至額定標稱壓力 24小時后進行測量 , 并 可根據(jù)環(huán)境濕度 、 氣室壓力折算成 PP M (注 :PP M 均 為體積比 。4. 5接地檢查根據(jù)一次接地圖紙檢查 GI S 接地位置是否正 確 , 接地是否良好 。4. 6PT 、 CT 檢查及特性試驗CT 、 PT 的變比 、 級性應于標稱參數(shù)一致 ; CT 伏安特性應于出廠報告無明顯差別 。4. 7避雷器檢查GI S 避

9、雷器與常規(guī)避雷器在結構上存在較大的差別 , 加之現(xiàn)場條件限制 , ; 因此 , , 只是 , 廠家在避雷器上特別設計 /撞擊指示器 , 如果指示器動作 , 則整個 避雷器返廠檢查 。4. 8斷路器特性試驗 、 隔離開關和接地開關操作試驗斷路器的試驗必須符合下面的要求 : 采用 500V 兆歐表 , 測量輔助回路和控制回路的絕緣電阻 , 絕緣值不低于 2M; ABB 公司斷路器動作時 間技術規(guī)定如下 :合閘時間 <65m s, 合閘不同期 3m s; 分閘時間 <35m s, 分閘不同期 3m s; 斷路器操動機構合閘操作試驗電壓范圍為 :85%-110%Un; 斷路器操動機構分閘操

10、作試驗在其線圈端扭處測得的電壓大于額定值的 65%, 當此電壓小于額定 值的 30%時 , 不應分閘 ; 斷路器防跳功能要正確 。零壓起馬達儲滿能時間 :小于 60m s 。隔離開關動作時馬達電流 :合 、 分閘時約 1. 3A 。 快速接地刀動作時馬達電流 :合 、 分閘時約 1. 5A 。檢查所有操作機構的機械及電氣性能以及一次 儲能完成后完成 OCO 操作程序 。4. 9二次回路試驗檢查各回路接線是否正確 , 接線端子是否牢固 , 絕緣是否良好 , 各元件工作是否正常 , 各種閉鎖 、 連 鎖功能是否滿足設計要求 。4. 10一次回路絕緣檢查及交流耐壓試驗安裝 、 運行及維護38 電氣工

11、程應用 2009. 2GI S 在運輸過程中的機械振動 、 撞擊等可能導致 GI S 元件或組裝件內(nèi)部緊固件松動或相對位移 。 安裝過程中 , 在聯(lián)結 、 密封等工藝處理方面可能失 誤 , 導致電極表面刮傷或安裝錯位引起電極表面缺 陷 ; 空氣中懸浮的塵埃 、 導電微粒雜質和毛刺等在安 裝現(xiàn)場又難以徹底清理 ; 國內(nèi)外還曾出現(xiàn)將安裝工 具遺忘在 GI S 內(nèi)的情況 。 這些缺陷如未在設備投運 前檢查出來 , 將引發(fā)絕緣事故 。4. 10. 1試驗前的檢查 根據(jù) HSE 施工方案做好 GI S 工頻耐壓前的 警戒工作 , 做好試驗人員及現(xiàn)場人員的人身安全措 施的檢查和監(jiān)督 ; PT 和避雷器不與

12、 GI S 一起進行此項試驗 , 退 出電壓互感器和避雷器 ; 24已經(jīng)完成 ; , , SF6氣 體微水含量和檢漏試驗 , 檢查所有電流互感器二次 回路是否短接接地 , 一定要確保電流互感器二次繞 組短接接地 ; 收集 GI S 控制柜操作鑰匙 、 GI S 操作手柄 , 由 專人保管 , 以便防止誤操作 。4. 10. 2試驗標準和試驗方法耐壓試驗值采用出廠試驗標準的 80%或按照 廠家產(chǎn)品的技術要求 (我公司在茂名乙烯升壓站和 新變電站試驗耐壓值為 184K V , 試驗時間 1分鐘 。 如果 GI S 的每一部件均已按選定的完整試驗程序耐 受規(guī)定的試驗電壓而無擊穿放電 , 則認為整個

13、GI S 通過試驗 。試驗電壓應施加到每相導體和外殼之 間 , 每次一相 , 其他非試品相的導體應與接地的外殼 相連 , 試驗電壓一般由進線套管加進去 , 試驗過程中 應使 GI S 每個部件都至少施加一次試驗電壓 。同 時 , 為避免在同一部位多次承受電壓而導致絕緣老 化 , 試驗電壓應盡可能分別由幾個部位施加 ?，F(xiàn)場 一般僅做相對地交流耐壓 , 如果斷路器和隔離開關 的斷口在運輸 、 安裝過程中受到損壞 , 或已經(jīng)過解 體 , 應做斷口耐壓試驗 , 耐壓值與相對地交流耐壓值 可取同一數(shù)值 , 若 GI S 整體電容量較大 , 耐壓試驗可分段進行 。4. 10. 3交流耐壓試驗程序GI S

14、現(xiàn)場交流耐壓試驗的第一階段是“ 老練凈化 ” , 其目的是清除 GI S 內(nèi)部可能存在的導電顆粒 或非導電顆粒 。 這些顆粒可能是由于安裝時清理不 凈 , 或是多次操作后產(chǎn)生的金屬碎屑 , 或是緊固件的 切削碎屑和電極表面的毛刺而形成的 。 “ 老練凈 化 ” 可使可能存在的導電微粒移動到低電場區(qū)或顆 粒陷阱中和燒蝕電極表面的毛刺 , 使其不再對絕緣 起危害作用 。我公司在茂名乙烯 110kV 升壓站和 110k V 新變電站老練試驗耐壓值為 110kV, 時間 5分鐘 。 第二階段是耐壓試驗 , 184k V , 時 間是 分鐘 S, 并做好相應氣室的氣體 , 24小時后進 行 , 試驗電壓

15、從對側的電纜頭加入 。試驗標準由電 纜廠商提供 , 我公司在茂名乙烯 110K V 升壓站和 110K V 新變電站電纜試驗耐壓值為 109K V , 時間 5分鐘 。4. 12GI S 與遠方控制及聯(lián)調(diào)試驗在所有二次回路接線完成后 , 按照設計圖紙的 要求以及實現(xiàn)的功能逐個回路進行試驗 , 首先是就 地調(diào)試 , 確保 GI S 內(nèi)部連接線的正確 。然后是遠方 控制 , 現(xiàn)場施加電流和電壓遠方應有顯示 , 確定遙測 功能的可靠性 。最后確認遙控 、 遙信功能 。 GI S 的 不同元件之間設置的各種連鎖應進行不少于 3次的 試驗 , 以檢驗其功能是否可靠正確 ?，F(xiàn)場應驗證以 下連鎖功能特性 :

16、接地開關與有關隔離開關的相互 連鎖 ; 接地開關與有關電壓互感器相互連鎖 ; 隔離開 關與有關斷路器的相互連鎖等 。5. 結束語GI S 設備能否投運 , 能否安全運行 , 必須要依照試驗數(shù)據(jù)去判斷 , 試驗方法的正確和試驗儀器的準 確都會影響試驗數(shù)據(jù)的可信度 。因此 , 學習 、 掌握 、 積累一定的安裝和調(diào)試 GI S 的經(jīng)驗對從事電氣施工 的人來說是很有必要的 。 本文大量篇幅介紹 GI S 的 調(diào)試細節(jié) , 其目的就是探討如何才能 (下轉 41頁 安裝 、 運行及維護 電氣工程應用 2009. 241 勵磁涌流 。勵磁涌流衰減很快 , 一般經(jīng) 0. 5s, 其值 可衰減到額定電流 0.

17、 25 0. 5倍以下 , 對配電系統(tǒng) 來說 , 其勵磁涌流為線路所帶變壓器涌流之和 , 其值 會大于該線路繼保整定值 (按躲過最大負荷電流整 定的定時過電流保護動作值一般會小于配電系統(tǒng)的 勵磁涌流 。 這也正是為什在檢查線路和設備正常 情況下 , 合閘不成功的原因 。整改措施 :1 將重合閘后加速退出運行 , 此方 法以延遲動作時間來躲過勵磁涌流 , 但線路定時限過流保護時限必須取的較短 , 而且應以電流速斷保 護能保證全線速斷靈敏度為宜 ; 2 提高定時過電流 保護動作值 , 按躲過線路變壓器勵磁涌流來整定 , 根 據(jù)方法 2進行了整改 , 運行正常 。參考文獻1張宇輝 電力系統(tǒng)微型計算機

18、繼電保護 中國電力出版社 .(上接 38頁 到比較準確的試驗數(shù)據(jù)以及判斷合格的方法 。 參考文獻1李建明 、 朱康 2001.2陳化鋼 北京 :水利水電出版社 1999.3-2006/T596-1996電力設備預防性1997.5ABB公司 GI S 設備現(xiàn)場操作手冊 .(上接 48頁 變壓器運行在高效率狀態(tài)下 , 那么在深夜空載狀態(tài) 下 , 效率就很低了 。變壓器越節(jié)能 , 意味著 Po 越小 , 為了達到運行高效率 , 負載率 變得非常小 , 如果有 朝一日 , Po 趨近于零 , 那么為了高效率 , 豈不選取一 臺無窮大容量的變壓器了 , 看起來有點荒唐了 。一般說來 , 計算負荷約為變壓器容量的 75%-90%。 由于一般計算容量偏大 , 實際運行時 , 很多變壓器處于半載狀態(tài) 。8. 燈具安裝高度大于 2. 8m 時 , 金屬外殼不接地 有人認為 , 當燈具高度大于 2. 8m 時 , 由于