特高压晋东南变电站1000kv现场gis现场接地试验

特高压晋东南变电站1000kv现场gis现场接地试验

0设备现场衔接试验高压开关设备是示出高压试验的最重要、最重要的设备之一。其设计和制造技术难度的系数非常高，现场安装过程的质量要求非常严格。1100kV全封闭组合电器(gasinsulatedswitchgear,GIS)现场交接试验是为了检验设备在现场安装后、投入运行前的装配质量,以此来考核设备的性能,成为判断其能否投入运行的重要技术措施和确保设备安全正常投入运行的重要技术手段。1000kV晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程是代表世界输变电领域最高技术水平的一项工程。许多设备的制造、安装和运行在全世界尚属首次,没有成熟的经验可以借鉴。因此,通过各种试验来控制特高压设备的制造、安装质量,为设备安全、稳定运行提供强有力安全保障,显得尤为重要。1现场试验方案现场交接仪式主要依据的是《1000kV晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程电气设备交接试验标准》,同时参考GB5150-2006电气装置安装工程电气设备交接试验标准,依据上述标准编制晋东南现场常规及特殊试验方案。2试验过程1100kVGIS特高压现场交接试验的步骤主要分为常规试验和特殊试验。1)常规试验。常规试验主要包括:外部检查;控制及辅助回路绝缘试验;SF6气体密封性试验;主回路电阻测量;SF6气体含水量测量,SF6气体密度继电器及压力表校验;电流互感器(currenttransformer,CT)极性试验、励磁特性试验、变比试验、线圈电阻等CT试验,CT试验现场如图1所示;断路器机械特性操作试验;隔离开关、接地开关机械特性操作试验;设备内部各配套设备的试验;绝缘试验。2)特殊试验。特殊试验主要包括:主回路绝缘试验;在线监测试验;超声波局放监测离线试验。3现场试验的重点和难点3.1特高压工程设计方案在特高压工程所有的现场交接试验中,重点是主回路绝缘试验、在线监测试验、局放监测离线试验和主回路电阻试验,这些同时也是特高压工程现场交接试验的难点。3.2现场绝缘交换试验3.2.1测量及覆盖设备现场绝缘交接试验主要是工频耐压试验,这是现场交接试验的重要一环,也是难度最大、危险系数最高的一个试验,因此在试验前要认真做好准备工作,技术人员依据确认的项目编写设备耐压前确认单,对包括开关设备的状态等信息进行确认,在检查过程中设备厂家需要配备2人以上,在国网公司领导协调下监理单位、施工单位进行检查,其余相关单位依据耐压检查确认单对其逐条进行确认并签字。主要确认项目:1)检测各个气室的SF6气体密度。首先测量环境温度并记录;然后使用标准压力表测量各个气室的压力并记录,依据SF6气体的温度–压力曲线图,使GCB气室压力为0.65±0.02MPa,其余气室压力0.45±0.02MPa(参照环境温度20℃)。注意:在测量之前,要将每个气隔编号,制作表格后按照顺序对设备气隔一一检查,防止遗漏,检查过程需要2人以上。2)依据设备的主接线图,通过观察各个元件现场的机械指示装置,确定各个元件的分合闸位置,确保断路器、隔离开关处于合闸状态、接地开关处于分闸状态,并记录在案。3)各个接地点的确认。在工频耐压前要确保GIS开关设备外壳各接地点处可靠接地,包括各个接地开关接地排的可靠接地,GIS壳体和各个元件的支撑以及滑动支撑之间的接地线均应可靠接地。4)断路器两侧CT的接线端子短接后接地,避雷器和电压互感器(voltagetransformer,VT)耐压前暂时不安装在主回路上,如果线路含有带电显示装置也应可靠接地。5)耐压试验前,应使用不低于2500V绝缘电阻表,每相导体对地绝缘后测量绝缘电阻,应在2000MΩ以上,记录测量数值;并与耐压试验后的测量数值比较,应没有大的变化。6)巡视试验变压器及被试段内设备四周,观察它们与其余设备(如变压器及高抗等)的空气绝缘距离,所有与试验无关的设备均移至警戒线以外。通过以上耐压前的设备检查后,在耐压时应分人分段监护设备,确保1100kVGIS工频耐压试验顺利进行。3.2.2试验电压的现场测量现场试验电压是工厂试验电压的80%,因此现场工频耐压试验电压值Uds为880kV。3.2.3老炼后加压试验1100kVGIS现场工频耐压与其它耐压过程一样,必须经过老炼试验,去除装配等过程中的尖角、毛刺以净化SF6主绝缘。不同的是其它耐压试验均为老炼完成时直接升压至试验电压,而本次加压过程是老炼试验结束后,电压降为零再升至试验电压,比普通的加压过程要求更为苛刻,加压程序如图2所示,图中:Uds为工频试验电压;Ur为额定电压。1100kVGIS开关设备在工频耐压结束后,直接进入局放试验测试。3.3局放监测点试验局放试验主要依据的是异物在电场的作用下发出异常电磁信号,通过内嵌式圆盘式电极检测GIS内部传播的电磁波,检测出局放信号进行软件分析显示。局放试验设备主要有:接收端(内嵌式轴圆盘检出电极)—中继箱—放大器—示波器,它们之间通过电缆连接,最终通过显示端(示波器)显示有无局放信号。局放监测点监测现场如图3所示。通过局放监测试验能够测出异物存在的大概范围、位置等参数,这种测量方法的理论依据是在工厂内进行无数次试验,模拟现场与设备各种状态下的异物存在时发出的信号值,试验数据统计后找出内部缺陷与局放量的对应关系,从而对工厂装配情况及现场安装情况做出评价检测,并考虑其将来对GIS运行情况的影响等。交接在1.1倍的额定电压下进行,晋东南变电站1100kVGIS共埋设24个监测点,对现场的局放测量点进行测试。全部测量位置没有发现局部放电异常情况。现场背景噪声(包括仪器本底噪声)大约2pC,24个测量位置所测到的局部放电量均在背景噪声以下。3.4kvgi在线监测技术1100kVGIS开关设备中包含在线监测系统,本系统应用电子技术及光电技术对GIS的运行状态信息进行采集,使GIS监控智能化,从而减少了GIS的维护量,并能够实现按GIS元件的运行状态来维修GIS。为确保在线监测系统稳定、可靠运行,对晋东南变电站GIS在线监测系统的各个监测项目进行了现场试验及调试。1)晋东南1100kVGIS在线监测系统主要监测项目。晋东南1100kVGIS在线监测系统主要监测项目为:断路器分合特性监视;断路器触头损耗监视;断路器待机时间监视;气体压力监视;选定事故点。2)在线监测系统的主要试验项目。(1)与模拟器连接试验。通过电流发生器、可变电阻、状态模拟器等试验设备来模拟断路器的各种运行状态,将其与数据中央处理器连接并将事先设定好的数据输入中央处理器中,然后对中央处理器的输出数据与输入的数据进行比对,来判断数据中央处理器是否运行正常。(2)与产品连接试验。将中央处理器与汇控柜内的指令传感器及辅助接点信号连接,再将示波仪与指令传感器及辅助接点连接,操作断路器,将数据中央处理器的输出数据与示波器的输出波形进行比对,来判断数据中央处理器的输出是否在允许的误差范围内。(3)与上位机系统连接试验。将中央处理器通过光纤与上位机系统连接,通过数据的发送与接受情况来判断通信是否正常。通过以上的试验项目可以判定中央处理器能否依据从传感器获取的数据做出正确的处理和判断,并将数据整理汇总,上传至上位机系统,使主控人员实时获得GIS运行情况信息,发出正确的指令。3.5电流的选择按照现场交接试验标准,为保证试验精度要求主回路电阻的电流发生器采用直流300A的装置测量,在正常测量时一般规定采用直流100A的电流。1100kVGIS设备主回路电阻的测量采用300A的电流,在通电情况下发热现象比较严重,每一个测量步骤中必须采用测量电阻工具,在准备工作中充分考虑到这一点,依据电阻测量位置,制作一整套的电阻测量工具,在电阻测量过程中使用方便,测量数据精确。电阻测量工装及测试过程如图4所示。4现场嫁接试验1)1100kVGIS现场交接试验是在安装过程中进行的,要做到边安装边试验,有的试验只能在装配过程中做,如CT的各项试验、主回路电阻的分段测量、断路器的特性试验等,错过时机会造成试验精度降低或无法试验,晋东南变电站的1100kVGIS交接试验是几家试验单位合作完成,因此在试验中要统筹安排,协调一致,应做到及时安排、不能漏做,高质量的完成现场交接试验。2)通过外部施加工频交流耐压试验能有效考核1100kVGIS