福建云霄某風(fēng)電場(chǎng)110KV GIS安裝調(diào)試

郜秋凱

【摘 要】介紹了福建云霄某風(fēng)電場(chǎng)110kV GIS 的安裝調(diào)試過程及質(zhì)量計(jì)劃，為今后110 kV GIS 安裝調(diào)試工程提供借鑒和參考。

【關(guān)鍵詞】風(fēng)電；升壓站；SF6 封閉組合電器開關(guān)站

中圖分類號(hào)： F426.61 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 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，F(xiàn)ujian 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(fēng)電場(chǎng)裝機(jī)規(guī)模為30MW，安裝15臺(tái)單機(jī)容量為2.0MW風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。風(fēng)電場(chǎng)升壓站設(shè)一臺(tái)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(gè)間隔均采用GIS。風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)15臺(tái)風(fēng)機(jī)分成2個(gè)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(guān)設(shè)備。它將升壓站的電氣設(shè)備例如：斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、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(zhì)、以環(huán)氧樹脂絕緣體作支撐和隔板的接地的金屬外殼內(nèi)。

1 GIS的優(yōu)點(diǎn)

與常規(guī)升壓站半高全高型布置相比GIS應(yīng)用于本工程具有如下優(yōu)點(diǎn)：

（1）結(jié)構(gòu)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(qū)域。GIS設(shè)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(yùn)行的可靠性和安全性。

（3）本工程建設(shè)周期為12個(gè)月。GIS在制造廠裝配且試驗(yàn)合格后，以單元的形式運(yùn)達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，因此可以縮短現(xiàn)場(chǎng)安裝的工期。有利于縮短風(fēng)電場(chǎng)的整個(gè)工期。

（4）風(fēng)電場(chǎng)一般“靠天吃飯”。GIS結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，可以延長(zhǎng)檢修周期，提高風(fēng)電場(chǎng)的設(shè)備利用率。

2 GIS安裝

2.1 風(fēng)電場(chǎng)升壓站GIS配置

升壓站GIS額定電壓110kV，額定電流1250A，動(dòng)穩(wěn)定電流峰值80kA，熱穩(wěn)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(guān)（斷路器側(cè)帶檢修地刀），兩組電流互感器，一組出線隔離開關(guān)（斷路器側(cè)帶檢修地刀，出線側(cè)帶快速接地開關(guān)），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(guān)（斷路器側(cè)帶檢修地刀），一組電流互感器，一組進(jìn)線隔離開關(guān)（兩側(cè)帶檢修地刀）。

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

2.2 安裝前的準(zhǔn)備工作

（1）GIS施工圖紙、廠家說(shuō)明書等資料齊全，施工記錄表格齊全。

（2）安裝區(qū)域已進(jìn)行仔細(xì)清理，無(wú)建筑垃圾。

（3）用經(jīng)緯儀或水準(zhǔn)儀測(cè)量基礎(chǔ)水平度并作紀(jì)錄，其偏差在施工圖紙要求的范圍內(nèi)。

（4）主要施工機(jī)具、測(cè)量及檢測(cè)儀器和設(shè)備準(zhǔn)備就緒。測(cè)量及檢測(cè)儀器已經(jīng)過檢定且在有效期內(nèi)。

2.3 GIS安裝

GIS安裝的主要步驟：設(shè)備開箱檢查→設(shè)備就位→設(shè)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(guān)等）。

2.4 注意事項(xiàng)

（1）設(shè)備包裝及密封應(yīng)良好；清點(diǎn)附件、備件應(yīng)齊全，規(guī)格符合設(shè)計(jì)要求，絕緣件應(yīng)無(wú)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(cè)主變和線路間隔依次連接各母線。根據(jù)基礎(chǔ)測(cè)量結(jié)果，各間隔正式就位時(shí)找正中心并在基礎(chǔ)與底架間加適當(dāng)墊片以調(diào)整高低與水平。

（3）施工區(qū)域加圍欄，施工中要隨時(shí)防護(hù)，用塑料布包覆外露部分；封蓋之前必須由專人檢查內(nèi)部是否有遺留物；為保證產(chǎn)品氣密性裝配時(shí)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(huán)境濕度不大于80%，氣室裝配完成后應(yīng)盡快抽真空充入SF6氣體，吸附劑更換外露時(shí)間應(yīng)不大于30分鐘。

2.5 施工過程中質(zhì)量計(jì)劃如下：

（1）見證點(diǎn)（W點(diǎn)）

設(shè)備就位、母線連接、內(nèi)導(dǎo)體裝配、匯控柜安裝、機(jī)構(gòu)連接、附件安裝

（2）停工待檢點(diǎn)（H點(diǎn)）

基礎(chǔ)驗(yàn)收、抽真空充SF6

（3）文件見證點(diǎn)（R點(diǎn)）

基礎(chǔ)驗(yàn)收

3 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試

3.1 試驗(yàn)項(xiàng)目

GIS全部組裝和充好SF6體后，必須經(jīng)過嚴(yán)格的檢查與試驗(yàn)，確認(rèn)安裝正確、可靠后才能投運(yùn)。具體項(xiàng)目如下：

（1）電壓互感器

直流電阻、絕緣電阻、極性、變比、勵(lì)磁特性；PT二次加壓試驗(yàn)計(jì)量用PT精度試驗(yàn)；帶負(fù)荷后二次降壓測(cè)試（計(jì)量用回路）；

（2）電流互感器

極性、變比、伏安特性（保護(hù)用）、誤差測(cè)量（比差、角差）；

CT二次回路通流試驗(yàn)；

（3）避雷器

LA絕緣電阻測(cè)試、交流泄漏電流測(cè)量；放電計(jì)數(shù)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(jī)構(gòu)機(jī)械特性試驗(yàn)（測(cè)試分/合閘時(shí)間、同期性、彈跳、最低動(dòng)作電壓特性等）；斷路器就地、遠(yuǎn)方操作試驗(yàn)；斷路器保護(hù)傳動(dòng)試驗(yàn)；

（5）隔離開關(guān)

機(jī)構(gòu)機(jī)械特性試驗(yàn)（測(cè)試分/合閘時(shí)間、同期性）；就地、遠(yuǎn)方操作試驗(yàn)；（電動(dòng)、手動(dòng)）

（6）接地開關(guān)

機(jī)構(gòu)機(jī)械特性試驗(yàn)（測(cè)試分/合閘時(shí)間、同期性）；

就地操作試驗(yàn)；（電動(dòng)、手動(dòng)）

（7）快速接地開關(guān)

機(jī)構(gòu)機(jī)械特性試驗(yàn)（測(cè)試分/合閘時(shí)間、同期性）；就地操作試驗(yàn)；（電動(dòng)、手動(dòng)）

（8）GIS

各氣室SF6氣體全分析、水分測(cè)試； 檢查確認(rèn)各氣室配管接頭閥門處于開啟狀態(tài)，各氣室壓力為額定，試運(yùn)行24H；聯(lián)鎖試驗(yàn)、報(bào)警/閉鎖回路試驗(yàn)（如氣體密度繼電器）；密封性試驗(yàn)；主回路電阻測(cè)量；一次通流；接地網(wǎng)接地阻抗測(cè)試主回路絕緣電阻測(cè)量；主回路交流耐壓試驗(yàn)；控制回路及輔助回路絕緣電阻測(cè)量；

（9）二次盤柜

同期回路檢查；匯控柜單調(diào)、聯(lián)調(diào)。

3.2 注意事項(xiàng)

（1）絕緣電阻測(cè)量（含主回路及二次回路）使用2000 V 兆歐表測(cè)量主回路（母線、斷路器、隔離開關(guān)及接地開關(guān)等）對(duì)地，以及控制回路對(duì)地的絕緣電阻。判定標(biāo)準(zhǔn)：主回路1000MΩ以上，控制回路1MΩ以上。

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

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

（4）斷路器氣罐充氣到額定壓力（1.47MPa）后，關(guān)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(cè)量包容區(qū)內(nèi)SF6 含量（檢漏儀的測(cè)量單位為ppm，體積比），年漏氣率必須小于1%。

（6）工頻耐壓試驗(yàn)的試驗(yàn)電壓不得超過額定電壓的1.3 倍。

（7）避雷器應(yīng)在晴朗天氣無(wú)開關(guān)操作的情況下進(jìn)行泄漏電流測(cè)量

3.3 調(diào)試過程中質(zhì)量計(jì)劃如下：

（1）見證點(diǎn)（W點(diǎn)）

絕緣電阻測(cè)量、主回路電阻測(cè)量、斷路器試驗(yàn)、壓力開關(guān)試驗(yàn)、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、連鎖試驗(yàn)、主回路工頻耐壓

（2）停工待檢點(diǎn)（H點(diǎn)）

氣密性試驗(yàn)

（3）文件見證點(diǎn)（R點(diǎn)）

絕緣電阻測(cè)量、主回路電阻測(cè)量

4 結(jié)束語(yǔ)

GIS結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、安裝周期短，維護(hù)周期長(zhǎng)非常適合風(fēng)電場(chǎng)使用。但是安裝和調(diào)試要求高，專業(yè)性強(qiáng)，在安裝調(diào)試之前要積極認(rèn)真地準(zhǔn)備。在安裝調(diào)試的過程中要編制安裝、調(diào)試質(zhì)量計(jì)劃，設(shè)立H、W和R控制點(diǎn)，使安裝質(zhì)量始終處于受控狀態(tài)。