馬悅

摘 要 GIS隔離開關(guān)在動(dòng)作過(guò)程中存在操作過(guò)電壓，文章對(duì)隔離開關(guān)產(chǎn)生操作過(guò)電壓的原因進(jìn)行了分析，通過(guò)改變隔離開關(guān)觸頭結(jié)構(gòu)等措施，能夠有效降低發(fā)生操作過(guò)電壓的概率，進(jìn)一步介紹了隔離開關(guān)設(shè)計(jì)改進(jìn)思路以及注意事項(xiàng)，重新設(shè)計(jì)改造的隔離開關(guān)經(jīng)運(yùn)行情況良好，同時(shí)也可為其他類似設(shè)備的設(shè)計(jì)、運(yùn)維提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞 隔離開關(guān);過(guò)電壓;運(yùn)維

引言

本文對(duì)造成隔離開關(guān)操作過(guò)電壓的原因進(jìn)行了分析，采用改變隔離開關(guān)觸頭結(jié)構(gòu)等措施降低發(fā)生操作過(guò)電壓的可能性，進(jìn)一步介紹了隔離開關(guān)改造的過(guò)程以及注意事項(xiàng)，隔離開關(guān)經(jīng)改造完成后運(yùn)行情況良好，可為其他類似設(shè)備運(yùn)維提供相關(guān)參考。

1GIS隔離開關(guān)過(guò)電壓檢測(cè)及改造原理

該電站安排500kV線路停電期間進(jìn)行了2臺(tái)隔離開關(guān)低電壓下重燃弧沖擊倍數(shù)的測(cè)定。測(cè)定結(jié)果發(fā)現(xiàn)：隔離開關(guān)接近或超過(guò)IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定分合充電電流時(shí)重燃弧沖擊倍數(shù)2.0p.u.，2臺(tái)GIS隔離開關(guān)負(fù)荷側(cè)分別為2.11p.u.和1.98p.u.;電源側(cè)分別為2.34p.u.和2.04p.u..根據(jù)現(xiàn)地實(shí)施的重燃弧沖擊倍數(shù)的測(cè)試結(jié)果，對(duì)隔離開關(guān)機(jī)構(gòu)進(jìn)行升級(jí)改良提升設(shè)計(jì)裕度，以測(cè)定結(jié)果最大值2.34p.u.對(duì)GIS隔離開關(guān)構(gòu)造進(jìn)行改造。為加強(qiáng)動(dòng)觸頭前段對(duì)地絕緣強(qiáng)度，采用結(jié)構(gòu)變化使斷口間放電的開離距離變短，主要采用將隔離開關(guān)動(dòng)觸頭前端增加“R”尺寸，斷口間尺寸由145mm調(diào)整為115mm，斷口間屏蔽罩直徑由φ320mm調(diào)整為φ340mm。另為防止電弧燃弧延向固定側(cè)集電子彈簧，則將電源側(cè)屏蔽罩內(nèi)徑由φ155mm變?yōu)棣?5mm，GIS隔離開關(guān)操作時(shí)，電弧重燃過(guò)程的總時(shí)間隨著隔離開關(guān)的結(jié)構(gòu)不同而異，GIS中DS操作斷口多次重燃或者預(yù)擊穿.GIS中DS斷口出現(xiàn)預(yù)擊穿或重?fù)舸r(shí)，電磁波將沿DS斷口兩側(cè)傳輸，其間引起的暫態(tài)振蕩頻率既決定于系統(tǒng)的電氣參數(shù)01/2fLC=π，亦有賴于兩側(cè)母線的幾何長(zhǎng)度f(wàn)1=v/2l。通過(guò)計(jì)算設(shè)備改造后斷口間可能發(fā)生重燃弧的最大開離尺寸為57mm（開離度50%），與原產(chǎn)品結(jié)構(gòu)開離尺寸85mm（開離度59%）相比較縮短了28mm，最大開離度位置變短后，降低了斷口間發(fā)生的重燃弧分支電弧沿向罐體側(cè)的危險(xiǎn)性[1]。

2隔離開關(guān)改造實(shí)施步驟

2.1 SF6氣體減壓回收

①連接好氣體回收管路后對(duì)管路進(jìn)行抽真空處理，每15min記錄一次真空度。抽真空運(yùn)行約1h左右，確認(rèn)真空度穩(wěn)定且管路不存在滲漏現(xiàn)象。打開各氣隔室的排氣隔離閥及氣瓶隔離閥，啟動(dòng)氣體回收裝置，確認(rèn)設(shè)備各表計(jì)壓力值是否正常，現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)氣隔壓力為0MPa后，繼續(xù)運(yùn)行1h，確保盡可能將SF6氣體回收徹底。隨后進(jìn)行抽真空，運(yùn)行3h后，真空度達(dá)到10Pa后停止運(yùn)行。②對(duì)改造隔離開關(guān)相鄰氣隔進(jìn)行降壓處理，將SF6氣體壓力由0.62MPa降至0.1MPa。減壓量940kg氣體回收裝置需運(yùn)行7h左右（氣體回收時(shí)間與氣體回收裝置回收能力及其儲(chǔ)存容器壓力有主要關(guān)系，同時(shí)回收裝置上的調(diào)節(jié)閥也可調(diào)節(jié)回收速度）。③根據(jù)Q/GDW1859—2013《SF6氣體回收凈化處理工作規(guī)程》當(dāng)設(shè)備內(nèi)氣體壓力小于0.05MPa時(shí)，可視為設(shè)備內(nèi)氣體被抽空。④確認(rèn)氣隔真空狀態(tài)后，關(guān)閉氣隔隔離閥及回收裝置隔離閥，拆除回收氣體管路，緩慢打開氣隔隔離閥進(jìn)行充空氣置換。

2.2 主要結(jié)構(gòu)拆除及回裝

①拆除隔離開關(guān)操作機(jī)構(gòu)連桿。先將隔離開關(guān)操作機(jī)構(gòu)外連桿拆掉，為后續(xù)拆除內(nèi)部機(jī)構(gòu)做好準(zhǔn)備。②拆除端蓋。拆除端蓋用矩扳手拆除。剩兩個(gè)螺栓時(shí)將吊耳固定后用橋機(jī)帶手動(dòng)葫蘆就位后，拆下螺栓，吊起后將其蓋板放置在規(guī)定區(qū)域。吊裝過(guò)程中注意保護(hù)蓋板密封面，防止磕碰。③隔離開關(guān)解體。將按照解體動(dòng)、靜觸頭順序分別取出并將相應(yīng)屏蔽罩解體，對(duì)靜觸頭及動(dòng)觸頭零部件進(jìn)行更換安裝就位[2]。

2.3 回裝后試驗(yàn)

回裝后的試驗(yàn)項(xiàng)目主要包括主回路電阻測(cè)定、絕緣電阻測(cè)試等4個(gè)主要項(xiàng)目。

2.4 蓋板封裝

封裝蓋板前必須檢查蓋板密封面無(wú)傷痕，無(wú)變形、無(wú)異物附著、O形密封圈裝設(shè)良好，使用力矩扳手緊固螺栓緊固時(shí)應(yīng)對(duì)角緊固。

2.5 更換吸附劑

為確保吸附劑的效果，吸附劑在空氣中的暴露時(shí)間不能超過(guò)30min，吸附劑更換完畢后使用力矩扳手緊固螺栓。

2.6 抽真空排氣

連接好抽真空排氣用軟管后，以抽真空設(shè)備實(shí)施抽真空排氣確認(rèn)真空度。

2.7 SF6氣體的回充

①SF6氣體回充時(shí)，應(yīng)先氣化鋼瓶或儲(chǔ)氣罐中的SF6，防止液態(tài)SF6直接充入設(shè)備。當(dāng)氣瓶壓力降至0.1MPa表壓時(shí)應(yīng)停止充氣。安裝連接SF6干燥過(guò)濾器至氣缸閥門。充氣過(guò)程不易太快，防止裝置結(jié)露。連續(xù)給氣隔室補(bǔ)氣至設(shè)計(jì)操作壓力。首次充氣完成后，隔12h后驗(yàn)證每相的壓力仍在額定操作壓力范圍內(nèi)。②SF6氣體充裝完畢24h后，應(yīng)對(duì)設(shè)備中SF6氣體進(jìn)行濕度、空氣、CF4等項(xiàng)目進(jìn)行檢測(cè)，并符合GB50150和GB/T8905的要求。

2.8 GIS本體設(shè)備

由于內(nèi)部產(chǎn)生的VFTO以行波的方式通過(guò)母線傳播到套管時(shí)，瞬態(tài)一部分耦合到架空線上，另一部分則耦合到殼體與地之間，造成殼體地電位升高。這樣的地電位升高可能會(huì)引起對(duì)與GIS相連的控制、保護(hù)和信號(hào)等二次設(shè)備的干擾。建議在實(shí)際生產(chǎn)工作中，GIS隔離開關(guān)操作完成之后，應(yīng)及時(shí)檢查GIS現(xiàn)地操作屏有無(wú)異常信號(hào)，GIS保護(hù)裝置工作是否正常。當(dāng)主變壓器帶電且脫離系統(tǒng)的情況下，禁止操作主變高壓側(cè)與之相關(guān)的隔離開關(guān)，否則主變隔離開關(guān)的操作可能造成較嚴(yán)重的VFTO從而損壞主變壓器。具備條件的電廠應(yīng)裝設(shè)相應(yīng)的閉鎖，以防止誤操作。主變壓器合閘送電后及時(shí)在監(jiān)控系統(tǒng)查看主變壓器運(yùn)行狀態(tài)，重點(diǎn)關(guān)注主變壓器電壓有無(wú)異常波動(dòng)，確認(rèn)主變壓器沒有出現(xiàn)諧振現(xiàn)象[3]。

3結(jié)束語(yǔ)

為減少GIS內(nèi)隔離開關(guān)操作產(chǎn)生過(guò)電壓對(duì)電氣設(shè)備的影響，在500kV設(shè)備操作時(shí)要注意隔離開關(guān)拉合順序，盡量降低過(guò)電壓。

參考文獻(xiàn)

[1] 林集明，鄭健超，劉長(zhǎng)，等.伊馮可控串補(bǔ)過(guò)電壓保護(hù)控制及主動(dòng)絕緣配合研究[J].電網(wǎng)技術(shù)，1998，22（6）：1-5，9.

[2] 周沛洪，修木洪，谷定燮，等.±800kV直流系統(tǒng)過(guò)電壓保護(hù)和絕緣配合研究[J].高電壓技術(shù)，2006，32（12）：125-132.

[3] 李飛.500kVGIS變電站雷電過(guò)電壓保護(hù)研究[D].長(zhǎng)沙：長(zhǎng)沙理工大學(xué)，2009.