福建云霄某風電場110KV GIS安裝調試

郜秋凱

【摘 要】介紹了福建云霄某風電場110kV GIS 的安裝調試過程及質量計劃，為今后110 kV GIS 安裝調試工程提供借鑒和參考。

【關鍵詞】風電；升壓站；SF6 封閉組合電器開關站

中圖分類號： F426.61 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）06-0121-002

【Abstract】This paper introduces the installation and debugging process and precautions of 110kV GIS in a wind farm in Yunxiao，Fujian Province，and provides reference and reference for the future installation and commissioning of 110kV GIS.

【Key words】Wind power；Step-up substation；GIS

福建云霄某風電場裝機規模為30MW，安裝15臺單機容量為2.0MW風力發電機組。風電場升壓站設一臺31.5MVA主變，以一回110kV出線接入陳岱變電站。電氣主接線為單母線接線，主變、母線和出線三個間隔均采用GIS。風電場內15臺風機分成2個單元，通過兩條35kV的集電電纜接入升壓站。

GIS全稱SF6氣體絕緣金屬封閉開關設備。它將升壓站的電氣設備例如：斷路器、隔離開關、接地開關、電壓互感器、電流互感器、避雷器、母線等部件密封于充有SF6氣體作為絕緣介質、以環氧樹脂絕緣體作支撐和隔板的接地的金屬外殼內。

1 GIS的優點

與常規升壓站半高全高型布置相比GIS應用于本工程具有如下優點：

（1）結構緊湊，可大幅度減少變電站的征地面積，減輕征地難度。

（2）本工程升壓站位于福建云霄沿海區域。GIS設備全部密封于惰性氣體SF6中，與鹽霧等外部影響隔離，大大提高了運行的可靠性和安全性。

（3）本工程建設周期為12個月。GIS在制造廠裝配且試驗合格后，以單元的形式運達現場，因此可以縮短現場安裝的工期。有利于縮短風電場的整個工期。

（4）風電場一般“靠天吃飯”。GIS結構簡單可靠，可以延長檢修周期，提高風電場的設備利用率。

2 GIS安裝

2.1 風電場升壓站GIS配置

升壓站GIS額定電壓110kV，額定電流1250A，動穩定電流峰值80kA，熱穩定電流31.5kA（3s）。

（1）母線間隔含一組斷路器，一組母線隔離開關（斷路器側帶檢修地刀），兩組電流互感器，一組出線隔離開關（斷路器側帶檢修地刀，出線側帶快速接地開關），一組高壓帶電顯示裝置（三相），線路電壓互感器（A相）。

（2）主變間隔含一組斷路器，一組母線隔離開關（斷路器側帶檢修地刀），一組電流互感器，一組進線隔離開關（兩側帶檢修地刀）。

（3）母線間隔含一組母線隔離開關（PT側帶檢修地刀，母線側帶快速地刀），一組母線電壓互感器。

2.2 安裝前的準備工作

（1）GIS施工圖紙、廠家說明書等資料齊全，施工記錄表格齊全。

（2）安裝區域已進行仔細清理，無建筑垃圾。

（3）用經緯儀或水準儀測量基礎水平度并作紀錄，其偏差在施工圖紙要求的范圍內。

（4）主要施工機具、測量及檢測儀器和設備準備就緒。測量及檢測儀器已經過檢定且在有效期內。

2.3 GIS安裝

GIS安裝的主要步驟：設備開箱檢查→設備就位→設備連接→抽真空和充入SF6氣體→安裝附件（電流互感器、電壓互感器、接地開關等）。

2.4 注意事項

（1）設備包裝及密封應良好；清點附件、備件應齊全，規格符合設計要求，絕緣件應無裂紋及破損。

（2）為了減小安裝累積誤差，從母連間隔開始向兩側主變和線路間隔依次連接各母線。根據基礎測量結果，各間隔正式就位時找正中心并在基礎與底架間加適當墊片以調整高低與水平。

（3）施工區域加圍欄，施工中要隨時防護，用塑料布包覆外露部分；封蓋之前必須由專人檢查內部是否有遺留物；為保證產品氣密性裝配時要注意的工藝要求：法蘭面的檢查與潔凈、密封圈的檢查與潔凈、密封膠的涂敷、法蘭的緊固（米字型予緊、緊固）等。

（4）施工中環境濕度不大于80%，氣室裝配完成后應盡快抽真空充入SF6氣體，吸附劑更換外露時間應不大于30分鐘。

2.5 施工過程中質量計劃如下：

（1）見證點（W點）

設備就位、母線連接、內導體裝配、匯控柜安裝、機構連接、附件安裝

（2）停工待檢點（H點）

基礎驗收、抽真空充SF6

（3）文件見證點（R點）

基礎驗收

3 現場調試

3.1 試驗項目

GIS全部組裝和充好SF6體后，必須經過嚴格的檢查與試驗，確認安裝正確、可靠后才能投運。具體項目如下：

（1）電壓互感器

直流電阻、絕緣電阻、極性、變比、勵磁特性；PT二次加壓試驗計量用PT精度試驗；帶負荷后二次降壓測試（計量用回路）；

（2）電流互感器

極性、變比、伏安特性（保護用）、誤差測量（比差、角差）；

CT二次回路通流試驗；

（3）避雷器

LA絕緣電阻測試、交流泄漏電流測量；放電計數器檢查；

（4）斷路器

斷路器分、合閘線圈絕緣電阻及直流電阻；機構機械特性試驗（測試分/合閘時間、同期性、彈跳、最低動作電壓特性等）；斷路器就地、遠方操作試驗；斷路器保護傳動試驗；

（5）隔離開關

機構機械特性試驗（測試分/合閘時間、同期性）；就地、遠方操作試驗；（電動、手動）

（6）接地開關

機構機械特性試驗（測試分/合閘時間、同期性）；

就地操作試驗；（電動、手動）

（7）快速接地開關

機構機械特性試驗（測試分/合閘時間、同期性）；就地操作試驗；（電動、手動）

（8）GIS

各氣室SF6氣體全分析、水分測試； 檢查確認各氣室配管接頭閥門處于開啟狀態，各氣室壓力為額定，試運行24H；聯鎖試驗、報警/閉鎖回路試驗（如氣體密度繼電器）；密封性試驗；主回路電阻測量；一次通流；接地網接地阻抗測試主回路絕緣電阻測量；主回路交流耐壓試驗；控制回路及輔助回路絕緣電阻測量；

（9）二次盤柜

同期回路檢查；匯控柜單調、聯調。

3.2 注意事項

（1）絕緣電阻測量（含主回路及二次回路）使用2000 V 兆歐表測量主回路（母線、斷路器、隔離開關及接地開關等）對地，以及控制回路對地的絕緣電阻。判定標準：主回路1000MΩ以上，控制回路1MΩ以上。

（2）主回路電阻測量時為便于與制造廠測量的結果比較，二者應采用相同的測量回路及測量方法。

（3）斷路器氣室含水量應小于150ppm（體積比），其他氣室含水量應小于250ppm（體積比）。

（4）斷路器氣罐充氣到額定壓力（1.47MPa）后，關閉供氣閥，保持24 h，檢查氣壓下降率（24 h 小于10%）。

（5）用SF6 檢漏儀測量包容區內SF6 含量（檢漏儀的測量單位為ppm，體積比），年漏氣率必須小于1%。

（6）工頻耐壓試驗的試驗電壓不得超過額定電壓的1.3 倍。

（7）避雷器應在晴朗天氣無開關操作的情況下進行泄漏電流測量

3.3 調試過程中質量計劃如下：

（1）見證點（W點）

絕緣電阻測量、主回路電阻測量、斷路器試驗、壓力開關試驗、隔離開關、接地開關、連鎖試驗、主回路工頻耐壓

（2）停工待檢點（H點）

氣密性試驗

（3）文件見證點（R點）

絕緣電阻測量、主回路電阻測量

4 結束語

GIS結構緊湊、占地面積小、安裝周期短，維護周期長非常適合風電場使用。但是安裝和調試要求高，專業性強，在安裝調試之前要積極認真地準備。在安裝調試的過程中要編制安裝、調試質量計劃，設立H、W和R控制點，使安裝質量始終處于受控狀態。