一種GIL現場故障應急檢修方案設計

孫 瓊 許羅生 王 振 金光耀 清格樂吐 包聯霜 馬 源

（平高集團有限公司，河南 平頂山 467001）

自1975年世界首條GIL投入商業運行以來,已在世界范圍內得到廣泛的應用。盡管GIL相對傳統輸電線路架空線和高壓電纜更加安全可靠,但隨著GIL的普及以及GIL在重要輸電通道中的廣泛應用,確保GIL安全可靠運行和出現故障后迅速搶修成為保證大電網安全的關鍵,本文著重對GIL現場出現放電故障后應急搶修方案進行分析研究,設計出滿足現場應急搶修的合理方案,減少因設備現場故障造成的損失。

1 GIL現場故障應急檢修環境條件及安全保證措施

1.1 GIL現場故障應急檢修環境條件

因GIL設備安裝對環境濕度、粉塵等嚴格要求,因此為確保現場進行GIL故障應急檢修時,需滿足以下要求:(1)潔凈度達到拆解及安裝要求;(2)濕度不超過85%(安裝濕度計);(3)溫度許可范圍:5-25℃;(4)照明應不低于75Lx,從而保證GIL設備現場檢修后質量安全可靠。

1.2 GIL現場故障應急檢修安全保證措施

由于GIL母線單元較長、較重,因此現場對GIL進行故障檢修時,可能會用到大型機械設備等情況,因此要做到GIL現場故障應急檢修時人員和設備安全:(1)在吊裝GIL產品時,必須核對起重機的額定吊重、物重的對應關系。(2)GIL產品吊點位置的選擇正確,GIL母線受力平衡后方可起吊。(3)在用吊車把GIL母線單元吊送至運輸車的過程中,必須設專人指揮。(4)在豎井工況下,豎井通道口在樓上時,作業人員應在樓上平臺鋪設鋼板,使GIL母線對樓板的壓力得到均勻分散。(5)有需要人員進入GIL筒體內部作業時,首先要檢測內部氧氣濃度達到20%以上,設專人負責監護。(6)禁止用物體撞擊GIL設備及氣體管路。(7)禁止在正壓狀態下拆卸GIL母線單元密封蓋板。(8)按規定程序使用真空泵和SF6回收裝置進行GIL母線氣室的氣體回收和抽真空作業。

2 GIL母線現場故障檢修方案

根據GIL典型應用場景,現場布置形式和產品結構特點,GIL設備放電可以分為三種類型:管廊內GIL母線放電、豎井內GIL母線放電和地面GIL母線放電,因此現場故障檢修方案按上述三種情況進行設計。

2.1 管廊內GIL母線放電檢修方案

2.1.1 管廊內GIL母線放電檢修原則

(1)壓縮放電GIL母線單元兩側的伸縮節,帶動與伸縮節連接的GIL母線,使放電GIL母線單元兩端法蘭處形成斷口,從而拆除放電GIL母線單元。(2)根據故障定位裝置的指示確定放電GIL母線位置進行放電相的檢修準備工作。

2.1.2 管廊內GIL母線放電檢修方案

根據管廊內GIL母線結構及布置特點,以拆除圖1放電GIL母線為例,介紹管廊內GIL母線放電檢修方案。

圖1 管廊內GIL母線放電位置示意圖

(1)將放電GIL母線單元整條回路停電并接地。(2)將放電GIL母線單元氣室SF6回收、抽真空,抽真空完成后進行大氣置換,相鄰氣室回氣至半壓。(3)用運輸機具托住序號2 GIL母線單元。(4)拆除導流排及放電GIL母線兩端法蘭螺栓。(5)使用伸縮節液壓工裝壓縮序號1 GIL母線伸縮節,壓縮序號5 GIL母線伸縮節帶動序號3、4 GIL母線一起移動,使序號2 GIL母線兩端公母接頭脫離。(6)拆除序號2 GIL母線上連接的滑動支架抱箍及固定支架螺栓,用運輸機具將序號2放電GIL母線單元移出,其余GIL母線做好防護。(7)將序號2放電GIL母線單元運輸至維修廠房進行檢查:若為氣隙放電,對放電部位打磨處理即可;若為盆式絕緣子放電,更換新的盆式絕緣子;若為三支柱絕緣子放電,更換新的三支柱絕緣子;當放電GIL母線所在氣室內放電污染物較多時,對放電GIL氣室進行點檢或更換放電氣室所有GIL母線。(8)將維修合格GIL母線運輸至現場,按拆除逆順序恢復安裝,并進行現場交接試驗,完成檢修工作。

2.2 豎井內GIL母線放電檢修方案

2.2.1 豎井內GIL母線放電檢修原則

(1)壓縮地面伸縮節,帶動與伸縮節連接的GIL母線,在豎井拐角處形成斷口,從此斷口依次拆除GIL母線。(2)根據故障定位裝置的指示確定放電位置進行放電相的檢修準備工作。

2.2.2 豎井內GIL母線放電檢修方案

根據豎井GIL母線結構及布置特點,以拆除圖2放電GIL母線為例,介紹豎井GIL母線放電檢修方案。

圖2 豎井內GIL母線放電位置示意圖

(1)將放電GIL母線單元整條回路停電并接地。(2)將伸縮節單元、拆除GIL母線單元及放電GIL母線單元氣室SF6回收、抽真空,抽真空完成后進行大氣置換,相鄰氣室回氣至半壓。(3)GIL法蘭對接面處搭建臨時安裝工作平臺,用行吊吊住序號1母線單元,拆除法蘭1螺栓、伸縮節導流排。(4)使用伸縮節液壓工裝壓縮伸縮節,使GIL母線法蘭1處公母接頭脫離。(5)拆除序號1 GIL母線單元支架連接螺栓和法蘭2螺栓,整體吊裝拆除序號1 GIL母線單元,鉸鏈型伸縮節需安裝專用工裝以滿足吊裝時的強度要求。(6)依次拆除序號2、序號3 GIL母線支架連接螺栓和GIL母線。(7)將序號3放電GIL母線運輸至維修廠房進行檢查:若為氣隙放電,需要對放電部位打磨處理即可;若為盆式絕緣子放電,需要更換新的盆式絕緣子;若為三支柱絕緣子放電,需要更換新的三支柱絕緣子;當放電GIL母線所在氣室內放電污染物較多時,需要對放電GIL氣室進行點檢或更換放電氣室所有GIL母線。(8)將維修合格GIL母線或備用GIL母線運輸至現場,按拆除逆順序恢復安裝,并進行現場交接試驗,完成檢修工作。

2.3 地面GIL母線放電檢修方案

2.3.1 地面GIL母線放電檢修原則

(1)套管和GIL三通母線之間母線放電時,從套管開始拆除直至放電GIL母線;GIL三通母線和豎井之間GIL母線放電時,壓縮伸縮節,帶動與伸縮節連接的GIL母線,使放電GIL母線單元兩端法蘭形成斷口,從而拆除放電GIL母線單元。(2)根據故障定位裝置的指示確定放電位置進行放電相的檢修準備工作。

2.3.2 地面GIL母線放電檢修方案

根據地面GIL母線結構及布置特點,以拆除圖3末端的放電GIL母線為例,介紹地面GIL母線放電檢修方案。

圖3 地面放電GIL母線位置示意圖

(1)將放電GIL母線單元整條回路停電并接地。(2)將伸縮節單元、拆除GIL母線單元及放電GIL母線單元氣室SF6回收、抽真空,抽真空完成后進行大氣置換,相鄰氣室回氣至半壓。(3)拆除固定支架連接螺栓、導流排及ST-GIL-AS007母線法蘭連接螺栓。(4)使用伸縮節液壓工裝壓縮所示ST-GIL-AS010母線伸縮節帶動ST-GIL-AS009母線移動,使ST-GIL-AS007與STGIL-AS008 GIL母線單元連接處公母接頭脫離。(5)依次拆除ST-GIL-AS007、ST-GIL-AS004母線支架連接螺栓和母線。(6)將ST-GIL-AS004 GIL母線單元運輸至維修廠房進行檢查:若為氣隙放電,需要對放電部位打磨處理即可;若為盆式絕緣子放電,需要更換新的盆式絕緣子;若為G三支柱絕緣子放電,需要更換新的三支柱絕緣子;當放電GIL母線所在氣室內放電污染物較多時,需要對放電GIL氣室進行點檢或更換放電氣室所有GIL母線單元。(7)將維修合格GIL母線或備用GIL母線運輸至現場,按拆除逆順序恢復安裝,并進行現場交接試驗,完成檢修工作。

3 結論

本項目通過對管廊、豎井和地面不同工況下,GIL設備發生放電故障后應急檢修處理方案分析、設計,表明本次的GIL現場設備故障應急檢修方案設計合理,完全滿足現場檢修需求,有效解決了GIL設備現場發生故障后檢修進度慢、送電恢復時間長的問題。