特高压交流工程中隔离开关分开母线转换电流试验的探讨

特高压交流工程中隔离开关分开母线转换电流试验的探讨

0交流隔离开关性能隔离开关的闭合宋元转换电流是隔离开关的重要性能参数。为了验证隔离开关是否具有将负荷电流从一个断开系统转移到另一个断开系统的能力。对这种开合方式,要求隔离开关具有的关合和开断能力取决于转换的负荷值、母线联结位置和被操作的隔离开关之间的环路尺寸。无论母线额定电流多大,现有标准中将额定母线转换电流最大值限定为1600A,母线转换电压根据隔离开关不同的电压等级和不同的外绝缘方式国标GB1985-2004中有着不同的规定。但国标GB1985-2004《高压交流隔离开关和接地开关》中所确定的隔离开关最高电压等级为800kV,特高压示范工程中采用的1100kV隔离开关不在本标准的涵盖范围内,从世界范围而言,目前也没有任何一个正式发布的技术标准涵盖了特高压开关设备的技术要求。在本次特高压交流示范工程中外方供货商一______直坚持1100kVHGIS隔离开关开合母线转换电流试验中母线转换电压参数为200V,中方认为该参数选取较低,订货设备应进行更严格条件下的型式试验,来确认隔离开关开合母线转换电流能力,本文将围绕该参数的确定和试验情况展开介绍。1主要设备的开关设备晋东南-南阳-荆门1000kV特高压交流试验示范工程是我国发展特高压输电的起步工程,对促进电力工业可持续发展意义重大。本期工程新建晋东南、南阳和荆门3座1000kV变电站(开关站),输送容量6000MVA,线路长度645km。3座特高压变电站(开关站)中的开关设备均采用GIS(HGIS)设备,分别由西开、平开和沈开在引进国外先进技术的基础上进行研发生产。1000kV荆门变电站采用的1000kV开关设备是瑞士ABB和西安西开高压电气股份有限公司联合生产的HGIS。2u3000定电流、放线开断电流特高压1000kV荆门变电站位于湖北省荆门市沙洋县,荆门站1100kVHGIS的主要技术参数如下:额定电压:1100kV额定电流:4000A(断路器),8000A(主母线)额定短路开断电流:50kA额定绝缘水平:(1)工频对地:对地:1100kV断口:1100kV+635kV(2)雷电冲击耐受电压:对地:2400kV断口:2400kV+900kV(3)操作冲击耐受电压:对地:1800kV断口:1675kV+900kV3气体夹层中的隔离开关苯氧基苯磺酸钠hgis当为5.特高压输电在国外虽有示范研究性线路,但尚无商业化运行经验,也没有形成IEC等通用性标准,中国特高压工程在设备参数选择、试验参数的确定上都经过了多方艰苦的商讨和谈判后方能逐一确定,其中有些技术参数是随着工程进度的发展在不断摸索和讨论中方才最终确定。特高压隔离开关开合母线转换电流参数就是其中一个典型的例子。该示范工程中,中方(国网公司)提出隔离开关开合母线转换电流参数为:·转移电压:400V(应进行最大转移电压值的试验)·开合电流(有效值):1600A·开合次数:100次但瑞士ABB公司始终不认可技术参数中的母线转换电压数值。认为在现有的技术标准中,气体绝缘中的隔离开关母线转换电压最大值仅规定为100V,国网提出的400V转换电压数值过于苛刻,不能接受。在多次的技术谈判中,双方均没有让步,该技术参数值迟迟得不到确认。但ABB公司同时也作了相关研究性试验和论证。从2007年9月14日开始,ABB公司一直在作相关研究性试验工作。由于第一次研究性试验中隔离开关触头烧蚀严重,ABB公司在第一次试验后对隔离开关触头进行了设计优化,后继续进行相关研究性试验,早期试验结果如下(所有试验均在瑞士巴登实验室完成):·80V,1600A,200CO完成·100V,1600A,200CO完成·200V,1600A,200CO完成已经进行的试验项目中,燃弧时间的区间分布如下:80V,平均燃弧时间25ms,最大燃弧时间40ms;100V,平均燃弧时间30ms,最大燃弧时间70ms;200V,平均燃弧时间46ms,最大燃弧时间100ms。ABB公司本准备2007年12月进行200V、1600A、100次CO下的转换电流试验,并将该试验项目作为型式试验项目委托给巴登实验室进行,那么ABB公司提供的最终参数将是200V、1600A下的参数。中方不同意ABB公司的委托方案,因为转移电压400V的提出是有据可查的:荆门站应用的是HGIS,母线为户外敞开式母线,虽然HGIS内隔离开关是SF6气体绝缘的,但它所开合的母线是户外敞开布置的,其长度远大于GIS封闭母线,与其对应的HGIS隔离开关的开合能力应按户外敞开式结构考核。按照IEC和GB相应标准的规定,开、合敞开式母线(空气绝缘)的隔离开关的转移电压应为400V,而不是封闭母线的100V,如果仅仅看标准中对于气体绝缘中的隔离开关母线转换电压最大值仅规定为100V是不全面的。最终ABB公司接受了中方的观点,同意将预先安排的200V转移电压下的型式试验变更为400V转移电压下的研究性试验。4试验结果及分析隔离开关母线转移电流试验于2007年12月12日在瑞士巴登试验室进行,主要进行了400V、1600A下的100次合分操作以及之后对触头的外观检查。试验过程如下:首先进行空载情况下的机械操作试验;然后在400V、1600A、100CO的技术参数下对隔离开关切转换电流进行了试验;接着进行了试验后的空载情况下的机械操作试验;最后将隔离开关的气室打开,对触头的烧蚀情况进行了检查。试验过程中,按照IEC和GB标准的要求,对有关技术参数进行了复核和计算,复核结果符合相关标准的要求。试验结果如下:最长燃弧时间:116.7ms;最短燃弧时间:0.4ms;平均燃弧时间:53.3ms。试验后对隔离开关触头进行外观检查,情况如下:动静触头的燃弧触头有局部烧蚀现象;此外,在静触头燃弧区域上方的外圈处发现有触头烧蚀和熔焊点。动静触头的屏蔽均无烧蚀现象,触头弹簧也无任何烧蚀的迹象。中方工作组认为该烧蚀情况是可以接受的。母线转换电流试验完成后,中方要求进行绝缘验证性试验,但目前限于巴登实验室的实验能力,以及没有高压套管等相关部件,该绝缘验证试验目前无法进行。标准中关于试验后隔离开关的状况确定是这么描述的:“如对隔离开关的隔离性能有怀疑,则应按GB/T11022的6.2.11进行状态检查试验予以验证”。GB/T11022的6.2.11中明确规定:“若是关合、开断等试验后,对断口间的绝缘性能不能充分可靠地用目测检查来核实,那么推荐进行断口工频电压干试验”。对于HGIS内的隔离开关,其开断性能和对地绝缘性能与敞开式空气绝缘的隔离开关还有一定差异,空气绝缘的隔离开关断口和对地绝缘性能是自恢复式的,而HGIS内的隔离开关进行母线转换电流试验后,SF6气体经过了电弧灼烧,气体性能会有所改变,仅凭肉眼是无法判断隔离开关是否依然保持绝缘性能的。由