110kV GIS组合电器技术应用分析

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  [摘 要] 随着社会的发展,科技的进步,人们的生活逐渐踏上新的台阶。告别落后的时代,人们追求的好似更高层次的生活质量,而电气的发展更是成为进步的标志。微电子技术,计算机技术以及通信传媒技术使得电力行业将其作用发挥的淋漓尽致,电力技术也在人们的关注下得到了突飞猛进的发展,相信在科技日益发达的未来,电力技术也将在发展史上掀开它新的一页,记下浓墨重彩的一笔。
  [关键词] 110kV GIS 组合电器 GIS配电装置
  
  随着我国电气化突飞猛进的发展,对电气设备的要求也越来越高。在现代的城市当中,人口密集,高楼大厦遍地开花,路网可想而知更加错综复杂,建造大型变电所要用的土地更是捉襟见肘,用地情况非常紧张,土地成本也越来越高,在新型线路不断建设的情况下,对供电设备的需求也日益迫切,要求也逐步提高。只有受环境影响下,可靠性强,集成度高河占地面积小这些特点的电器设备才能跟上社会发展的潮流,满足电器设备的要求,组合电器被正式提上日程。
  一、110kV GIS组合电器设备结构特点
  110kV GIS组合电器在全国很多发电厂2×330 MW机组技改工程中都有应用,经过技术、经济两方面的综合评价,认为GIS的采用大大降低了工程造价,确保了地区电网和公司机组的安全可靠运行,对电力生产起到了重要作用,取得了良好的社会效益。GIS是气体绝缘全封闭组合电器的英文简称,也称SF6全封闭组合电器,自20世纪60年代以来,已广泛运行于世界各地。相比常规敞开式变电站,GIS具有结构紧凑、占地面积小、可靠性高、配置灵活、安装方便、安全性强、环境适应能力强、维护工作量小等优点。
  GIS,简单的定义是指以测绘测量为基础,以数据库中有存储的数据为数据源,技术平台是以计算机编程的全球空间分析即时技术。世界万物都离不开时空的标志,GIS简而言之就是地理信息系统,它可以获取,存储,分析和管理所有的数据,由于完善的技术系统,GIS被广泛的应用于现代社会的各行各业。组合电器式将多种电器按照一定的接线要求组装成一个整体,而这个组合电器仍能保持它原有的性能正常运转,但这样组装之后它的外形尺寸变小了,使用起来更加方便,各种组成元件能更加协调配合工作,由于其较小的外形尺寸,占地面积变小,而且可以配合路网转移,解决了路网的复杂问题。
  1、110kV GIS组合电器的组成元件
  1)SF6断路器,SF6断路器式GIS组合电器的重要组成元件,SF6断路器的类型是不同的,分为垂直断口类型和水平断口类型,而断路器类型的选择决定了GIS组合电器内部的组装顺序和方式以及组合电器的外部尺寸,包括宽度,高度和断口尺度,也决定了监测GIS组合电器的难易程度。所以,对于组合电器断路器的选择,应该慎重。就比如ZF11-252型GIS组合电器,无论是在正常的情况还是短路出现故障的时候,他都能关合与断开电路,而且它还能使闸门自动重合。
  2)隔离开关,隔离开关也是GIS组合电器的重要元件之一,主要用来隔离电压,视动触头运动方式分为转动式和直动式两种,这两种方式都能开断小电容电流和环流。按其功能又能分为两种,一种是普通隔离开关,另一种式快速隔离开关。普通隔离开关和快速隔离开关的本体结构以及三级结构是相同的,只是快速隔离开关比普通隔离开关的功能更为强大,普通那个隔离开关只有在没有电流的时候切断和隔离电路,而快速隔离开关除此之外,还具备其它的功能,比如切合感应电流与小电磁电流以及双母线环流等。
  3)接地开关,接地开关作为标准件之一,按功能可以分为不同的两种,一种是工作接地开关,一种是快速接地开关。与隔离开关一样,快速接地开关的功能包括工作接地开关的功能在内,比其更为强大。工作接地开关能使闸刀闭合之后不带电的主回路成功接地并保障主回路的人身安全,工作接地开关的主要目的是工作维护接地。快速接地开关的功能除此之外,还可以在电路出现短路故障时切断电路以及在电路出现感应电流式切合电路,主要作用在变电站的前端。工作接地开关和快速接开关的这些功能都可以在GIS组合电器被烧损前成功阻断电路。
  4)电流互感器,GIS组合电器的电流互感器分为穿心式和开口式两种,其中穿心式电流互感器主要以SF6为主绝缘设备,分布在金属壳内,它可以用在断路器和母线的旁边。而开口式电缆结构的电流互感器只能用在母线旁边。
  5)电压互感器,电压互感器按不同的原理可以分为两大类,一种是电磁式电压互感器,一种是电容式互感器。两种电压互感器所用的环境互不相同,电磁式电压互感器主要用于110kV以及110kV以下的电力系统中,电容式电压互感器主要用于220kV以及220kV以上的电力系统中。
  6)避雷器,避雷器是用来保护GIS组合电器的,分为三种,一种是装在组合电器入口处的常规带间隙的避雷器,一种是没有间隙的氧化锌避雷器,剩下的一种就是两种避雷器的组合了。
  2、110kV GIS组合电器的特点
  1)占地面积小,现在的城市无论是人口还是建筑都显的非常拥挤,所以这样一来土地资源显得尤为可贵,而110kV GIS组合电器以其小巧的外形立足于琳琅满目的建筑之间显得非常协调,使土地资源得到了合理的利用。
  2)设备运行的安全性能提高,组合电器的一些零件设备都是被包围在内部,免受环境的影响,使其更持久耐用。提高了组合电器的运行安全指数,减少了更换设备的次数,降低成本,达到了经济的目的。
  3)组合电器前期投资成本大,由于组合电器是把各种设备规律的组合在一起,精准度要求较大,技术含量高,导致其在投资建设前期比一般的电器成本要高。
  二、110kV GIS组合电器技术应用
  将各种电器零件组合到一起,其前提条件是组装后的电器能正常安全的运转。由于电能不能像其它东西那样能储备起来到用的时候再用,它必须随用随供,所以,这种组合电器必须能稳定持续的提供电源。由于现在人们的生活所需以及国家生产设备的需要,稳定供电更是必不可少,一旦供电失常,造成的损失将不可估量。另一点就是要保证主接线的灵活性,由于组合电器比较精致,作为一个优点,也有它有害的一面,一旦组合电器内部出现故障,维修起来不仅耗时而且耗资也大,所以必须保证其主接线的灵活性,在出现故障时能及时快速的解决。
  GIS组合电器投入运行后,应根据有关标准、规程及制造厂家的规定和运行条件、运行状况,决定其临时性检修、小修和大修的具体内容。日常维护应加强巡视检查,在组合电器小修及大修时,应邀请厂家技术人员进行现场指导。
  1、巡视检查:巡视检查是对运行中的GIS设备进行外观检查,主要检查设备有无异常情况,并做好记录,如有异常情况应按规定上报并处理。巡视检查主要内容有:①断路器、隔离开关、接地开关及快速接地开关的位置指示正确,并与当时实际运行工况相符。②检查各种指示灯、信号灯和带电监测装置的指示是否正常,控制开关的位置是否正确。③各种压力表和油位计的指示值是否在正常范围内。④接地端子有无发热现象,接触应良好。外壳、支架等有无变形、损坏。外壳漆膜是否有局部颜色加深或烧焦、起皮现象。⑤GIS室内的照明、通风和防火系统及各种监测装置是否正常、完好。
  2、分解检查:GIS组合电器检修应尽量避免为了检查的目的而对组合电器的原件进行分解,若需要进行分解检修时,也应将分解元件减少到最低限度。在分解检查、检修时,对水分、灰尘和杂质的控制是关键。
  1)对水分的控制:①在检修中将拆下的零部件用干净的塑料布封闭好,且内部包放吸附剂,防止潮气侵入元件内;装配前对零部件、绝缘件进行干燥处理;②严格控制待充入组合电器的新SF6气体的含水量,充入SF6时,气体最好先经过过滤器;③在组合电器的指定位置放置吸附剂,重量按SF6气体重量的1/10配置。
  2)对灰尘及杂质的控制:①将拆卸下的零部件在安装前进行净化处理,用无水乙醇和精制绵纸擦拭,待挥发后装配;②检修人员应穿尼龙工作衣帽,戴防毒口罩、风镜,使用乳胶薄膜手套;③解体中发现容器内有粉末状分解物时,应用吸尘器或柔软的卫生纸拭净,并收集在密封的容器中深埋,以防扩散。禁止用压缩空气吹或用其他使粉尘飞扬的方法清除。
  3、分解检查的安全注意事项:①GIS分解检查前,必须执行工作票制度,必须对解体部分确定完全处于停电状态,并进行可靠接地后,方可进行解体检查。并用SF6气体回收装置将断路器内的气体回收,残存气体必须用真空泵抽出。工作时严禁一人单独工作。②分解检查时,环境的空气相对湿度不得大于80%,工作场所应干燥、清洁,并应加强通风;工作场所严禁吸烟,工作间隙应清洗手和面部。③吸附剂在解体检修时应更换,换下的吸附剂应妥善处理防止污染扩散。新换上的吸附剂应先在200-300℃的烘箱中干燥处理12小时以上,待自然冷却后立即装入,要尽量减少在空气中暴漏的时间。④断路器解体后如不能及时回复,应将绝缘件放置在烘箱或能保持其干燥的地方放置。
  三、故障分析
  由于GIS组合电器小巧,方便,高效的特点,在发电厂,变电站以及一些如煤矿,工厂等特殊用电行业得到了广泛的应用。组合电器给人们带来的利益毫无疑问是巨大的,但在与此同时,它的安全问题以及一些其它有害因素也应得到高度重视。当110kV GIS组合装置应用于发电站时应注意以下两点:①确保GIS组合电器的监测系统正常,当SF6室的某些地方出现泄漏时,气体压力会降低,SF6气体中水分的含量影响也很大,是确保组合电器正常安全的运行的决定因素,所以为了保证GIS组合电器监测系统正常,应定期进行检查。②在放置GIS组合电器的空间应保证其正常通风,因为组合电器内部的SF6气体是有毒成分,为了避免工作人员中毒,正常通风是必不可少的。通常通风系统设置在组合电器的底部,而且为了保证防护措施万无一失,一般工作人员应穿防护服,带上防毒面具。
  本文以某变电站的110KV GIS组合电器为例,其母线保护配置是一套BP 2B母差保护和一套RCS 915母差保护,还有一套失灵保护,母差保护与失灵保护共用出口继电器和电压闭锁回路,其提供电流量给两套母线保护装置的电流互感器分别装设于组合电器内断路器的两侧,母差电流互感器布置如图所示。
  1、K1处故障。若K1处故障,即提供电流给第一套母线保护装置的电流互感器至母线部分发生故障时,故障电流是由线路侧向母线侧提供,对于两套母线保护装置而言,故障电流均是由非极性端流入极性端,两套母线保护装置所采集到的电流大小相等,方向相同,两套母差保护动作行为也将保持一致。
  2、K2处故障。若K2处故障时,即在两套母线保护电流互感器之间部分发生故障时,对于母线保护1所采集到的电流由极性端流入非极性端,而对于母线保护2所采集到的电流则是由非极性端流入极性端,第一套母差保护范围为母线保护1电流互感器处至线路侧,而第二套母差保护的范围为母线保护2电流互感器处至线路侧,K2处故障时,第二套母线保护装置将不能够正确反应故障情况,与《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》规定中的双重化配置要求不相符合。
  3、K3处故障。若K3处故障,即由提供给第二套母线保护装置的电流互感器处至线路侧发生故障时,故障电流是由母线侧向线路侧提供,对于两套母线保护装置而言,故障电流均是由极性端流入非极性端,两套母线保护装置所采集到的电流矢量相等,故障发生于两套母差保护装置的共同保护范围内,两套母差保护均可以根据故障情况正确动作,假如其中一套保护由于故障暂退出运行时将不影响另一套保护的正确动作。
  经分析,该变电站母差配置是不合理的,虽然GIS组合电器运行可靠性高,内部发生故障的几率较小,但若在K2处发生故障,母线保护动作行为是与反措要求不相符合的,应将两组母差保护电流互感器安装至组合电器中的断路器一侧,故障时动作行为将满足母差双重化配置的要求,从而极大的提高母线运行可靠性,满足母差保护检修校验的灵活性。■
  参 考 文 献
  [1]林其雄;GIS状态监测与状态检修初探[J];高压电器;2002,38(5):52~53,55
  [2]李彦哲;胡彦奎;王果;电气化铁道供电系统与设计[M];兰州:兰州大学出版社;2006
  [3]梁之林;朱大铭;张英杰;两起GIS组合电器事故原因分析及建议[J];电力设备;2007(7):68~70
  [4]卓乐友;电力工程电气设计200例[M];北京:中国电力出版社;2004
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