郭 忠 敏, 韓 興 國(guó)
(四川大唐國(guó)際甘孜水電開發(fā)有限公司,四川 康定 626001)
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高壓設(shè)備(電纜、GIS)特殊試驗(yàn)技術(shù)
郭 忠 敏,韓 興 國(guó)
(四川大唐國(guó)際甘孜水電開發(fā)有限公司,四川 康定626001)
摘要:四川大渡河長(zhǎng)河壩(黃金坪)水電站地處山區(qū),機(jī)組變壓器高壓設(shè)備布置在洞內(nèi)。由于地下廠房空間狹小,布置試驗(yàn)套管困難,為進(jìn)行500 kV高壓設(shè)備(電纜、GIS)耐壓試驗(yàn),制定了專題、特殊試驗(yàn)技術(shù)并通過了專家論證,成功解決了地下洞室內(nèi)電站高壓設(shè)備耐壓試驗(yàn)問題。
關(guān)鍵詞:高壓設(shè)備;特殊試驗(yàn);技術(shù)應(yīng)用;長(zhǎng)河壩(黃金坪)水電站
1概述
四川大渡河長(zhǎng)河壩(黃金坪)水電站裝機(jī)容量分別為2 600 MW(850 MW)。電站以500 kV一級(jí)電壓接入電力系統(tǒng)。長(zhǎng)河壩水電站電源送出路徑為:發(fā)電機(jī)變壓器→廠內(nèi)500 kV GIS→500 kV電纜→廠外500 kV GIS出線場(chǎng)→500 kV架空線→康定變電站。由于該電站地下廠房?jī)?nèi)沒有空間布置高壓試驗(yàn)套管,為進(jìn)行廠內(nèi)500 kV電纜和GIS耐壓試驗(yàn),制定了專題、特殊試驗(yàn)技術(shù)。
2特殊試驗(yàn)計(jì)算及依據(jù)
高壓設(shè)備性能參數(shù)。電纜型號(hào): YJLW02—300/500,XLPE擠包絕緣,額定電壓(U0/U):300/500 kV,短路電流:63 kA,額定工頻耐受電壓:25 kV,截面:1 000 mm2,長(zhǎng)度(單相) :500~1 000 m。GIS型號(hào):SR-550,SF6氣體絕緣,額定電壓(U0/U):317.5/550 kV,短路電流:63 kA,額定工頻耐受電壓:740 kV。
依據(jù)《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》GB 50150-2006,500 kV電纜應(yīng)通過510 kV現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn);550 kV GIS應(yīng)通過592 kV現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。按照地下廠房高壓設(shè)備布置情況,試驗(yàn)設(shè)備應(yīng)布置在戶外,地下GIS和電纜只能一同施壓。但由于所設(shè)電纜的電壓耐受標(biāo)準(zhǔn)低于GIS,故地下550 kV GIS只能按電纜標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行耐壓。經(jīng)推敲,組合了廠內(nèi)外高壓設(shè)備耐壓順序,所形成的特殊試驗(yàn)技術(shù)方案如下:
第一步。將廠外GIS與電纜連接氣室內(nèi)的兩端導(dǎo)體安裝屏蔽頭,氣室抽真空充SF6氣體至額定壓力。將高壓試驗(yàn)設(shè)備布置在廠外,通過出線套管對(duì)廠外500 kV GIS耐壓。升壓順序:318 kV(15 min)→460 kV(10 min)→592 kV(1 min)。
上述試驗(yàn)完成后進(jìn)行第二步:完成廠外GIS電纜氣室導(dǎo)體連接;完成地下GIS電纜氣室導(dǎo)體連接;氣室抽真空充SF6氣體至額定壓力。高壓試驗(yàn)設(shè)備仍布置在戶外,通過出線套管、廠外GIS對(duì)地下500 kV電纜和GIS耐壓。升壓順序:318 kV(3 min)→510 kV(5 min)→330 kV(60 min)。
3特殊試驗(yàn)技術(shù)的論證及應(yīng)用
由于《專題特殊試驗(yàn)技術(shù)》與國(guó)標(biāo)《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》GB 50150-2006有差異,2015年6月下旬,業(yè)主組織并召開了高壓設(shè)備(電纜、GIS)特殊試驗(yàn)技術(shù)專家咨詢會(huì),來自中國(guó)電力科學(xué)院、國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)院、湖北電力科學(xué)研究院的專家們提出了寶貴意見,形成了會(huì)議紀(jì)要,同意通過GIS對(duì)電纜進(jìn)行試驗(yàn):318 kV(3 min)→510 kV(5 min)→330 kV(60 min),同時(shí)帶上廠內(nèi)GIS進(jìn)行試驗(yàn)。建議對(duì)電站500 kV電纜進(jìn)行局部放電試驗(yàn)。該技術(shù)方案的完善得到了專家的支持,現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)也得到了專家的科學(xué)指導(dǎo)。
2015年8月中旬,在完成了GIS三相耐壓試驗(yàn)及局放試驗(yàn)合格后、進(jìn)行500 kV電纜A相高壓電氣試驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)異常,試驗(yàn)未獲通過,情況如下:
進(jìn)行500 kV電纜高壓電氣試驗(yàn)時(shí),電纜室內(nèi)的終端已與GIS正常連接,在廠外終端加壓,帶少量GIS設(shè)備進(jìn)行耐壓試驗(yàn)。試驗(yàn)步驟為:317.5 kV(5 min)→510 kV(5 min)→330 kV(60 min),試驗(yàn)電源頻率為68 Hz。
(1)2015年8月,首次對(duì)500 kV電纜A相進(jìn)行耐壓試驗(yàn),在510 kV電壓持續(xù)1 min 29 s時(shí)跳閘,試驗(yàn)未通過。當(dāng)時(shí)懷疑試驗(yàn)設(shè)備可能存在問題,遂對(duì)試驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行了調(diào)整;
(2)使用調(diào)整后的試驗(yàn)設(shè)備第二次對(duì)500 kV電纜A相進(jìn)行耐壓試驗(yàn),在510 kV電壓持續(xù)1 min 3 s時(shí)跳閘,試驗(yàn)未通過,實(shí)施過程中試驗(yàn)設(shè)備受損,遂更換了試驗(yàn)設(shè)備;
(3)更換試驗(yàn)設(shè)備后,對(duì)500 kV電纜B相進(jìn)行耐壓,試驗(yàn)通過;
(4)使用更換后的試驗(yàn)設(shè)備對(duì)500 kV電纜C相進(jìn)行耐試驗(yàn),試驗(yàn)通過;
(5)再次使用更換后的試驗(yàn)設(shè)備對(duì)500 kV電纜A相進(jìn)行耐壓試驗(yàn),試驗(yàn)電壓上升至410 kV時(shí)跳閘,試驗(yàn)未通過。
針對(duì)上述出現(xiàn)的問題,專家們認(rèn)為試驗(yàn)情況
表1 試驗(yàn)設(shè)備表
注:測(cè)量證書編號(hào):(計(jì))字201223093號(hào)。
說明A相電纜并沒有被擊穿,局部GIS存在放電,進(jìn)而造成試驗(yàn)未能完成。專家們建議:A相GIS與電纜連接時(shí),應(yīng)進(jìn)一步將氣室清理干凈,加強(qiáng)工藝控制,將毛刺徹底打磨等。在現(xiàn)場(chǎng)將A相GIS電纜氣室導(dǎo)體有效隔斷,兩端安裝屏蔽球,獨(dú)立對(duì)電纜進(jìn)行耐壓試驗(yàn),試驗(yàn)獲通過。所采用的試驗(yàn)設(shè)備見表1。
試驗(yàn)環(huán)境:氣溫范圍為10 ℃~40 ℃;相對(duì)濕度≤80%;風(fēng)速為0~3 m/s。
4結(jié)語(yǔ)
四川大渡河長(zhǎng)河壩(黃金坪)水電站地處山區(qū),機(jī)組變壓器高壓設(shè)備布置在洞內(nèi),由于地下廠房空間狹小,布置試驗(yàn)套管困難,為解決500 kV高壓設(shè)備(電纜GIS)耐壓試驗(yàn)存在的問題,制定了專題、特殊試驗(yàn)技術(shù)并通過了專家論證,成功解決了地下洞室水電站高壓設(shè)備耐壓試驗(yàn)存在的問題。該高壓設(shè)備(電纜、GIS)特殊試驗(yàn)技術(shù)及測(cè)試方式值得今后水電站高壓設(shè)備測(cè)試時(shí)借鑒。
參考文獻(xiàn):
[1]電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),GB 50150-2006[S].
[2]額定電壓550 kV交聯(lián)聚乙烯電力電纜及其附件-試驗(yàn)方法和要求,GB/T 22078-2008[S].
(責(zé)任編輯:李燕輝)
郭忠敏(1986-),男,山西大同人,工程師,學(xué)士,從事水電工程建設(shè)技術(shù)與管理工作;
韓興國(guó)(1955-),男,廣東廣州人,高級(jí)顧問,工程師,從事水電工程建設(shè)技術(shù)與管理工作.
作者簡(jiǎn)介:
文章編號(hào):1001-2184(2016)02-0001-01
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
中圖分類號(hào):TV7;TV734.3
收稿日期:2015-12-31