仙居電站地面GIS新增單元主要施工要點(diǎn)控制

邵珠芬

摘? 要：結(jié)合仙居抽水蓄能電站500kV電氣主接線變更設(shè)計(jì)，地面GIS新增單元施工，從施工安全、成品保護(hù)、SF6氣體回收、GIS組裝、抽真空處理、SF6氣體充注及現(xiàn)場(chǎng)交流耐壓試驗(yàn)等方面闡述了主要施工要點(diǎn)控制，為GIS組合電器改造工程施工提供可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：GIS新增單元;主要施工控制要點(diǎn);現(xiàn)場(chǎng)交流耐壓試驗(yàn);局部放電測(cè)量

中圖分類號(hào)：TM63? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2019）33-0123-02

Abstract： Combining improved design of 500kV main electrical connection for Xianju pumped storage power with added unit GIS construction on the ground， this paper expounds the key construction points control from various aspects including construction safety， finished product protection， SF6 gas recycling， GIS assembly， vacuum treatment， SF6 gas filling and site alternsting current withstand voltage test etc. Through the relevant analysis， it further provides referential experience for following GIS electrical engineering reconstruction.?Keywords： GIS added unit; key construction control points; site alternsting current withstand voltage test; partial discharge measurement

1 概述

仙居抽水蓄能電站位于浙江省仙居縣湫山鄉(xiāng)境內(nèi)，地處浙南負(fù)荷中心。安裝4臺(tái)375MW混流可逆式水輪發(fā)電機(jī)組，電站總裝機(jī)容量為1500MW，為日調(diào)節(jié)純抽水蓄能電站，以500kV一級(jí)電壓等級(jí)接入浙江電網(wǎng)，在電網(wǎng)中承擔(dān)調(diào)峰、填谷、調(diào)頻、調(diào)相和事故備用等任務(wù)，工程樞紐建筑物主要由上水庫(kù)、輸水系統(tǒng)、地下廠房、地面開(kāi)關(guān)站及下水庫(kù)等組成，為一等大（1）型工程。

電站500kV設(shè)備分別布置在地下廠房主變洞、500kV出線洞和地面GIS室，其中電站500kV GIS設(shè)備包括地面GIS和地下GIS兩部分，GIS設(shè)備由山東泰開(kāi)高壓開(kāi)關(guān)有限公司生產(chǎn)，設(shè)備主要參數(shù)為額定電壓550kV，額定電流2500A，額定頻率50Hz，額定峰值耐受電流160kA，額定短時(shí)耐受電流63kA。

2 地面500kV GIS新增單元情況

仙居抽水蓄能電站地面500kV GIS一期接線形式為內(nèi)橋接線，主要設(shè)備有二個(gè)出線間隔，一個(gè)橋開(kāi)關(guān)間隔及相關(guān)電氣設(shè)備，于2015年11月初安裝完成并帶電投入運(yùn)行。為進(jìn)一步提高電站電氣主接線可靠性，減少變壓器側(cè)設(shè)備故障對(duì)500kV系統(tǒng)運(yùn)行的影響，華東勘測(cè)設(shè)計(jì)院對(duì)仙居電站500kV電氣主接線變更的必要性和可行性進(jìn)行分析，經(jīng)多方案比對(duì)，水電水利規(guī)劃設(shè)計(jì)總院審核，最終確定浙江仙居電站500kV主接線由內(nèi)橋接線形式變更為單母線分段接線，2016年3月具體實(shí)施。主要涉及工程量有拆除地面500kV GIS原兩回高壓電纜進(jìn)線側(cè)至橋母線側(cè)GIS管母線，設(shè)備支架，檢修平臺(tái)等相關(guān)配套設(shè)備。地面500kV GIS新增單元開(kāi)關(guān)間隔二個(gè)，電壓互感器六只，其中四只布置于原橋母線A、C相兩側(cè)，另兩只布置于二個(gè)進(jìn)線間隔B相，其中每個(gè)新增單元開(kāi)關(guān)間隔包括斷路器一組，隔離開(kāi)關(guān)一組，快速接地開(kāi)關(guān)一組，檢修接地開(kāi)關(guān)一組，電流互感器六組。

3 地面500kV GIS新增單元施工工藝流程

施工準(zhǔn)備→場(chǎng)地布置及成品保護(hù)→設(shè)備基礎(chǔ)制作安裝→SF6氣體回收、設(shè)備拆除→斷路器間隔就位→設(shè)備組裝、安裝→附件安裝→吸附劑更換、抽真空、SF6充注→氣室微水測(cè)量、氣室檢漏→耐壓及局放試驗(yàn)等→驗(yàn)收

4 主要施工控制要點(diǎn)

4.1 施工安全

4.1.1 本工程施工難度較大，不安全因素較多，安裝前必須組織施工人員進(jìn)行詳細(xì)技術(shù)交底和安全交底，施工人員充分清楚施工內(nèi)容、危險(xiǎn)點(diǎn)危險(xiǎn)源等。

4.1.2 嚴(yán)格執(zhí)行工作票制度，施工前必須確認(rèn)地面500kV GIS已處于停運(yùn)狀態(tài)，地面500kV GIS已處于無(wú)電狀態(tài)，相關(guān)開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)位置，相關(guān)接地開(kāi)關(guān)處于合閘位置，接地線已掛設(shè)完成，地面GIS動(dòng)力電源和控制電源全部切除，隔離帶和安全圍欄正確設(shè)置。

4.1.3 隔離點(diǎn)檢查合格并懸掛警示標(biāo)志，隔離點(diǎn)相關(guān)操作手柄、鑰匙、專用工器具等專人統(tǒng)一管理。

4.1.4 地面500kV GIS室內(nèi)設(shè)備較多，空間受限，施工前要統(tǒng)籌安排好施工順序，確定好吊裝程序，吊裝工作由專業(yè)人員統(tǒng)一指揮。

4.1.5 地面GIS室通風(fēng)設(shè)備良好，保持室內(nèi)通風(fēng)暢通;回收SF6氣體、拆除GIS設(shè)備及GIS設(shè)備充裝氣體時(shí)，要安排專人對(duì)SF6氣體進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

4.2 成品保護(hù)

施工前對(duì)室內(nèi)地面和墻面保護(hù)，對(duì)其他斷路器間隔、母線和盤柜等機(jī)電設(shè)備進(jìn)行防塵防撞等保護(hù)，對(duì)易損探頭和表計(jì)等采用泡沫塑料進(jìn)行整體保護(hù)。

4.3 SF6氣體回收

列出要回收SF6氣體氣室清單并在相應(yīng)設(shè)備上清楚標(biāo)記，使用兩臺(tái)帶SF6氣體回收裝置的真空泵回收SF6氣體，回收的SF6氣體全部裝入標(biāo)準(zhǔn)氣瓶。需要拆除的GIS設(shè)備氣室內(nèi)氣體全部回收，其相鄰氣室SF6氣體排至0.2Mpa壓力。

4.4 GIS組裝質(zhì)量控制

4.4.1 按斷路器單元-CT單元-隔離開(kāi)關(guān)單元-電壓互感器單元-母線單元安裝順序進(jìn)行。組裝中必須保證元件表面潔凈、無(wú)雜物，盆式絕緣子清潔、無(wú)裂紋，母線外觀清潔，無(wú)氧化物、劃痕及凸凹不平;母線安裝時(shí)檢查條狀觸指光潔、無(wú)銹蝕、無(wú)劃痕，觸頭座清潔、無(wú)劃痕;法蘭連接時(shí)，檢查元件內(nèi)部應(yīng)清潔、無(wú)雜物，密封墊（圈）完好、清潔、無(wú)變形，密封槽及法蘭面光潔、無(wú)傷痕;設(shè)備清潔需用無(wú)水酒精或丙酮，絕緣部件表面清潔必須使用潔凈無(wú)毛紙或不掉毛棉布蘸無(wú)水酒精或丙酮進(jìn)行清潔。

4.4.2 連接螺栓拆除時(shí)沿圓周方向?qū)撬蓜?dòng)，緊固螺栓時(shí)對(duì)角緊固。緊固螺栓使用力矩扳手緊固，緊固力矩值應(yīng)符合制造廠和規(guī)范要求。

4.5 吸附劑更換

在完成全部GIS氣室單元安裝對(duì)接后，即可對(duì)氣室進(jìn)行更換吸附劑、抽真空工作。

從密封裝置取出吸附劑到裝入隔室的時(shí)間越短越好，如一個(gè)隔室有多處吸附劑安裝，宜分組同時(shí)施工;吸附劑裝入吸附劑罩后不宜裝得過(guò)滿，應(yīng)留有適當(dāng)空隙余量，防止吸附劑吸水后將吸附劑罩撐壞;封蓋前必須由專人對(duì)開(kāi)口處的內(nèi)腔進(jìn)行最后清潔處理工作，防止異物掉入;吸附劑裝入產(chǎn)品后，要盡可能快的開(kāi)始抽真空工作。

4.6 抽真空處理

GIS是以SF6氣體作為絕緣介質(zhì)的，要保持SF6氣體的化學(xué)、物理性能不變，必須使氣體中水分的含量控制在規(guī)定的數(shù)值之內(nèi)，因此需要對(duì)GIS氣室進(jìn)行抽真空，使其壓力值抽至133Pa以下。抽真空處理必須嚴(yán)格按制造廠技術(shù)要求進(jìn)行。

真空度達(dá)到133Pa時(shí)開(kāi)始計(jì)算時(shí)間，維持真空泵繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)至少0.5小時(shí)以上;停泵并與泵隔離，靜置0.5小時(shí)后讀取真空度A，再靜置5小時(shí)后讀取真空度B，要求B-A≤67Pa才算合格，否則要檢測(cè)泄漏點(diǎn)。真空泵要專人負(fù)責(zé)，做到人走泵停，杜絕因誤操作等而導(dǎo)致真空泵油倒灌入產(chǎn)品內(nèi)部。

4.7 充注SF6氣體

充注前對(duì)每瓶SF6氣體都要進(jìn)行微水含量測(cè)定，微水含量滿足不大于8ppm標(biāo)準(zhǔn)要求;并按規(guī)范要求對(duì)其中三瓶SF6氣體送檢，經(jīng)國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司電力科學(xué)研究院檢驗(yàn)，其SF6純度、酸度、水分、礦物油、可水解氟化物、生物毒性等10項(xiàng)指標(biāo)均滿足《工業(yè)六氟化硫》（GB/T12022-2014）要求。

充氣時(shí)應(yīng)使用減壓閥，充氣時(shí)應(yīng)先關(guān)閉減壓閥，打開(kāi)氣瓶閥門，再打開(kāi)減壓閥進(jìn)行充氣。充氣時(shí)壓力不宜過(guò)高，應(yīng)使壓力表指針不抖動(dòng)緩慢上升為宜，應(yīng)防止液態(tài)氣體充注入開(kāi)關(guān)內(nèi)。在充入氣體至額定值后關(guān)閉閥門，在停止充氣1h后觀察表壓，如壓力下降則應(yīng)重新補(bǔ)氣至規(guī)定值。充氣設(shè)備和管路應(yīng)潔凈，無(wú)水分、油污等雜質(zhì);充氣管與電氣設(shè)備連接前，應(yīng)先用SF6氣體對(duì)管道進(jìn)行沖洗，去除減壓閥內(nèi)的空氣和水分。

4.8 GIS氣室微水含量檢查

在GIS各氣室充入SF6氣體靜置24h后對(duì)微水含量進(jìn)行測(cè)量?，F(xiàn)場(chǎng)采用SF6氣體微水檢測(cè)儀對(duì)涉及的50個(gè)氣室逐一監(jiān)測(cè)檢測(cè)，實(shí)測(cè)斷路器室微水含量42～69uL/L，滿足產(chǎn)品和規(guī)范要求（不大于150uL/L），其他氣室微水含量66～100uL/L，滿足產(chǎn)品和規(guī)范要求（不大于250uL/L）。

5 現(xiàn)場(chǎng)交流耐壓試驗(yàn)及局部放電測(cè)量

在完成密封性試驗(yàn)、SF6氣體微含水量測(cè)試、封閉式組合電器內(nèi)各元件的調(diào)試、內(nèi)裝開(kāi)關(guān)類設(shè)備的操動(dòng)試驗(yàn)、氣體密度繼電器、壓力表和壓力動(dòng)作閥的檢查等所有常規(guī)試驗(yàn)項(xiàng)目并試驗(yàn)全部合格后進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)交流耐壓試驗(yàn)。

本工程中的GIS新增單元本體出廠交流耐壓值為740kV，按《關(guān)于加強(qiáng)氣體絕緣金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備全過(guò)程管理重點(diǎn)措施》的通知（國(guó)家電網(wǎng)生 [2011]1223號(hào)）文及GIS設(shè)備采購(gòu)合同要求之規(guī)定“GIS現(xiàn)場(chǎng)交接試驗(yàn)中交流耐壓值不低于出廠值的90%”，故該GIS現(xiàn)場(chǎng)耐壓試驗(yàn)值為666kV，在此電壓下，持續(xù)時(shí)間1分鐘。試驗(yàn)電壓由500kV GIS側(cè)出線1套管注入，試驗(yàn)按A、B、C三相逐相進(jìn)行。500kV GIS新增單元現(xiàn)場(chǎng)交流耐壓試驗(yàn)加壓按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ階段進(jìn)行，在Ⅳ階段進(jìn)行局部放電測(cè)量，加壓程序如下：

第Ⅰ階段：零啟升壓，于1min時(shí)刻升壓至Ⅰ段老煉試驗(yàn)電壓317.5kV，持續(xù)時(shí)間5min。

第Ⅱ階段：從Ⅰ段老煉試驗(yàn)電壓升高電壓，于7min時(shí)刻升壓至Ⅱ段老煉試驗(yàn)電壓550.0kV，持續(xù)時(shí)間3min。

第Ⅲ階段：從Ⅱ段老煉試驗(yàn)電壓再次升高電壓，于11min時(shí)刻升壓至Ⅲ段耐壓試驗(yàn)電壓666.0kV，持續(xù)時(shí)間1min。

第Ⅳ階段：從Ⅲ段試驗(yàn)電壓即666.0kV降低電壓，于13min時(shí)刻降壓至第Ⅳ階段試驗(yàn)電壓381kV，持續(xù)時(shí)間30min，于44min時(shí)刻降壓至0，切斷試驗(yàn)電源。

試驗(yàn)結(jié)論：GIS擴(kuò)建間隔各部位在各階段試驗(yàn)電壓下無(wú)異?，F(xiàn)象發(fā)生，全部通過(guò)666kV持續(xù)時(shí)間1分鐘的交流耐壓試驗(yàn);在進(jìn)行交流耐壓的第Ⅳ階段對(duì)斷路器氣室、隔離開(kāi)關(guān)氣室、電壓互感器氣室及電流互感器氣室共計(jì)30個(gè)氣室進(jìn)行了局部放電量測(cè)量，未見(jiàn)異常。

6 結(jié)束語(yǔ)

自2016年4月底仙居抽水蓄能電站地面GIS新增單元施工完成正式投入運(yùn)行至今，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定正常。仙居抽水蓄能電站電氣主接線由內(nèi)橋接線方式變更為單母線分段接線方式后，提高了電站利用效率，減少了變壓器側(cè)設(shè)備故障對(duì)500kV系統(tǒng)運(yùn)行的影響，進(jìn)一步提高了電站電氣主接線可靠性，增加了電站運(yùn)行靈活性。

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