GIS設(shè)備的安裝和調(diào)試

1、36 電氣工程應(yīng)用 2009. 2GI S 設(shè)備的安裝和調(diào)試中國石化集團(tuán)第四建設(shè)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(kuò)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(shè) 。 兩站使用的電氣設(shè)備均為 ABB 公司的 GI S 設(shè)備 , 在施工過程 中 , 總結(jié)了一些經(jīng)驗(yàn) 。 本文詳細(xì)地闡述了 GI S 設(shè)備的安裝和調(diào)試過程 , 具有很強(qiáng)的應(yīng)用性和實(shí) 踐性 。 ABB 公司的 GI S 產(chǎn)品外殼選用了抗腐蝕性強(qiáng)的鋁合金材料 , 具有體積小 安全性高 、 質(zhì) 量輕的特點(diǎn) 。 為了保證 GI S , 必須

2、 對其進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制和必要的試驗(yàn) 。 細(xì)節(jié) 。 【 關(guān)鍵詞 】 GI S 1. GI S 設(shè)備 , 就是氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備 。 GI S 的安裝要求現(xiàn)場環(huán)境比較嚴(yán)格 , 具體有以下幾點(diǎn) :土建施工符合圖紙要求 , 主要包括開孔位置 、 預(yù) 埋件是否符合設(shè)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(fēng)設(shè)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(jìn)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(yàn)收現(xiàn)場貨物的開箱與驗(yàn)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(yùn)輸 單編號和裝箱清單進(jìn)行清點(diǎn) , 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(shè)備 , 應(yīng)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(shè)備的安裝3. 1GI S 現(xiàn)場安裝流程GI S 應(yīng)嚴(yán)格安裝流程進(jìn)行安裝 , 這樣才能保質(zhì)保量地達(dá)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(shè) 、 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(dǎo)體 連接面 , 連接體以及保護(hù)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(dāng)密封 面有擦傷或類似損傷的情況 , 需要用細(xì)砂紙磨光擦 傷處 , 然后清潔密封面后才能進(jìn)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(dú)立的氣室 。 在模塊拼接后 , 應(yīng) 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(yùn)行及維護(hù) 電氣工程應(yīng)用 2009. 237 室 700K PA , 其他氣室 500K PA 。壓力以當(dāng)前溫度換 算壓力值為準(zhǔn) , 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(shè)備的調(diào)試4. 1一次回路直流電阻試驗(yàn)為了檢驗(yàn) GI S 內(nèi)導(dǎo)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(jié)束后 , 需要

6、進(jìn)行一次回路 直流電阻試驗(yàn) , 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(yīng)注意接線方式帶來的誤差 , 電壓測量線應(yīng)在電 流輸出線的內(nèi)側(cè) , 且電壓測量線應(yīng)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(yàn)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(yàn)效驗(yàn) SF 6氣體密度繼電器節(jié)點(diǎn)接觸是否良好 ; 接點(diǎn)與壓力的關(guān)系 ;4. 3氣密性試驗(yàn)為了檢查設(shè)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(jìn)行定性檢漏試驗(yàn) , 設(shè)備充氣后 , 將檢漏儀探 頭沿著設(shè)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(xì)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(jié)束 后 , 對每個有密封件的地方進(jìn)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(zhì)量作相應(yīng)的檢測 , 需要用微水檢漏儀 DP19對各氣室進(jìn)行 SF 6氣體微水含量的測量 。我國電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 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(yùn)行中不大于 300PP M; 其他氣室 :新裝及大修后不大于 250PP M , 運(yùn)行中不大于 500PP M;每個氣室充至額定標(biāo)稱壓力 24小時后進(jìn)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(yàn)CT 、 PT 的變比 、 級性應(yīng)于標(biāo)稱參數(shù)一致 ; CT 伏安特性應(yīng)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(jié)構(gòu)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(shè)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(yàn) 、 隔離開關(guān)和接地開關(guān)操作試驗(yàn)斷路器的試驗(yàn)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(shù)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(jī)構(gòu)合閘操作試驗(yàn)電壓范圍為 :85%-110%Un; 斷路器操動機(jī)構(gòu)分閘操

10、作試驗(yàn)在其線圈端扭處測得的電壓大于額定值的 65%, 當(dāng)此電壓小于額定 值的 30%時 , 不應(yīng)分閘 ; 斷路器防跳功能要正確 。零壓起馬達(dá)儲滿能時間 :小于 60m s 。隔離開關(guān)動作時馬達(dá)電流 :合 、 分閘時約 1. 3A 。 快速接地刀動作時馬達(dá)電流 :合 、 分閘時約 1. 5A 。檢查所有操作機(jī)構(gòu)的機(jī)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(yàn)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(shè)計要求 。4. 10一次回路絕緣檢查及交流耐壓試驗(yàn)安裝 、 運(yùn)行及維護(hù)38 電氣工

11、程應(yīng)用 2009. 2GI S 在運(yùn)輸過程中的機(jī)械振動 、 撞擊等可能導(dǎo)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(jié) 、 密封等工藝處理方面可能失 誤 , 導(dǎo)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(dǎo)電微粒雜質(zhì)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(shè)備投運(yùn) 前檢查出來 , 將引發(fā)絕緣事故 。4. 10. 1試驗(yàn)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(yàn)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(jìn)行此項試驗(yàn) , 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(yàn) , 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(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和試驗(yàn)方法耐壓試驗(yàn)值采用出廠試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的 80%或按照 廠家產(chǎn)品的技術(shù)要求 (我公司在茂名乙烯升壓站和 新變電站試驗(yàn)?zāi)蛪褐禐?184K V , 試驗(yàn)時間 1分鐘 。 如果 GI S 的每一部件均已按選定的完整試驗(yàn)程序耐 受規(guī)定的試驗(yàn)電壓而無擊穿放電 , 則認(rèn)為整個

13、GI S 通過試驗(yàn) 。試驗(yàn)電壓應(yīng)施加到每相導(dǎo)體和外殼之 間 , 每次一相 , 其他非試品相的導(dǎo)體應(yīng)與接地的外殼 相連 , 試驗(yàn)電壓一般由進(jìn)線套管加進(jìn)去 , 試驗(yàn)過程中 應(yīng)使 GI S 每個部件都至少施加一次試驗(yàn)電壓 。同 時 , 為避免在同一部位多次承受電壓而導(dǎo)致絕緣老 化 , 試驗(yàn)電壓應(yīng)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(guān) 的斷口在運(yùn)輸 、 安裝過程中受到損壞 , 或已經(jīng)過解 體 , 應(yīng)做斷口耐壓試驗(yàn) , 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(yàn)可分段進(jìn)行 。4. 10. 3交流耐壓試驗(yàn)程序GI S

14、現(xiàn)場交流耐壓試驗(yàn)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(dǎo)電顆粒 或非導(dǎo)電顆粒 。 這些顆?？赡苁怯捎诎惭b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(dǎo)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(yàn)?zāi)蛪褐禐?110kV, 時間 5分鐘 。 第二階段是耐壓試驗(yàn) , 184k V , 時 間是 分鐘 S, 并做好相應(yīng)氣室的氣體 , 24小時后進(jìn) 行 , 試驗(yàn)電壓

15、從對側(cè)的電纜頭加入 。試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)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(yàn)?zāi)蛪褐禐?109K V , 時間 5分鐘 。4. 12GI S 與遠(yuǎn)方控制及聯(lián)調(diào)試驗(yàn)在所有二次回路接線完成后 , 按照設(shè)計圖紙的 要求以及實(shí)現(xiàn)的功能逐個回路進(jìn)行試驗(yàn) , 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(yuǎn)方 控制 , 現(xiàn)場施加電流和電壓遠(yuǎn)方應(yīng)有顯示 , 確定遙測 功能的可靠性 。最后確認(rèn)遙控 、 遙信功能 。 GI S 的 不同元件之間設(shè)置的各種連鎖應(yīng)進(jìn)行不少于 3次的 試驗(yàn) , 以檢驗(yàn)其功能是否可靠正確 ?，F(xiàn)場應(yīng)驗(yàn)證以 下連鎖功能特性 :

16、接地開關(guān)與有關(guān)隔離開關(guān)的相互 連鎖 ; 接地開關(guān)與有關(guān)電壓互感器相互連鎖 ; 隔離開 關(guān)與有關(guān)斷路器的相互連鎖等 。5. 結(jié)束語GI S 設(shè)備能否投運(yùn) , 能否安全運(yùn)行 , 必須要依照試驗(yàn)數(shù)據(jù)去判斷 , 試驗(yàn)方法的正確和試驗(yàn)儀器的準(zhǔn) 確都會影響試驗(yàn)數(shù)據(jù)的可信度 。因此 , 學(xué)習(xí) 、 掌握 、 積累一定的安裝和調(diào)試 GI S 的經(jīng)驗(yàn)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(xì)節(jié) , 其目的就是探討如何才能 (下轉(zhuǎn) 41頁 安裝 、 運(yùn)行及維護(hù) 電氣工程應(yīng)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(fù)荷電流整 定的定時過電流保護(hù)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(shè)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(yùn)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(hù)時限必須取的較短 , 而且應(yīng)以電流速斷保 護(hù)能保證全線速斷靈敏度為宜 ; 2 提高定時過電流 保護(hù)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(jìn)行了整改 , 運(yùn)行正常 。參考文獻(xiàn)1張宇輝 電力系統(tǒng)微型計算機(jī)

18、繼電保護(hù) 中國電力出版社 .(上接 38頁 到比較準(zhǔn)確的試驗(yàn)數(shù)據(jù)以及判斷合格的方法 。 參考文獻(xiàn)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(shè)備預(yù)防性1997.5ABB公司 GI S 設(shè)備現(xiàn)場操作手冊 .(上接 48頁 變壓器運(yùn)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(dá)到運(yùn)行高效率 , 負(fù)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(diǎn)荒唐了 。一般說來 , 計算負(fù)荷約為變壓器容量的 75%-90%。 由于一般計算容量偏大 , 實(shí)際運(yùn)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(rèn)為 , 當(dāng)燈具高度大于 2. 8m 時 , 由于