气体绝缘金属封闭开关设备不停电扩建技术导则目 次前言 II1 范围 12 规范性引用文件 13 术语和定义 14 GIS 不停电扩建技术总则 24.1 适用场景 24.2 技术方案 35 GIS 不停电扩建技术方法及要求 45.1 双断口隔离开关(DDS)实现方案 45.2 增设额外隔离装置实现方案 45.3 增设可移开的连接实现方案 56 扩建施工方法及要求 66.1 出线侧间隔扩建施工方法及要求 66.2 母线本体扩建施工方法及要求 97 现场绝缘试验方法及要求 107.1 出线侧间隔扩建现场绝缘试验方法及要求 107.2 母线本体扩建现场绝缘试验方法及要求 138 选用原则 141气体绝缘金属封闭开关设备不停电扩建技术导则1 范围本文件规定了气体绝缘金属封闭开关设备不停电扩建技术的适用场景、技术方案、选用原则、扩建 施工方法、现场绝缘试验等的相关要求本文件适用于72.5kV~1100kV的气体绝缘金属封闭开关设备(以下简称“GIS”)在母线不停电的情 况下完成母线本体或出线间隔的扩建工作GIS不停电检修可参考本文件实施2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。
其中,注日期的引用文件, 仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件GB 1985 高压交流隔离开关和接地开关GB 50150 电气装置安装工程 电气设备交接试验标准GB/T 7674 额定电压 72.5kV 及以上气体绝缘金属封闭开关设备DL/T 617 气体绝缘金属封闭开关设备技术条件DL/T 618 气体绝缘金属封闭开关设备现场交接试验规程3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件3.1GIS 不停电扩建 uninterrupted extension of GISGIS扩建安装和绝缘试验过程中,在全部母线不停电情况下完成GIS出线间隔及母线本体扩建3.2双断口隔离开关 double-fracture disconnect switchgear(DDS)采用双隔离断口结构,能实现双断口机械联动,双断口之间设有辅助接地装置的隔离开关每个隔 离断口应满足该电压等级下单断口隔离开关的绝缘水平3.3辅助接地装置 auxiliary earthing device(AED)设置在双断口隔离开关的两个断口间,具有接地功能,一侧隔离断口击穿时,击穿电流可以由辅助 接地装置进行泄放,保证另一侧断口仍被安全隔离。
3.4额外隔离装置 additional isolation device(AID)在GIS预扩建处增设一组额外隔离开关,该隔离开关具有独立的隔室,与设备原有隔离开关组成两个 独立隔离断口3.5临时接地装置 temporary earthing device (TED)扩建对接安装时,设置在额外隔离装置最外侧,仅在该阶段起到临时接地作用,以保证施工人员安 全,对接安装完成后拆除3.6可移开的连接 removable link导体的部件,为了把GIS的两部分相互隔离并可容易的移开3.7缓冲隔室 buffer compartmentGIS预留扩建接口与已建设备之间的隔室,扩建对接安装时,降低该隔室气体压力,避免盆式绝缘子两侧气压差过大,保护扩建施工中人身安全4 GIS 不停电扩建技术总则GIS变电站建立之初,宜考虑可靠性、投资和允许停电时间等因素用户有责任在变电站建立之初规定关于影响GIS运行连续性及不停电扩建的运维策略,制造厂有责任设计和定义分隔以满足用户需求用户可根据GIS的不同布置及其在电网中的重要性,规定GIS不停电扩建中的具体要求GIS厂家根据用户要求,需要考虑如下因素,包括但不限于:——气体隔室:分隔,配置和设计,气体隔室数,额外的气体缓冲隔室;——额外的隔离连接;——接地开关和临时接地设施的位置;——元器件的物理布置;——隔板设计:设计是否允许相邻隔室在全压力下工作,另外工作条件和程序也宜予以考虑以免伤及人员或损坏隔板;GIS厂家应规定各自设计的隔板允许操作的工况。
——现场绝缘试验的规定;——未来扩展的规定:气体缓冲隔室,用于整个GIS不停电进行扩展的适当的隔离设施4.1 适用场景4.1.1 GIS单母线接线方式a)母线本体扩建; b)出线侧间隔扩建4.1.2 GIS双母线接线方式a)母线本体扩建; b)出线侧间隔扩建4.1.3 GIS一个半断路器接线方式a) 不完整串扩建;3b) 完整串扩建4.2 技术方案4.2.1 设备本体功能模块改造方案通过对GIS一次设备本体功能模块改造而实现不停电扩建的方案具体包括如图1所示的三种实现形 式:a)双断口隔离开关; b)增设额外隔离装置; c)增设可移开的连接图1 GIS设备本体改造示意图4.2.2 不停电扩建单元对应隔室划分方案单一的隔室划分无法实现GIS不停电扩建除了改造一次设备本体功能模块外,还必须有配套的隔室才能实现,通过对不停电扩建单元相应隔室划分来实现不停电扩建,具体包括:a) GIS预留扩建端口隔离开关不应采用与母线共隔室的设计结构;b) GIS预留扩建端口隔离开关隔室与待扩建间隔隔室之间应设置缓冲隔室 隔室划分示意图如图2所示图2 隔室划分示意图5 GIS 不停电扩建技术方法及要求5.1 双断口隔离开关(DDS)实现方案DDS方案总体设计框架图如图3所示。
DDS应具备如下特征: a)DDS应具有双隔离断口,双断口之间应设置辅助接地装置;b) DDS应实现双隔离断口机械联动,每个隔离断口应满足该电压等级下单断口隔离开关的绝缘水平,在备用间隔扩建安装和交接耐压时通过两个断口实现有效隔离;c) DDS方案中,扩建对接安装侧接地开关采用原设备正常配置的接地开关; d)DDS方案中,在扩建对接侧应设置缓冲隔室;e) DDS中的辅助接地装置应采用手动操作,手动操作宜和隔离开关的位置有闭锁功能,在备用间隔 扩建安装及交接耐压过程中作为临时接地使用,分合闸操作后,应采取可靠措施防止误操作;f) 对于双母线结构形式的GIS,缓冲隔室中的设备可根据用户需要,采用双母共缓冲隔室,或双母 独立缓冲隔室图3 DDS方案示意图5.2 增设额外隔离装置实现方案增设额外隔离装置方案总体设计框架图如图4所示增设额外隔离装置方案应具备如下特征:a) 增设额外隔离装置方案应增设与原设备正常隔离开关的隔室、电气绝缘、机械传动结构均独立而互不影响的隔离开关,并串联联合组成两个独立隔离断口,增设额外隔离装置的最外侧设置有临时接 地装置;b) 增设额外隔离装置应设计为与原设备正常隔离开关同等电压等级的隔离断口,在备用间隔扩建安装和交接耐压时通过两个断口实现有效隔离;c) 增设额外隔离装置方案中两个独立隔离断口之间的接地装置可采用原设备正常配置的接地开关; d)增设额外隔离装置方案中在扩建对接侧应设置缓冲隔室;e) 增设的额外隔离装置应采用手动操作,并仅在备用间隔扩建安装及交接耐压过程中作为临时电气隔离使用,扩建完成后,应采取可靠措施防止误操作,并将预扩建处最外侧设置的临时接地措施拆除。
f) 对于双母线结构形式的GIS,缓冲隔室中的设备可根据用户需要,采用双母共缓冲隔室,或双母 独立缓冲隔室图4 增设额外隔离装置方案示意图5.3 增设可移开的连接实现方案增设可移开的连接总体方案设计框架图如图5所示增设可移开的连接方案应具备如下特征:增设可移开的连接总体方案应在一期设备末端设置缓冲隔室和可移开的连接独立隔室,使一期的隔 离开关在扩建时保持额定压力的状态,二期扩建或试验设备与一期在运设备之间能形成有效的物理隔离;对于双母线结构形式的GIS,缓冲隔室中的设备可根据用户需要,采用双母共缓冲隔室,或双母独立缓冲隔室15图5 增设可移开的连接方案示意图6 扩建施工方法及要求6.1 出线侧间隔扩建施工方法及要求按GB 1985-2014中第10.1的相关要求对出线侧扩建间隔进行现场安装,并补充采用双断口隔离开关、增设额外隔离装置、增设可移开的连接方案进行出线侧间隔不停电扩建、安装的相关内容6.1.1 双断口隔离开关整体施工方法及要求采用双断口隔离开关进行出线侧间隔扩建时,安装应符合GB 1985-2014中10.3的相关规定对于辅助接地装置,应采用手动操作机构,并加装机械锁,同时将辅助接地装置的合闸辅助接点串 接入双断口隔离开关的合闸闭锁回路中,实现电气闭锁,以防止双断口隔离开关误操作。
辅助接地装置 的防误闭锁由机械挂锁实现采用双断口隔离开关进行出线侧间隔扩建时:母线带电运行,操作双断口隔离DDS1、DDS2处于分闸状态,操作接地开关ES,辅助接地装置AED1、AED2处于合闸状态,如图6所示双断口隔离开关隔室1、 隔室2保持额定气体压力,将缓冲隔室3气体压力降至安全气压(由制造厂给定),回收扩建端隔室4气体(如已处于充气状态),拆开扩建端隔室密封盖与扩建间隔进行对接,抽真空、注气至额定压力,完成扩建间隔安装制造厂根据产品特点给定双断口隔离开关出线侧间隔扩建过程中的安全质量关键点控制参数图6 采用双断口隔离开关出线侧间隔扩建安装示意图6.1.2 增设额外隔离装置整体施工方法及要求采用增设额外隔离装置进行出线侧间隔扩建时,安装应符合GB 1985-2014中10.3的相关规定对于增设的额外隔离装置,应采用手动操作,具备分合闸位置指示和位置保持功能,并且能通过原 设备正常隔离开关分合闸辅助接点,实现对额外隔离装置手动操作电磁锁或其他闭锁装置的控制,防止 增设额外隔离装置误操作两个独立隔离断口之间的接地装置可为与原设备正常配置的接地开关,接地开关的防误闭锁由正常 闭锁策略实现。
采用增设额外隔离装置进行出线侧间隔扩建时:母线带电运行,操作原设备正常母线隔离开关DS1、 DS2处于分闸状态,原设备正常接地开关ES处于合闸状态,手动操作额外隔离装置AID处于分闸状态,扩建处最外侧设置的临时接地装置TED进行接地,如图7所示DS1、DS2隔离开关隔室1、2保持额定气体压力,额外隔离装置隔室3降至安全气压(由制造厂给定),回收扩建端隔室4气体(如已处于充气状态),拆开扩建端隔室密封盖与扩建间隔进行对接,完成扩建间隔安装后进行抽真空、充气至额定压力制造厂根据产品特点给定增设额外隔离装置出线侧间隔扩建过程中的安全质量关键点控制参数图7 采用增设额外隔离装置出线侧间隔扩建安装示意图6.1.3 增设可移开的连接装置整体施工方法及要求采用增设可移开的连接装置进行出线侧间隔扩建时,安装应符合GB 1985-2014中10.3的相关规定可移开的连接与母线隔离开关之间应各设置一个缓冲隔室,以保证在扩建过程中母线隔离开关保持在额定压力状态采用增设可移开的连接进行备用间隔扩建时:母线带电运行,操作隔离开关断口DS1、DS2处于分闸状态,接地开。