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摘要:气体绝缘金属封闭开关设备GIS因其占地面积小,绝缘性能好等优点,已在高压输配电系统中得到广泛的应用,近年来GIS设备故障时有发生,而故障大部分是由于导体发热造成的,因此,在组合电器投运前做组合电器的接触电阻试验,可以大大降低故障发生率,减少设备损坏带来的损失。
关键词:避免;GIS设备;导电回路;过热;损坏
一、组合电器设备的基本情况
气体绝缘金属封闭开关设备(Gas Insulated Switchgear,即GIS),利用SF6气体的高绝缘性能,将断路器(CB)、隔离开关(DS)、电流互感器(CT)、电压互感器(VT)、避雷器(LA)等多种设备以及主母线、分支母线组合在一起,减小了开关占地面积,除出线套管外,无外露带电体。主要GIS设备由下列部件组成:
上图主要部件有:1断路器、2电流互感器、3三相共箱母线二、 4三相共箱母线一、5母线隔离开关、6线路隔离开关、7隔离开关-电缆终端气室、8单相电压互感器
二、GIS设备的特点和要求
1、可靠性高
(1)由于HGIS、GIS设备采用SF6气体绝缘技术,大大减少外露的带电部分,因此具备了运行可靠性高、环境适应能力强,耐地震能力强的特点。
(2)由于在SF6气室内, 设备相间及对地绝缘距离大为减少, 加之设备的多种方案组合, 真正实现设备的小型化、紧凑化, 显著地减少占地。
2、实用性强
(1)接线方式灵活。HGIS、GIS设备采用模块化设计,布置方便灵活,可用于各种主接线。
(2)现场安装工期短。HGIS、GIS设备在厂内按现场情况完整装配,并进行出厂试验,整块运输或按运输单元运输,使现场安装调试工作量减少。
(3)现场日常维护工作量少。HGIS、GIS设备采用模块化设计,部分气室出现故障或异常后的处理多为更换后返厂维修,因此减少了现场维护工作量,降低了现场维护成本。
三、GIS设备投运验收、交接试验
1、主要投运验收、交接试验项目
(1)外观及质量检查
(2)主回路导电电阻测量
(3)HGIS、GIS设备内各元件的试验
(4)SF6气体的验收
(5)气体密封性试验
(6)SF6气体含水量测量
(7)主回路交流耐压试验
(8)局部放电测量
(9)机械操作及机械特性试验(包括联锁与闭锁装置检查)
(10)气体密度继电器、压力表和压力动作阀的检查
由于GIS设备多发故障大部分是主回路接触不良、过热故障,因此本文着重论述开关主回路电阻测试,主回路导电电阻测量主要是用于检查导电回路连接处接触情况。制造厂应提供每个元件或每个单元主回路电阻的控制值R0(R0是产品技术条件规定值)和出厂实测值,并应提供测试区间的测试点示意图以及电阻值。现场测试值不得超过控制值R0,还应注意与出厂值的比较和三相测试值的平衡度。
回路电阻测量一般可采用以下方法:
应采用直流压降法,测试电流不小于100A。
有引线套管的可利用引线套管注入测量电流进行测量。
若接地开关导电杆与外壳绝缘时,可临时解开接地连接线,利用回路上的两组接地开关导电杆关合到测量回路上进行测量。
若接地开关导电杆与外壳不能绝缘分隔时,可先测量导体与外壳的并联电阻R0和外壳的直流电阻R1,然后按下式计算回路电阻总值R:
从检查安装试验记录、现场解体检查、检测分析,故障原因为B 相触头存在接触不良隐患,在长期运行中不断加重和恶化,使接触电阻逐渐增大,触头接触部位过热越来越严重,当日负荷电流增大1 倍(负荷由24MW 增加到49MW 后2 小时左右发生故障),最终导致梅花触指烧熔、屏蔽罩熔化,熔化后的金属液滴在滴落的过程中,使内部局部电场畸变造成B 相对地击穿,最终产生大量金属蒸汽和分解物粉尘造成三相短路。
五、结论及启示
1.设备厂家在设备安装过程中未严格执行标准工艺,留下了事故隐患。
2.在交接验收中,现场监理、验收人员业务水平不高,虽然设备接触电阻值在合格范围内,但没有对B 相阻值偏大问题给予足够重视,缺乏深入分析。
3.在新设备交接验收及日常检修试验中强化GIS、HGIS 设备主回路电阻测试和检查,提高对同一回路三相之间回路电阻偏差的敏感性,对发现偏差较大的要求分段测试检查,发现问题部位解体检查。
论文作者:郑文海,陈琳,李保军
论文发表刊物:《电力设备》2017年第22期
论文发表时间:2017/12/7
标签:回路论文; 设备论文; 电阻论文; 测量论文; 气体论文; 组合论文; 母线论文; 《电力设备》2017年第22期论文;