GIS组合电器的技术问题(可编辑)

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1、GIS组合电器的技术问题 GIS组合电器三大控制关键环节摘要GIS组合电器三大控制关键环节1 GIS绝缘特性以及老炼耐压2 密封性检查3 抽真度及含水量检查 关键词GIS 绝缘特性 耐压 1 GIS绝缘特性以及老炼耐压 从工厂和现场实践证明最重要的是表面粗糙度和杂质的危害SF6气体对由电极表面缺陷引起的微观电场不均匀度十分敏感当SF6气体压力与表面粗糙度之积大于8MPa靘SF6气体压力与导电微粒长度之积大于7MPa靘时会引起局部电场畸变及强化降低了放电电压当气压与粗糙度之积为40MPa靘时击穿电压已下降了一半当微粒长度为1mm时击穿电压已降到七成100mm时降低到三成因此无论在工厂或现场都应做

2、SI或LI试验以验证GIS是否存在致命的绝缘性能缺陷 放电实践表明微粒通常容易积存在罐的底部特别容易在垂直罐体和管道的水平盆式绝缘子的上表面处这是法拉第笼效应的表现在高电压的加压过程中导电性杂质在电场的作用下立起在电场力超过微粒重力时微粒开始漂浮由于带电后的下沉电压要比起始电压的电压值低得多故杂质一旦立起就不容易倒置在交流电场中导致了微粒处于振动和上浮的过程是在不断上下振动中又逐渐上浮处在蹦蹦跳的状态微粒往往被驱赶到电场较弱处特别是迁移到罐体边缘或盆式绝缘子边缘在GIS总装后正式耐压前施加作用时间大于耐压时间但电压较低的电压老练对于消除微米级细小微粒是非常有效的这种细小微粒往往要经过一二次放电

3、以后即被消除掉可使耐压水平提高如果老练时间过短其结果可能使微粒振动上浮尚在途中减少了悬浮微粒老练放电的概率出现老练不完全现象故每次老练时间应不少于5min如有条件还应稍微延长老练时间 2 密封性检查 通常采用聚乙烯塑料布局部包扎积累法测定还要结合经常检查SF6压力表读数来作为密封性的辅助检查气密性积累时间通常取24h较为方便 密封主要取决于罐体焊接质量其次是密封圈的制造安装调整状况要按照O形圈的压缩量 应小于20 和修整的圆度在清理罐体密封面的密封槽时要用600号细砂纸法兰边缘可以用锉刀砂纸修磨罐体加工后要用气压试验来检查密封情况压力取最高气压的125倍用SF6与氟里昂混合气体加压测量仪器的灵

4、敏度为11011MPacm3S-1在总装试验时测SF6气体泄漏的灵敏度要求可为110-8 水压试验是对罐体强度的考核钢制罐的例行试验压力值取SF6最高工作com 大于钢制压力密器GB150-1998新标准中的125倍这个系数值若是铸铝件其安全系com 对应断路器外壳设计压力为079MPa其他气室为068MPa作为型式试验时压力远高于例行试验值水压试验要先在18MPa保持5min不出现水珠水雾再加压到21MPa保持5min一般钢罐的破坏强度为25MPa大于设计压力的3倍 3 抽真度及含水量检查 真空度的要求是继清洁度密封性之后的第三个控制关键是控制SF6含水量的重要保证措施它不仅能减少SF6气体

5、本身的水分也减少了罐内其他物质 绝缘体密封体等 内所含的水分一般要求在充气之前真空度应达到133Pa 即1mmHg 再继续抽真空30Min国内有些厂家要求真空度40Pa 固体绝缘介质表面吸附水膜时会使沿面电压分布不均匀因而使闪络电压低于纯空气间隙的击穿电压介质表面粗糙也会使电场分布畸变从而使闪络电压降低在高气压时易发生凝露现象表现更为明显 水分对GIS运行影响的关键是在于把SF6气体露点必须控制在0以下以防止温度变化会造成绝缘体表面上凝露所附着的水珠和SF6电弧产物发生反应生成HFSF6等低氟化物这就是沿面的绝缘材料和金属表面劣化的主要原因通常允许值把露点控制在-5此时绝缘体表面凝结的不会是水

6、珠而是冰晶它对绝缘性能的使用几乎没有影响 4 结论 1 洁净度是总装安装中最首要的控制要求适当增加老练时间可以延长微粒层上浮过程有助于微米级直径微粒的老练放电 2 密封性是GIS长期安全运行的关键在整个制造安装运行各阶段的漏气检查并从严要求 3 按国际规定的真空度控制已完全能保证控制住SF6气体中含水量 4 GIS出厂和现场都宜做SI或LI试验以最大限度地消除所有绝缘缺陷GIS电器的安装程序和工艺火灾危险检修周期长运行安全可靠等特点是国家经贸委国家电力公司推荐的城网建设改造工程中优先选用的产品但由于GIS组合电器的使用时间还不算太长它的安装程序和工艺要求尚未被人们熟悉和掌握施工中还存在这样或那

7、样的问题现结合施工检测的实践谈一谈GIS组合电器的安装程序及工艺要求以供同行参考 1 GIS组合电器的安装及检测程序 GIS安装是一项较复杂的工程事前应拟定安装流程图检测程序和工艺标准由安装单位提报WH点经监理单位审查并经业主认可后实施 施工监理业主等单位适时对产品质量和安装质量进行检测是确保工程质量的组织保证和重大的技术措施 11 GIS组合电器元件装配前的检查 元件装配前应首先进行下列检查 1 组合电器元件的所有部件应完整无损瓷件无裂纹绝缘件无受潮变形剥落及破损元件的接线端子插接件及载流部分应光洁无锈蚀各分隔气室的压力值和含水量应符合产品的技术规定密度继电器和压力表应经检验合格紧固螺栓应齐

8、全无松动密封良好对每一充气运输部件应进行气压检查如发现问题则应返修 2 为及早发现因长途运输所引起的部件内部结构变化应及时测量各部件回路及主回路电阻 12 GIS组合电器的安装及检测程序 1 在上述检查与测试的结果符合要求后GIS应以母线为基础逐段安装如果间隔数较多可选处于中间位置的间隔为第一安装间隔如果间隔数较少可选择外侧的间隔为第一安装间隔 第一间隔就位后应精心调整水平使间隔的中心线与该间隔基础的中心线尽可能一致调好后将母线筒中的气体经处理放掉再取下两端封盖将密封面处理干净 在安装第二间隔时也应处理密封面装好密封圈调整好水平度使其母线筒法兰与第一间隔的母线筒法兰对正并保证连接触头的插入深度

9、为35 mm第三第四间隔同样操作 2 在每一气隔安装完成后应立即加装吸附剂并抽查真空进行真空检漏 3 真空检漏通过后本气隔充入额定压力的SF6气体充气24 h后用灵敏度不低于110-6 体积比 的检漏仪对各气室密封部位管道接头等处进行检测 4 各气隔SF6水分含量的测量应在封闭式组合电器充气24 h后进行有电弧分解的隔室微量水含量应小于150mgL无电弧分解的隔室微量水含量应小于500mgL 5 主回路工频耐压试验的目的在于检查总体 装配的绝缘性能按GIS的特点试验应在主回路电阻合格检漏通过水分含量和操作试验合格后进行耐压试验的程序和方法按产品技术条件的规定进行试验电压值为出厂试验电压的80

10、2 GIS组合电器的安装工艺 由于GIS组合电器具有独特的结构特点它的安装工艺有着更加严格的要求 1 装配应在无风沙无雨雪空气相对湿度小于80的条件下进行并采取防尘防潮措施 2 制造厂已经装配好的各电器元件在现场组装时不应解体检查如有缺陷必须在现场解体时应经制造厂同意并在厂方人员指导下进行 3 应按制造厂的编号和规定的程序进行组装不得混装不许用物体撞击SF6气体管路和压缩空气管路不允许杂质进入管内不许损坏SF6气体和压缩空气系统密封面和密封圈 4 使用的清洁剂润滑剂密封脂和擦拭材料必须符合产品的技术规定已用过的密封垫 圈 不得重复使用 5 所有螺栓的紧固均应使用力矩板手其力矩值应符合产品的技术

11、规定 6 设备接线端子的接触面应平整清洁无氧化膜并涂以薄层电力复合脂镀银部分不得挫磨载流部分其表面应无凹陷及毛刺连接螺栓应齐全紧固 7 在SF6气体压力充至额定压力之前断路器只可用手力操作杆操作不要操作其它任何部件 8 在检查GIS内部时应先回收SF6气体然后吹入压缩空气并用氧气浓度表检查当氧气浓度大于18时才能开始工作 安装工艺是保证安装质量的重要措施安装人员在安装前必须认真学习相关规定和工艺标准监理业主要深入工作现场及时纠正违规违章作业方能避免安装的返工或返修确保安装质量关于GIS安装试验及设计的思考1 GIS概述GIS的定义为全部或部分采用气体而不采用处于大气压下的空气作为绝缘介质的金属

12、封闭开关设备它是由短路器母线隔离开关电压互感器电流互感器避雷器套管7 种高压电器组合而成的高压配电装置全称为gas insulated substationGIS采用的是绝缘性能和灭弧性能优异的六氟化硫 SF6 气体作为绝缘和灭弧介质并将所有的高压电器元件密封在接地金属筒中因此与传统敞开式配电装置相比GIS具有占地面积小元件全部密封不受环境干扰运行可靠性高运行方便检修周期长维护工作量小安装迅速运行费用低无电磁干扰等优点经过30多年的研制开发GIS技术发展很快并迅速被应用于全世界范围内的电力系统目前随着全球电力系统自身的发展以及对系统运行可靠性要求的日益提高GIS技术必将持续发展并将成为本世纪高

13、压电器的发展主流2 GIS的安装为了保证GIS安装的顺利进行在施工设计阶段设计人员需要认真考虑以下两个方面的问题否则会给GIS的安装带来许多困难首先是GIS的起吊方式目前户内GIS的安装及起吊的荷载条件大多采用电动单梁桥式起重机起重机起吊速度有两档低速档主要用于设备就位时的调整两档协调应用如公伯峡 330kV GIS工程棉花滩220kV GIS工程及一些电压等级更高的电站均采用这种起吊方式实践证明是行之有效的其次是GIS设备基础的预埋方式通常GIS的载荷条件留孔及预埋要求均由制造商提供但基础的预埋方式是由设计方根据制造商提供的基本资料来确定的目前较常用的基础预埋件有槽钢和螺栓两类其中预埋螺栓的

14、施工较简单但调节性差若螺栓遇到楼板钢筋则需要调整螺栓位置并在需要与之连接固定的设备支架上重新开孔然后对开孔进行防锈处理而预埋槽钢则不存在上述问题因此应用较多上述两方面应在设计中注意在GIS安装期间往往需要设计方代表在现场此时设计人员应该了解GIS安装过程中的三大要素即清洁度密封性和真空度因为GIS的结构特点决定了安装过程本身就是控制GIS运行后质量的最后一个关键阶段大量的安装实践证明保证清洁度是GIS总装和现场安装中最首要的任务国内GIS安装现场的场地情况通常较差为了防止起灰尘安装前第一次清洁时应在场地洒水并用水揩净在空气静止48h后才开始安装作为电极的铝管在加工过程中难免会存在着表面毛刺和铝

15、屑这些微粒都是耐压实验中放电的来源因此要特别注意保证铝导体的清洁这就要求一方面强化对导体加工过程的清洁检查防止出现死区另一方面在总装前制造商应增加导体振动清洁的新手段尽量把空心体内部死角的残留物清理出来或者对安装前的导体做类似局部放电试验以检查出残留的铝屑和金属丝某些国产GIS产品由于管理不严出厂时GIS内还残留有杂物加之许多安装现场管理不严灰尘漫天更增加了确保清洁度的难度所以必须严格要求精心施工万家寨GIS就是因为GIS内杂物引起试验时三次放电不得不又拆开进行局部清理既增加了工作量又影响了工期这个教训值得引以为戒密封性是GIS绝缘的关键SF6气体泄露会造成GIS致命的故障因此密封性检查应贯穿于整个制造和安装的始终密封效果主要取决于罐体焊接质量其次是密封圈的制造安装调整情况除上述两个关键因素外真空度的要求是总装和安装过程中的第三个控制因素是控制SF 6含水量的重要保证措施它不仅能减少SF6气体本身的水分也可减少罐内其它物体 绝缘体密封体 内所含的水分一般要求在充入SF6气体之前真空度要达到133Pa再继续抽真空30min水分对GIS运行的影响关键在于如果没有将SF6气体控制在0以下