天生橋一級(jí)水電站252kV電馬丙線GIS改造試驗(yàn)及調(diào)試總結(jié)

摘 要：天生橋一級(jí)水電站252kV電馬丙線GIS設(shè)備改造的試驗(yàn)和調(diào)試內(nèi)容包括斷路器交接試驗(yàn)、電流互感器交接試驗(yàn)、主回路的導(dǎo)電電阻、交流耐壓試驗(yàn)、組合電器內(nèi)SF6的含水量及密封性試驗(yàn)、組合電器的操動(dòng)試驗(yàn)等，本次試驗(yàn)和調(diào)試工作質(zhì)量是否合格，對(duì)GIS改造后的新設(shè)備能否長(zhǎng)期安全穩(wěn)定運(yùn)行將具有十分重要的意義。

關(guān)鍵詞：試驗(yàn)調(diào)試；GIS設(shè)備改造；總結(jié)；天生橋一級(jí)水電站

中圖分類(lèi)號(hào)：TM744 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）35-0044-02

1 工程概況

天生橋一級(jí)水電站位于貴州省安龍縣和廣西隆林縣交界處的紅水河南盤(pán)江上，是紅水河梯級(jí)開(kāi)發(fā)的龍頭電站。電站總裝機(jī)容量為1200MW，裝機(jī)4臺(tái)，1998年12月首臺(tái)機(jī)組投運(yùn)，2000年11月全部投運(yùn)。

天生橋一級(jí)水電站252kV間隔GIS設(shè)備改造前的設(shè)備是法國(guó)阿爾斯通生產(chǎn)，其斷路器的操作機(jī)構(gòu)是液壓操作機(jī)構(gòu)，現(xiàn)在已改造成為廈門(mén)ABB公司生產(chǎn)的新設(shè)備，其斷路器操作機(jī)構(gòu)為彈簧操作機(jī)構(gòu)，改造后的GIS設(shè)備運(yùn)行更加穩(wěn)定可靠，檢修和維護(hù)更加方便。

天生橋一級(jí)水電站220kV GIS設(shè)備改造工程，電壓等級(jí)為252kV。本工程改造4個(gè)間隔，調(diào)試內(nèi)容包括斷路器交接試驗(yàn)，電流互感器交接試驗(yàn)，主回路的導(dǎo)電電阻，交流耐壓試驗(yàn)，組合電器內(nèi)SF6氣體的含水量及密封性試驗(yàn)，氣體密度繼電器的檢驗(yàn)，組合電器的操動(dòng)試驗(yàn)等。

2 GIS設(shè)備改造試驗(yàn)調(diào)試過(guò)程

2.1 一次試驗(yàn)

主回路電阻測(cè)量、斷路器接觸電阻測(cè)量：

（1）采用直流電阻測(cè)試儀，測(cè)試電流不小于100A。

（2）將2003斷路器合上，20036隔離開(kāi)關(guān)合上，斷開(kāi)200367接地刀、斷開(kāi)2003617接地刀，合上200317接地刀。將直流電阻測(cè)試儀電流、電壓線另一端接于出線套管。

（3）啟動(dòng)直流電阻測(cè)試儀測(cè)量出結(jié)果，并做好記錄，依次測(cè)出三項(xiàng)值，不應(yīng)超出產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定值的1.2倍。

（4）合上200317接地刀、200367接地刀，測(cè)量斷路器接地電阻。

2.2 系統(tǒng)聯(lián)調(diào)及投運(yùn)

（1）在計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行遙控操作，2003斷路器、20036隔離開(kāi)關(guān)、200317、200367、2003617接地刀閘能正常分合且信號(hào)正確，斷路器在中央模擬屏狀態(tài)顯示正確。

（2）對(duì)斷路器進(jìn)行防跳躍檢查。

（3）在匯控柜上短接所有遙信信號(hào)，在計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行遙信檢查，所有信號(hào)一一對(duì)應(yīng)為合格。

（4）GIS斷路器投運(yùn)后在故障錄波核實(shí)電流互感器實(shí)際極性，在PT端子箱處核實(shí)線路電壓，在電度表屏處核實(shí)計(jì)量系統(tǒng)是否正常。

（5）3號(hào)發(fā)電機(jī)帶GIS斷路器運(yùn)行72h。

2.3 斷路器試驗(yàn)

（1）測(cè)量分、合閘線圈的絕緣電阻和直流電阻：用500V絕緣搖表分別測(cè)量分閘線圈和合閘線圈的絕緣電阻，其絕緣電阻應(yīng)大于100M。

（2）儲(chǔ)能電機(jī)檢查：用500V絕緣搖表測(cè)量電機(jī)的絕緣電阻，其絕緣電阻值應(yīng)不低于100MΩ；輸入額定的電壓，檢查電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常和儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)工作是否正常。

（3）合閘操作的操作電壓在85～110%Un時(shí)操動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng)可靠動(dòng)作。

（4）分閘操作的操作電壓值大于65%Un時(shí)，應(yīng)可靠地分閘；當(dāng)小于30%Un時(shí)，不應(yīng)分閘。

（5）測(cè)量斷路器導(dǎo)電回路對(duì)地點(diǎn)絕緣電阻，斷路器在合閘狀態(tài)，分別測(cè)量每相導(dǎo)電回路對(duì)地的絕緣電阻，其絕緣電阻值應(yīng)不低于100MΩ。

（6）斷路器的特性試驗(yàn)：用高壓開(kāi)關(guān)特性測(cè)試儀分別測(cè)量斷路器分、合閘時(shí)間、同期性時(shí)間；測(cè)量斷路器主觸頭分、合閘的同期性，應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)條件的規(guī)定。

2.4 電流互感器試驗(yàn)

（1）絕緣檢查：用2500MΩ絕緣搖表測(cè)量其一次對(duì)地、對(duì)二次絕緣電阻值應(yīng)大于1000MΩ。

（2）變比測(cè)試：用變比測(cè)試儀對(duì)電流互感器變比進(jìn)行測(cè)試，三相變比誤差不大于2%。

（3）伏安特性試驗(yàn)：采用互感器特性試驗(yàn)儀進(jìn)行測(cè)試時(shí)將測(cè)試線正確接好后，開(kāi)機(jī)后根據(jù)測(cè)試儀提示進(jìn)行正確操作即可完成，最終伏安特性與出廠一致。

（4）直流電阻：用變比測(cè)試儀對(duì)電流互感器變比進(jìn)行測(cè)試，同型號(hào)、同規(guī)格、同批次電流互感器一、二次繞組的直流電阻和平均值的差異不宜大于10%。

（5）極性檢測(cè)：用變比測(cè)試儀對(duì)電流互感器變比進(jìn)行測(cè)試時(shí)，觀察是否為減極性，并做好相應(yīng)的記錄。

2.5 SF6氣體微水含量測(cè)量

（1）SF6氣體微水含量測(cè)量必須在充氣到額定氣體壓力下24h后進(jìn)行。測(cè)量時(shí)，環(huán)境相對(duì)濕度一般不大于85%。

（2）用微水測(cè)試儀檢測(cè)，有電弧分解的隔室，應(yīng)小于250？滋L/L；無(wú)電弧分解的隔室，應(yīng)小于250？滋L/L。

2.6 SF6氣體密封性試驗(yàn)

（1）在充氣靜止24h，用塑料布將所有接頭密封24h。

（2）用電子檢漏儀進(jìn)行定性檢漏。

（3）用靈敏度不低于1？滋L/L的氣體檢漏儀沿著外殼焊縫、接頭結(jié)合面、表計(jì)接口等部位，用不大于2.5mm/s的速度在上述部位移動(dòng)，電子檢漏儀無(wú)報(bào)警為合格。

2.7 GIS交流耐壓試驗(yàn)

2.7.1 操作步驟

（1）在3號(hào)主變旁將交流耐壓設(shè)備組裝完成，按圖1調(diào)頻串聯(lián)諧振原理示意圖完成接線工作。

該GIS設(shè)備額定電壓252kV，相電壓252/√3=145.5kV，出廠試驗(yàn)電壓為Uc=460kV，現(xiàn)場(chǎng)耐壓最高值為Uc×80%=368kV，時(shí)間為1min。

（2）將高壓線放到GIS出線套管接線板上固定牢固，考慮到對(duì)地距離的問(wèn)題，從鋼梁上放一根絕緣帶到GIS平臺(tái)上牽引高壓線，保證絕緣導(dǎo)線對(duì)地距離大于4m。

（3）選擇其中一相施加電壓，其他兩相接地，未加壓的部分在GIS出線套管短接后可靠接地。

（4）當(dāng)設(shè)備組裝、接線、外接電源完成，斷開(kāi)高壓線，開(kāi)始調(diào)頻變頻電源，先將變頻電源的各種保護(hù)設(shè)置完整準(zhǔn)確，再初步尋找諧振點(diǎn)，找到諧振點(diǎn)后慢慢調(diào)節(jié)電壓，觀察電壓、電流能否滿(mǎn)足試驗(yàn)需要，先將試驗(yàn)設(shè)備空升至計(jì)算電壓145.5kV后將電壓降至零，斷開(kāi)電源恢復(fù)高壓線的連接，準(zhǔn)備耐壓試驗(yàn)。

（5）GIS斷路器相間、對(duì)地耐壓

①合上2003斷路器和20036隔離開(kāi)關(guān)、拉開(kāi)200317、200367、2003617接地開(kāi)關(guān)，非試驗(yàn)部分和其他兩相可靠接地。

②用2500V兆歐表測(cè)量絕緣電阻并做好記錄，數(shù)據(jù)無(wú)異常后方可進(jìn)行耐壓試驗(yàn)；將試驗(yàn)回路調(diào)至諧振狀態(tài)，在此過(guò)程中高壓輸出電壓不得高于100kV；將試驗(yàn)電壓逐漸升高至14505kV試驗(yàn)電壓，進(jìn)行老練凈化試驗(yàn)，保持5min。

③保持5min后，將試驗(yàn)電壓升高至252kV試驗(yàn)電壓繼續(xù)老練凈化，保持3min后，將試驗(yàn)電壓升高至368kV試驗(yàn)電壓1min后并快速降壓至零，斷開(kāi)試驗(yàn)電源，在高壓端掛接地線。

（6）GIS斷路器斷口耐壓

①斷開(kāi)2003斷路器，合上20036隔離開(kāi)關(guān)、200317接地開(kāi)關(guān)、拉開(kāi)200367、2003617接地開(kāi)關(guān)，非試驗(yàn)部分和其他兩相應(yīng)可靠接地。

②主絕緣耐壓試驗(yàn)：升壓至368kV，持續(xù)耐壓時(shí)間1min，之后將電壓迅速降為零。

（7）試驗(yàn)判據(jù)

①試驗(yàn)過(guò)程中如果發(fā)生閃絡(luò)、擊穿或異常情況，應(yīng)暫停試驗(yàn)，試驗(yàn)前應(yīng)檢查試驗(yàn)設(shè)備是否損壞，如有損壞應(yīng)立即檢修。如屬GIS內(nèi)部放電，廠家應(yīng)確定放電位置，根據(jù)放電點(diǎn)進(jìn)行檢查，根據(jù)發(fā)電發(fā)生時(shí)刻，重新采取新的加壓程序試驗(yàn)。

②每次耐壓完成后對(duì)GIS充分放電后再測(cè)量絕緣電阻并記錄。

（8）GIS局部放電試驗(yàn)

①試驗(yàn)參數(shù)計(jì)算：

設(shè)252kV GIS電容量為Cx，分壓器電容量為Cy，總電容量約為：C=Cx+Cy=10NF，根據(jù)電容量取相應(yīng)的電感L=540H，諧振頻率f=1/（2×3.14×√LC）=68.5Hz，試驗(yàn)頻率在試驗(yàn)設(shè)備輸出的頻率范圍內(nèi)。試品最大電流為I=2πfCU×10-3=1.6A，試品的最大電流不超過(guò)勵(lì)磁變高壓側(cè)額定電流和電抗器的額定電流。

②局放測(cè)量

首先將試驗(yàn)電壓升到Um/√3=145.5kV，保持5min，觀察局放量；5min后將試驗(yàn)電壓升高至Um/√3×1.2，即為174.6kV，保持30min，測(cè)量局放量（按標(biāo)準(zhǔn)要求小于10pc）。再把試驗(yàn)電壓降至145.5kV保持5min，觀察無(wú)異常后再把電壓降至零。

3 結(jié)束語(yǔ)

為確保天生橋一級(jí)水電站252kV電馬丙線GIS設(shè)備改造工程的試驗(yàn)和調(diào)試能安全順利地完成，在試驗(yàn)和調(diào)試工作中試驗(yàn)調(diào)試人員必須做到一絲不茍，精心調(diào)試，認(rèn)真做好調(diào)試設(shè)備的管理工作，調(diào)試設(shè)備、測(cè)量標(biāo)計(jì)必須經(jīng)過(guò)校驗(yàn)合格后，有檢定合格標(biāo)簽方可使用，以保證試驗(yàn)結(jié)果的正確性，嚴(yán)格執(zhí)行試驗(yàn)調(diào)試技術(shù)崗位責(zé)任制，做到誰(shuí)調(diào)試誰(shuí)負(fù)責(zé)，責(zé)任明確到個(gè)人，加強(qiáng)試驗(yàn)調(diào)試工作人員的責(zé)任心，才能保證本次GIS改造試驗(yàn)調(diào)試工作圓滿(mǎn)地完成。

收稿日期：2018-11-13

作者簡(jiǎn)介：蘭宏志（1971-），男，廣西都安人，助理工程師，從事水電廠電氣一次設(shè)備試驗(yàn)檢修工作。