高压及超变压SF6封闭电器的运行经验

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500KV六氟化硫封闭式组合电器(GIS)安装与调试 探索

500KV六氟化硫封闭式组合电器(GIS)安装与调试   探索

工程总结性论文:500KV六氟化硫封闭式组合电器(GIS)安装与调试作者:徐春雷单位:电气安装工程处日期:一九九九年十月十八日500KV 六氟化硫封闭式组合电器(GIS )安装与调试 近年来,随着电力科技水平不断发展,出现了六氟化硫绝缘封闭式组合电器这种新型的高压配电设备,它是利用六氟化硫(SF6)这种化学物质作为绝缘介质的,六氟化硫在-40℃以上0.3Mpa 压力以下为气态,具有良好的绝缘性能,利用它制作的配电装置相比户外式空气绝缘的配电装置体积和占地面积大大缩小,而且具有运行可靠,检修维护周期长的特点,同时它具有适应沿海、盐雾等特殊环境的优点。

所以,GIS 的发展和普及速度很快。

它是由金属筒状外壳和盆式绝缘子构成封闭气室,气室内充满SF6气体,内部装有母线、断路器、隔离开关、接地开关、电压电流互感器等电气元件,按着不同的主接线方式构成成套配电装置。

我公司在绥中工程首次成功安装了220KVGIS ,在此基础上我们又安装了沈阳高压开关厂生产的500KVGIS ,它是绥中电厂发电输出的500KV 配电设备,同时也是东北、华北电网联网的枢纽,在整个电力系统中具有十分重要的地位。

绥中工程500KV GIS 是由东北电力设计院设计的,沈阳高压开关厂进行设备本体设计并生产。

本期工程主接线采用11-2接线方式,这种接线方式具有较高的供电可靠性和运行灵活性,目前500KV 变电站大多采用这种接线方式。

设备主要技术参数如下:型号:ZF6-500;额定电压550KV; 额定频率50HZ;额定电流:主母线4000A, 断路器、隔离开关馈线 3150;额定峰值电流:125KA;SF6气体额定压力:(20℃)0.5Mpa;SF6气体漏气率: 不大于1%/年;SF6气体含水量(验收值)[PPm(V/V)]:断路器≤150, 其他气室≤250.设计共有三串,九组断路器,有两条进线,即1#、2#发电机进线,有三条出线即绥董Ⅰ线、绥董Ⅱ线、绥迁线,还有一条500/220/6.3KV联络变出线。

SF6全封闭组合电器

SF6全封闭组合电器

SF6全封闭组合电器体积小、技术性能优良,是70年代初期出现的一种先进的高压电气配电装置。

国际上称这种电器为Gas—Insulater Switchgear。

简称为GIS。

组成GIS设备由断路器、隔离开关、母线、电压互感器(PT)、电流互感器(CT)、进、出线套管等电器元件组合而成。

结构GIS设备的所有带电部分都被金属外壳所包围,它是用铝合金、不锈钢、无磁铸钢的材料组成。

外壳用铜母线接地,内部充有一定压力的SF6气体。

优点: GIS 的绝缘介质用SF6气体;其绝缘性能、灭弧性能都比空气要好得多。

GIS设备的电场结构是用同轴圆柱体间隙,故为稍不均匀电场。

而常规变电站则是棒—板组成的不均匀电场。

所以,GIS设备具有优良的技术性能和占地面积少的特点,特别适合我国国情。

SF6气体的基本特性(一)--SF6气体是世界上目前最优良的绝缘介质和灭弧介质。

它无色、无味、无嗅、无毒、不燃烧;在常温常压下,化学性能稳定;与传统绝缘油相比,其绝缘性能和灭弧性能都要好得多。

(二)--SF6气体是由最活泼的氟原子和硫原子结合而成,分子结构是个全对称的八角体。

其分子量较大,为146;其临界温度为45.6℃,是SF6气体被液化的最高温度,临界压力值为3.81Mpa,气体的液化温度越低越表明其不易被液化;SF6气体难溶于水,在常温甚至较高温度下都不会发生化学反应;SF6气体的热传导性能差,仅为空气的2/3,但是其散热性能比空气要好。

SF6气体的绝缘性能:断路器开断后,触头间间隙绝缘能力的恢复是电弧熄灭的重要因素,间隙中带电粒子的多少决定了绝缘能力的大小。

当触头分开产生电弧后,带电粒子主要是热游离和碰撞游离产生的,由于SF6气体是负电性的气体,而且体积比较大,对电子捕获较易,并能吸收其能量生成低活动性的稳定负离子,其自由行程短,使间隙间难以再产生碰撞游离,大大减少了间隙中的带电粒子。

因此,在一个大气压下,SF6气体的绝缘能力超过空气的两倍,在三个大气压下,其绝缘能力和变压器油相当。

SF6高压断路器结构及工作原理

SF6高压断路器结构及工作原理

• 由电动机8与齿轮泵 1产生的高压力油直 接推动活塞3,用来 操作速度不高、操 作功率不大的传动 轴
液压机构原理
LW 10B-252
型断路器的液压
操动方式为分相 操作,三相分别 配有相同的液压 机构,组成元件 如图所示。
液压机构的动作过程
五、液压弹簧操动机构 液压弹簧操动机构是液压与弹簧机构的组合。 工作模块 充能模块 储能模块 控制模块 检测模块
六氟化硫断路器的总体结构
1. SF6断路器的结构有瓷瓶支柱式和落地 罐式两大类。
(1)瓷瓶支柱式的总体结构和常规的瓷瓶
支柱式空气断路器与少油断路器相同,属积木
式结构。现代灭弧室容器多用电工陶瓷,布置
成“T”型、“Y”型、“I”型。
优点:耐压水平高,结构简单,运动部件 少,系列性好。 缺点:重心高,抗震能力较差,使用场合 受到一定限制。 电流互感器要单独装在自己的绝缘支柱上 ,通过空气绝缘的连接线连于断路器上。
四、液压操动机构
1、液压操动机构是用液压油作为能源来进行
操作的机构。其输出力特件与断路器的负载特性 配合较为理想,有自行制动的作用,操作平稳, 冲击震动小,操作力大,需要控制的能量小,较 小的尺寸就对获得几吨或几十吨的操作力。
除此之外,液压机构传动快、动作准确,是当
前高压和超高压断路器操动机构的主要品种。
7、缺点:
a、为使触头分开、电弧刚产生时就有较好的气 吹条件,单压式灭弧室的压气腔应该有一段预压缩 过程,使压气腔中的气压提高后,再打开喷口进行 吹弧。预压缩行程的存在会增大断路器分闸时间。 分断过程中,当操动机构带动动触头系统向下运动 时,压气腔内气体的压力将增高、并从喷口处向外 排出,产生和双压式灭弧装置类似的吹弧效应。 b、为满足压气的要求,需配置大功率的操动机 构。

抽真空时间应达到12h以上抽真空...

抽真空时间应达到12h以上抽真空...

高压及超变压SF6封闭电器的运行经验□李建基SF6封闭式组合电器(GIS)在高压及超高压领域的使用越来越多。

特别电压等级越高,技术经济效益越佳。

GIS向着高电压、大容量、小型化、共同化、复合化及二次现代化方向发展,在550kV级,将断路器的断口数从双断口减为单断口,则可使GIS小型化。

根据日本实践,GIS采用单断口断路器,相比双断口断路器,将GIS 布置长度减至45%,并将GIS占地面积减为37%,可见减少断口数,能有效地使GIS小型化。

在72.5kV~300kV级,GIS明显趋向于三相共同化。

所谓三相共同化,是将主回路元件的三相装在公用的接地外壳内,内充SF6气体绝缘,并用环氧树脂浇铸绝缘子加以支撑和分隔。

欧洲和日本都在大力发展这种结构型式。

如西门子公司的8DN8型GIS为三相共同式结构,其占地面积仅为普遍式(分相式)的50%,间隔宽度仅为 0.8m。

又由于采用铝外壳,做到轻量化和小型化。

复合化技术在日本得到大力发展,特别在 72/84~154kV级。

所谓复合化是将断路器、电压互感器、隔离开关、接地开关等置于一个充SF6气体的气罐内。

如三菱公司新开发的全新概念超小型复合化GIS,其安装面积仅为原来的40%,体积约为原来的30%。

GIS的二次控制趋向现代化、智能化,即由传统的机电系统发展成以计算机为中心的现代智能化系统。

国外各大制造公司为此都付出巨大努力,并有自主控制和保护装置。

GIS已于20世纪60年代问世,其电压等级已从高压发展到超高压及特高压,如72.5- 245-550-800-1100kV。

由于其地位至为重要,因此其运行可靠性引起国际社会普遍重视。

为此,国际大电网会议(CIGRE)于1996年向世界范围的用户作调查,并在1998年会议上以23-102号论文,作了“高压GIS运行经验调查报告”。

调查结果按6个电压等级来划分。

这里介绍最重要的3个电压等级;第1级100KV≤Un 200KV,第2级200KV≤Un<300KV;第3级300KV≤Un<500KV。

SF6高压断路器结构及工作原理参考文档

SF6高压断路器结构及工作原理参考文档
早期的SF6断路器都用双压式灭弧装置 ,由于其结构复杂,所需辅助设备多,维 护不便,已逐渐为单压式灭弧装置所取代 。(灭弧室有活塞,原理类似于打气筒)
12
单压式灭弧装置
1、只有一种压力(一般为304-808kPa) 。在开断过程中,灭弧室所需的吹弧压力 由动触头系统运动时的压气活塞产生;
2、图11-2为单压式单向灭弧室的原理图 。图中,喷嘴2、压气罩3及动触头(导电 杆)4机械上为一体。
40
储能模块
主要由储能活塞缸、储能 活塞、碟型弹簧组成.在液压 油的作用下通过储能器活塞压 缩碟形弹簧并将液压能长期存 储在储能活塞缸内,为断路器 分、合闸操作做好必要的能量 储备。
41
碟簧
42
控制模块
主要由电磁阀、换 向阀组成,通过主控室 给出的电信号命令使相 应电磁阀打开阀口,使 换向阀换向从而达到分 闸或合闸的目的。
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监测模块
主要由行程开关、安 全阀组成,通过对碟簧的 压缩量的监测带动行程开 关凸轮旋转来断开或闭合 微动开关触点达到为主控 室报警及自动闭锁的目的 。当压力高于规定值时泄 压阀自动开启达到保护机 构的目的。
44
以上五个模块通过连接管连接后,可与工作 缸组成一个紧凑的整体,实现可靠的动作,其结 构特点具有以下几个优点: 1. 模块式结构具有结构简单紧凑,零件量少,通 用性强,性能可靠且便于检查。 2. 液压集成回路具有无外部油管,损耗小,传动 效率高,泄漏量低。 3. 优质碟簧储能器具有不存在氮气泄漏,系统压 力稳定,应力松弛小,寿命长,可靠性高 4. 优良的液压缓冲系统具有操作平稳,无反跳, 噪音低,易与和调速系统不同断路器适配。
2
(2)保护作用。当电力系统某一部分发生 故障时,它和保护装置、自动装置相配合, 将该故障部分从系统中迅速切除,减少停电 范围,防止事故扩大,保护系统中各类电气 设备不受损坏,保证系统无故障部分安全运 行。

浅谈使用SF6气瓶带电充气存在的问题及采取的措施

浅谈使用SF6气瓶带电充气存在的问题及采取的措施

浅谈使用SF6气瓶带电充气存在的问题及采取的措施作者:邓宇青等来源:《中小企业管理与科技·上旬刊》2012年第08期摘要:近年来,SF6气体在电气设备上的应用有了很大的发展,尤其是在高压和超高压断路器以及全封闭组合电器上普遍采用。

目前,新安装的110kV及以上电压等级的断路器已经全部是SF6断路器了。

SF6电气设备运行中经常因泄漏或者气温变化气压降低而造成告警、闭锁信号,使得检修人员经常对其进行带电补气工作;当SF6气瓶内气体较少或气温较低时,造成气瓶内30%的气体不能使用而造成浪费,即使压力较高也不能顺利进行补气工作,现场经常用汽油喷灯或浇开水加热的方法使SF6气化后才能进行补气工作,这样既浪费气体增加检修时间,同时还存在安全隐患,为此,我们研发了便携式SF6气瓶增压带电补气车来进行补气工作,利用压力自动控制、随时加热使液态的SF6气化达到迅速充气的目的,从而减少了气体浪费,缩短了检修时间,提高了工作效率,大大地提高了设备的可靠性和电网系统的稳定。

关键词:SF6气瓶带电充气问题措施0 引言近年来,SF6在电气设备上的应用有了很大的发展,尤其是在高压和超高压断路器,以及全封闭组合电器上普遍使用。

目前,新安装的110kV及以上电压等级的断路器已经全部是SF6断路器了。

SF6电气设备运行中经常因生产安装不过关产生泄漏或气温变化气压降低而造成告警、闭锁信号,使得检修人员经常对其进行带电补气工作;六氟化硫由液态变为气态,需要吸收大量热量,若无外部热源不断补充热量给气瓶,气瓶中将残留多半的六氟化硫无法排出,由于不能给气瓶补充热量,当SF6气瓶内气体较少或气温较低时,即使压力较高但因不能及时吸收热量也不能顺利进行补气工作,由于忻州大部分变电站处于高寒地区,因此检修人员经常采用汽油喷灯或浇开水加热的方法使SF6气化后才能进行补气工作,这样既增加了检修时间,同时还存在安全隐患,为此,我们研发了便携式SF6气瓶气体增压车来进行补气工作,利用压力自动控制、随时加热使液态的SF6气化达到迅速充气的目的,同时小车式设计还方便现场搬运沉重的气瓶,从而减少气体浪费,缩短了检修时间,提高了工作效率,解决了现场工作中的一个难点,也大大地提高了设备的可靠性和电网系统的稳定,具有较强的经济效益和社会效益。

六氟化硫高压电器设备的安全使用常识(4篇)

六氟化硫高压电器设备的安全使用常识六氟化硫高压电器设备是一种在高压电力系统中使用的关键设备,常用于电力输送、电力变压、电力负荷控制等领域。

它具有高强度、高可靠性、高承载能力等优点,但在使用过程中需要注意一系列的安全事项,以确保设备正常运行并保护操作人员的安全。

一、设备安装与调试1. 安装前应检查设备的外观、电气元件、接线端子等是否存在损坏或异常情况,确保设备完好无损,否则应及时维修或更换。

2. 安装时需选择坚固的支撑和固定设备的方式,以确保设备在运行过程中不会出现倾斜、摇晃等问题。

3. 设备安装完毕后,应进行仔细的电气接线,确保连接可靠、接触良好,并进行绝缘测试,确保绝缘性能合格。

4. 安装完成后,进行设备的调试工作。

在调试过程中,应注意遵循设备的调试规程,确保各项参数设置和操作符合要求。

二、设备操作与维护1. 在操作设备之前,应进行必要的安全培训,了解设备的性能特点、操作要点以及安全事项,并获得相关操作权限。

2. 操作人员应穿戴符合要求的劳动防护用品,如绝缘手套、绝缘靴、绝缘服等,以提高人身安全。

3. 在操作设备前,应检查设备的接线是否正常、阀门的开关情况、压力指示表的读数等,并进行必要的确认和操作记录。

4. 在设备运行过程中,应注意观察设备的工作状况,如压力、温度、漏气等情况,及时处理设备故障和异常。

5. 定期进行设备的维护保养工作,如清洗、检修、润滑等,确保设备的正常运行和寿命。

6. 严禁私自操作未经授权、违规操作的行为,如设备的开关、调节、检修等,以免引发事故。

三、设备停用与修理1. 在停用设备时,应进行相关的安全操作,如关闭主开关,切断电源,排空系统等,以确保设备处于安全状态。

2. 停用设备后,应进行设备的计划性检修和维护,包括清洗、检查、更换附件等工作,以确保设备的质量和性能。

3. 当设备发生故障或异常时,应及时停机修复,并由专业人员进行维修,维修完成后进行必要的试验和检验。

四、应急处理与事故防范1. 在设备发生故障或异常时,应立即采取应急措施,如关闭主开关,切断电源,排空系统等,以避免事故进一步扩大。

超高压SF6气体绝缘全封闭组合电器GIS

超高压SF6气体绝缘全封闭组合电器(GIS)潘益溢大唐兰州西固热电有限责任公司甘肃省兰州市 730050【摘要】超高压SF6气体绝缘全封闭组合电器(GIS)装置具有电压等级高、容量大,灭弧能力强,占地面积和所占空间小,检修周期长,安装方便,维护简单等优点,近年来得到了广泛的应用。

我厂2*330MW发电机组改扩建时330KV升压站采用了西安西开高压电气股份有限公司制造的ZF9-363型GIS成套组合电器装置,投入多年来维护操作量较小,设备运行稳定。

综合厂家资料及运行经验,对该设备做一阐述,以便在实际工作中加以参考。

【关键词】超高压气体绝缘全封闭监控检漏检查维护概述:组合电器,系指SF6气体绝缘全封闭组合电器,代号GIS,是自SF6全封闭组合电器是将断路气体应用后发展的一种高压新型配套装置。

超高压SF6器、过渡元件、隔离开关、接地开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、母线、进出线套管或电缆连接头等元件按所需的电气主接线,全部安装封闭在接地的并气体金属壳内所组成的一套变电站设备,充有一定压力(如0.3~0.4 MPa)的SF6也称为气体绝缘变电站(Gas Insulated Switchgear,GIS),它的占地面积和安装空间只有相同电压等级常规变电站的百分之几到百分之二十,且电压等级越高,占地面积的比例就相对越小;运行中由于全部电器元件都被封闭在接地的金属壳内,带电体不暴露在空气中(除了采用架空引出线的部分),不受外界自然条件的影响,可靠性和安全性要比常规电器好得多,因此,变电站的土地和年运行气体是不燃不爆的惰性气体,因此GIS属防爆设备,适费用很低。

同时由于SF6合在城市中心地区和其他有防爆要求的场合使用。

SF气体绝缘全封闭组合电器按充气外壳的结构形状可分为圆筒形和柜形两6类,其中圆筒形依据主回路的配置方式还可分为单相—壳型(即分相型)、部分三相—壳型(也称为主母线三相共筒型)、全三相—壳型和复合三相—壳型四种;柜形也称为C—GIS,俗称充气柜,它依据柜体结构和元件间是否隔离可分为箱型和铠装型两种。

六氟化硫封闭式组合电器


最小运行密度由制造厂规定;低于此密度值,设备与此有关的额定参数不能保证。
4 设计和结构
4.1 总则
封闭式组合电器应设计成能安全地进行下述各项工作:正常运行,运行中检查与维修;
引出电缆的接地;电缆故障的定位;引出电缆或其他设备的绝缘试验;消除危险的静电电荷;
安装或扩建后的相序校核等。
封闭式组合电器的设计,应使协议允许的基础位移或热胀冷缩的热效应不致影响其保证
550
1550
1175
(680)
注:①括号内数据供参考。 ②套管(如有时)的额定绝缘水平按 GB4109《交流电压高于 1000V 的套管通用技术条件》
的规定。 3.4 额定频率
50Hz。 3.5 额定电流与温升 3.5.1 额定电流
封闭式组合电器的某些主回路(例如母线、支线)可以采用不同的额定电流值,并均应从 下列数值选取:
注:压力释放装置包含以下两种: a)以开启压力和闭合压力表示其特征的压力释放阀; b)不能再闭合的压力释放装置,如防爆膜。
4.6.1 限制最大压力的压力释放阀 当外壳和气源采用固定连接时,所采用的压力调节装置不能可靠地防止过压力。应装设
适当尺寸的压力释放阀,以防止万一压力调节措施失效时外壳内部的压力过高,其压力升高 不应超过设计压力的 10%。
②当采用防爆膜压力释放装置时,其动作压力与外壳设计压力的关系要适当配合, 以减少防爆膜不必要的爆破;
当外壳和气源不是固定连接时,应在充气管路上装设压力释放阀,以防止外壳充气时气 压升到高出设计压力的 10%。此阀亦可装在外壳本体上。
一旦压力释放阀动作,当压力降低到设计压力的 75%之前,阀应重新关闭。 充气压力值应考虑当时的气体温度,例如用温度补偿压力表测量。 4.6.2 在内部故障情况下限制压力升高的压力释放装置 这种压力释放装置仅用于限制电弧的外部效应(见 4.7 条)。 注:①在内部故障造成外壳畸变的情况下,应检查邻近外壳的变形;

GIS六氟化硫封闭式组合电器

GIS指六氟化硫封闭式组合电器,他是把断路器、隔离开关、母线、接地开关、互感器、出线套管或电缆终端头等分别装在各自密封间中集中组成一个整体外壳充以六氟化硫气体作为绝缘介质。

结构紧凑体积小重量轻不受大气条件影响,检修间隔长,无触电事故和电噪声干扰等优点。

C-GIS指的是气体绝缘金属封闭开关设备,一般采用真空断路器,隔离开关、电压互感器等设备则密封在一个空间内,用六氟化硫气体绝缘,其它部分是传统空气绝缘。

SF6气室部分气压较低,一般是GIS的几分之一。

SF6断路器和真空断路器的区别,一个用SF6气体吹弧,一个用磁动力吹弧。

六氟化硫封闭式组合电器(GIS)六氟化硫封闭式组合电器,国际上称为“气体绝缘开关设备”(Gas lnsulated Switchgear)简称GIS,它将一座变电站中除变压器以外的一次设备,包括断路器、隔离开关、接地开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、母线、电缆终端、进出线套管等,经优化设计有机地组合成一个整体。

GIS的共同特点1.小型化。

因采用绝缘性能卓越的六氟化硫气体做绝缘和灭弧介质,所以能大幅度缩小变电站的体积,实现小型化。

2.可靠性高。

由于带电部分全部密封于惰性SF6气体中,大大提高了可靠性。

此外具有优良的抗地震性能。

3.安全性好。

带电部分密封于接地的金属壳体内,因而没有触电危险。

SF6气体为不燃烧气体,所以无火灾危险。

4.杜绝对外部的不利影响。

因带电部分以金属壳体封闭,对电磁和静电实现屏蔽,噪音小,抗无线电干扰能力强。

5.安装周期短。

由于实现小型化,可在工厂内进行整机装配和试验合格后,以单元或间隔的形式运达现场,因此可缩短现场安装工期,又能提高可靠性。

6.维护方便,检修周期长。

因其结构布局合理,灭弧系统先进,大大提高了产品的使用寿命,因此检修周期长,维修工作量小,而且由于小型化,离地面低,因此日常维护方便。

1GIS的现状及发展动向GIS是由断路器、隔离开关、接地开关、互感器、避雷器、母线、连接件和出线终端等组成的组合电器的简称,这些设备或部件全部封闭在金属接地的外壳中,在其内部充有一定压力的SF6绝缘气体,故也称SF6全封闭组合电器。

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高压及超变压SF6封闭电器的运行经验□李建基SF6封闭式组合电器(GIS)在高压及超高压领域的使用越来越多。

特别电压等级越高,技术经济效益越佳。

GIS向着高电压、大容量、小型化、共同化、复合化及二次现代化方向发展,在550kV级,将断路器的断口数从双断口减为单断口,则可使GIS小型化。

根据日本实践,GIS采用单断口断路器,相比双断口断路器,将GIS 布置长度减至45%,并将GIS占地面积减为37%,可见减少断口数,能有效地使GIS小型化。

在72.5kV~300kV级,GIS明显趋向于三相共同化。

所谓三相共同化,是将主回路元件的三相装在公用的接地外壳内,内充SF6气体绝缘,并用环氧树脂浇铸绝缘子加以支撑和分隔。

欧洲和日本都在大力发展这种结构型式。

如西门子公司的8DN8型GIS为三相共同式结构,其占地面积仅为普遍式(分相式)的50%,间隔宽度仅为 0.8m。

又由于采用铝外壳,做到轻量化和小型化。

复合化技术在日本得到大力发展,特别在 72/84~154kV级。

所谓复合化是将断路器、电压互感器、隔离开关、接地开关等置于一个充SF6气体的气罐内。

如三菱公司新开发的全新概念超小型复合化GIS,其安装面积仅为原来的40%,体积约为原来的30%。

GIS的二次控制趋向现代化、智能化,即由传统的机电系统发展成以计算机为中心的现代智能化系统。

国外各大制造公司为此都付出巨大努力,并有自主控制和保护装置。

GIS已于20世纪60年代问世,其电压等级已从高压发展到超高压及特高压,如72.5- 245-550-800-1100kV。

由于其地位至为重要,因此其运行可靠性引起国际社会普遍重视。

为此,国际大电网会议(CIGRE)于1996年向世界范围的用户作调查,并在1998年会议上以23-102号论文,作了“高压GIS运行经验调查报告”。

调查结果按6个电压等级来划分。

这里介绍最重要的3个电压等级;第1级100KV≤Un 200KV,第2级200KV≤Un<300KV;第3级300KV≤Un<500KV。

对于第1电压等级,调查了 63家用户,609套设备,3817间隔,34060间隔年。

对于第2电压等级,调查了36家用户,270套设备,1730间隔,16040间隔年。

对于第3电压等级,调查了21家用户,110套设备,689间隔年。

调查得出了故障数和故障率,如对第1电压等级,故障数465,每100间隔年故障率为1.45;对第2电压等级,故障数138,每100间隔年故障率为0.86;对第3电压等级,故障数179,每100间隔年故障率为2.81。

故障按元件来划分,总的来说,5个故障最多的文件是断路器占43.4%,隔离开关占17.9%,电压互感器占5.6%,母线占5.5%,连接件占 11.9%。

具体到第1电压等级中123KV设备,断路器占54.7%,隔断开关占17.2%,接地开关占 5.3%,电流互感器占0.7%,电压互感器占6.2%,母线占3.7%,连接件占4.1%,套管占0.9%,电缆终端占4.4%,变压器接头占0.2%,避雷器占 0.5%,其他占2.1%。

表1 设备的总数据表2 各电压等级的故障数及故障率表3 123KV设备故障中按元件分布的百分数表4 123kV设备绝缘故障按地件分布的百分数绝缘故障占总故障的20%。

根据Cigre工作组33/23-12在《Electra》刊物第176期上公布的数字,如在第1电压等级的123KV设备中,断路器+隔离开关+接地开关占40.6%,电流互感器+电压互感器+套管占17.3%,母线+电缆终端+其他占42.2%。

国际大电网会议调查的GIS故障及故障率对制造厂家进一步了解故障原因和提高产品质量,具有指导意义。

除了国际大电网会议对GIS的运行经验作了调查外,还有一个叫作GIS用户论坛的组织也对GIS的运行作了调查。

德国和奥地利总计17家电力部门和其他SF6设备用户组成一个GIS用户论坛。

其主要任务是促进进行广泛的经验交流。

这个论坛对GIS的运行状态作了调查,在调查的基础上,分析其额定值、基本设计、试验技术及运行经验和故障率,并与Cigre调查作了对比。

由14家电力部门提供了ABB、Alstom、Siemens及TRO等公司GIS产品的运行情况。

表1将GIS论坛调查设备总数与Cigre调查总数作了对比。

表2给出GIS 用户论坛与Cigre在电压等级1和3的故障数和故障率对比。

从表可见,GIS 论坛取得的故障率明显低于Cigre调查结果。

充其原因有:1.制造和安装质量好;2.多数设备最终安装后作现场试验;3.维护和检修质量高。

在电压等级3中,每100间隔年的故障率为 0.74次,明显低于Cigre的2.81次。

关于故障率按元件的划分(见表3),按照Cigre的调查,所有故障约55%属于断路器,第2位为隔离开关。

GIS用户论坛取得类似调查结果。

但断路器的故障率在1985年以后明显地下降了,而其他设备有的都增加了。

GIS论坛调查结果还表明,设备的故障与运行年份有关。

如SF6气体绝缘故障在10年之内出现最频繁,固体绝缘出现在18年之内,保护和控制装置故障均出现在5年之后。

对于19年以后的设备来说,最常出现的是防爆膜盒破裂。

对于设备的绝缘故障,GIS用户论坛也作了调查分析。

Cigre调查中,所有故障的20%属于绝缘故障,而GIS用户论坛的调查结果为28.4%,其中绝缘故障的25%属气体绝缘,75%属固体绝缘,固体绝缘还包括气体/固体分界面的故障。

SF6气体绝缘全封闭组合电器事故后的检修谢衍文(新丰江水电厂,广东河源 517021)〔摘要〕介绍了进口SF6气体绝缘全封闭组合电器发生气室内部短路事故后,抢修被事故损坏的设备所涉及的工作步骤、工艺标准、安全防护、SF6气体处理等。

〔关键词〕 SF6气体绝缘;组合电器;检修工艺1 设备事故概况发生故障的GIS装置为三相分筒式组合结构,额定电压为220 kV,阿尔斯通公司制造,断路器气室的SF6气体压力为0.655 MPa(20℃),其它气室的SF6气体压力均为0.35 MPa(20℃),安装在半封闭式厂房内,气室布局及电气主接线见图1。

事故起因是拉开22032隔离开关时,其A相触头因气室内部一传动杆销钉脱落造成触头未断开而指示器指示已断开,在合上2203B0接地开关时,引起A相单相接地短路,短路电流流过22032隔离开关和2203B0接地开关(录波图显示短路电流约1 kA),结果2203B0接地开关A相被烧毁,但短路点所在的7S气室密封未遭破坏,气室防爆膜完好,从气室的观察窗可见7S(A相)气室内有大量白色粉末,需将2203B0接地开关A相和22032隔离开关A相更换。

图1 气室(虚线部分)和电气主接线(实线部分)2 处理方法及步骤2.1 落实安全措施(1) 将故障气室7S及与之相邻的气室停电,做好电气方面的安全措施。

(2) 工作现场随时配备SF6气体泄漏报警仪,有报警时人员应暂时离开现场。

(3) 工作现场禁止吸烟。

(4) 工作后应立即清洗身体和衣服,未清洗前不得在生活场所随意走动。

(5) 工作人员在处理SF6气体、拆卸故障部件、检查清扫气室内部部件、更换吸附剂等工作中,应穿专用防护服和防护鞋,戴防毒面罩和防护手套。

(6) 有条件时,对故障气室的SF6气体做成份分析以确定其毒性。

(7) 工作人员感觉身体不适时,应立即离开工作现场。

(8) 做好万一发生急性中毒的应对措施。

落实上述措施后,在必备的材料和工具准备好和人员安排好后,方可进入现场进行下面的工作。

2.2 排除故障气室的SF6气体由于故障气室7S(A相)的SF6气体经过电弧分解,含有有毒物质,不能直接回收或排向大气,处理方法是将这些气体通入有碳酸钠溶液的容器内,使有毒物质被吸收。

故障气室的SF6气体应排除干净,并用高纯氮气过滤故障气室,然后抽出氮气。

工作人员应做好防毒保护。

盛装碳酸钠溶液的容器事后应深埋土中,严禁将液体随处乱倒。

2.3 将所有与故障气室相邻的气室减压此工作必须等故障气室7S排气干净后进行。

需减压的有5S、6G、7D、8S气室的A相,其中6G气室A相减压的目的是为了将电压互感器222PT的A相与220 kV母线Ⅱ段分离的需要。

气室减压通过SF6气体处理车进行。

2.4 新的隔离开关及接地开关检查调整此工作应在该设备吊装就位前完成。

主要项目有测量触头直流接触电阻和触头对地绝缘电阻,满足制造厂的要求后,再用吸尘器将开关内吸干净,用无水乙醇清抹触头,最后将其密封好待装。

2.5 故障部件的拆除此工作在故障气室的SF6气体排除后及邻近气室的SF6气体减压完成后进行。

气室拆至露空后,应暂时撤离现场半小时以上,然后用吸尘器吸净气室内的粉尘。

每拆完1个法兰连接面,立即用塑料布将法兰盘接口封好。

拆除气室内部母线等部件时应避免损伤部件及气室内壁。

工作中应特别注意防毒保护。

2.6 拆出部件的检查处理从气室内拆出的母线、触头等部件,先用吸尘器吸干净,再检查有无烧伤、变形、划伤,损坏或变形严重的部件应更换,损伤轻微的部位可用细砂纸打磨光滑平整,最后用无水乙醇抹净,用干净塑料布包好待装。

2.7 故障气室内部检查检查前用吸尘器吸干净气室内的粉尘,穿好防护服后检查气室内部部件有无损坏,损坏的拆出修理或更换,最后用无水乙醇抹净气室内壁母线等内部部件后立即将气室密封。

2.8 新隔离开关及接地开关安装先将拆出的气室内部部件装回气室并调整好,装完后用无水乙醇抹净气室内壁、安装部位及不干净处,再将新开关安装就位。

回装时应更换所有法兰连接面的密封圈,紧固螺栓时用力矩扳手。

工作中应特别注意密封圈不能有弹起、移位、扭曲等现象,对被拉扯过的新密封圈应更换,不能再用。

装好后,保持接地开关2203B0的接地端与地断开状态,通过手动操作分合闸的方法,用三相对线灯分别检查新开关22032和2203B0的动触头行程、分合闸三相同步性等参数,并调整至满足要求。

2.9 测量触头的直流接触电阻此工作在故障部件更换好且气室内部件全部装好后进行,所有拆卸过的触头都要测量,由于气室已全部密封,测量只能采用间接的方法进行。

间接测量的做法是,在被测触头的两端各找出1个接地开关,这2个接地开关间的电气回路应能连通且经过被测触头,将这2个开关的接地连接片解开,操作连杆拆除,然后将直流电阻测试仪的测量线接到这2个接地开关的动触头接地引出端上,测出这2个接地开关间的回路直流电阻值(测量电流应达到100 A以上),再测出另外两相对应位置的回路直流电阻值,被测触头的回路直流电阻值与原始测量值相比较及与另外两相对应位置测量值相比较,其差值都要满足标准要求,不满足要求者应找出原因并作出处理。

2.10 气室更换吸附剂及抽真空此工作在气室内的触头直流电阻测量全部合格后进行。

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