電廠主（輔）變高壓側出線GIC設計改進及應用

中核霞浦核電有限公司 李雪巖 新東北電氣集團有限公司 夏 萍

某電廠一期工程主(輔)變高壓側出線GIC設計功能是將主（輔）開關站GIS通過GIL廊道母線（交聯(lián)聚乙烯電纜）與變壓器高壓側油氣套管聯(lián)接，就地未設計安全隔離斷口設備，主（輔）變試驗時需打開油氣套管工藝復雜、風險大。在新建工程時對某電廠一期工程原GIC設計功能改進實現(xiàn)了主（輔）開關站GIS與變壓器聯(lián)接，增加了新安裝或設備改造后作為特殊性試驗隔離斷口設備、停運檢修時可由GIC對主（輔）變預防性試驗作為隔離斷口。GIC設計改進增加三工位隔接組合EDS后解決了某電廠一期工程存在的問題。

某電廠一期工程主（輔）變高壓側出線GIC原設計只有一組接地開關ES，發(fā)現(xiàn)GIC設計功能存在缺陷：隔離斷口驗證在主（輔）開關站側存在被遺忘的安全隱患；主（輔）變試驗時與GIL廊道母線（交聯(lián)聚乙烯電纜）連接存在干擾和誤差；新安裝（改造）設備在特殊性試驗時無隔離斷口，試驗方案實施工藝復雜。針對一期工程主（輔）變高壓側出線GIC存在的上述缺陷，在新建工程時提出GIC設計改進和解決方案。

1 設計改進

1.1 改進思路

新建工程在某電廠一期工程原設計主（輔）變高壓側出線500kV GIC（ELK3型）和220kV GIC（ELK14型[1]）的基礎上增加了一套三工位隔接組合EDS（ZFW20-252型[2]）實現(xiàn)GIC功能最優(yōu)設計改進，解決某電廠一期工程主（輔）變高壓側出線GIC存在的問題。

三工位隔接組合EDS：將隔離開關DS和接地開關ES的功能結合在一起，共用一個動觸頭，配用三工位操動機構，機械聯(lián)動，結構緊湊、傳動穩(wěn)定可靠，采用異形導體，通過花鍵軸、絕緣棒、齒輪、齒條和動觸頭等零部件實現(xiàn)隔離開關DS和接地開關ES的分合閘操作。只有隔離開關在分閘位置時，接地開關才能進行分合閘操作；同樣，只有接地開關在分閘位置時，隔離開關才能進行分合閘操作；具有避免人為失誤操作、便于設備安裝調(diào)試和檢修維護的功能。

三工位隔接組合EDS結構及工況如圖1所示。

圖1 三工位隔接組合EDS結構及工況

1.2 改進方案

1.2.1 GIC接線

改進前：某電廠一期工程主（輔）變高壓側出線GIC接線,以一期工程輔變(2BCT02)高壓側出線GIC接線為例（圖2）。改進后：新建工程主（輔）變高壓側出線GIC接線。以某電廠一期工程輔變（2BCT02）高壓側出線GIC接線為例（圖3）。

圖2 某電廠一期工程輔變高壓側出線GIC接線

圖3 新建工程輔變高壓側出線GIC接線

1.2.2 GIC改進實施

在某電廠一期工程的原設計主（輔）變高壓側出線的基礎上提出增加三工位隔接組合EDS的設計改進方案，通過了設計院、制造廠和行業(yè)對GIC設計改進方案的評審論證。以下以某電廠一期工程輔變(2BCT02)、新建工程輔變(10BCT02)的高壓側出線GIC接線為例。

改進前：某電廠一期工程輔變(2BCT02)高壓側出線GIC接線，由0ADC13GS310接地開關ES+0ADC13GV110避雷器LA組成；改進后：新建工程輔變(10BCT02)高壓側出線GIC接線,由90AEC13GS330接地開關HSES+90AEC13GV110避雷器LA+三工位隔接組合EDS(90AEC13GS230隔離開關DS+90AEC13GS340接地開關ES)組成。

增加三工位隔接組合EDS后，利用90AEC 13GS230隔離開關DS分閘斷口作為輔變停電檢修時的隔離斷開點，便于就地檢查核實，保證輔變檢修作業(yè)安全；斷開與交聯(lián)聚乙烯電纜母線連接對輔變試驗數(shù)據(jù)產(chǎn)生的誤差；對新安裝或設備改造后作為特殊性試驗隔離斷口。三工位隔接組合EDS操作示例，如圖4所示。

圖4 三工位隔接組合EDS操作示例（DS隔離開關，ES接地開關，EDS隔接組合，VT電壓互感器，LA避雷器，CT電流互感器，CB斷路器，HSES快速接地開關）

輔變停電檢修時，利用三工位隔接組合EDS 90AEC13GS230隔離開關DS分閘，90AEC13GS 340接地開關ES合閘，可以就地驗證確認安全隔離措施，無須到輔助開關站去核實隔離斷開位置狀態(tài)；輔變試驗時，利用三工位隔接組合EDS 90AEC13GS340接地開關ES合閘位置打開接地聯(lián)片，可以對輔變試驗、90AEC13GS230隔離開關DS分閘斷開與交聯(lián)聚乙烯電纜母線連接，可以避免對輔變試驗數(shù)據(jù)產(chǎn)生的誤差；對輔變試驗無須打開輔變油氣套管，可以縮短試驗工期；新安裝或設備改造后，利用三工位隔接組合EDS 90AEC13GS230隔離開關DS與90AEC13GS340接地開關ES的分閘、合閘操作可以實現(xiàn)對交聯(lián)聚乙烯電纜、GIC部件和輔變特殊性試驗（交流耐壓試驗、局部放電試驗等）。

新建工程輔變(10BCT02)高壓側出線GIC新增設備的參數(shù)，以某電廠一期工程輔變（2BCT02）高壓側出線GIC為例：90AEC13GS230隔離開關DS。220kV GIS隔離開關、額定電流Ie=4000A、額定短時耐受電流Ik=50kA（3S）、額定峰值耐受電流Iy=125kA；90AEC13GS340接地開關ES。220kV GIS接地開關、額定短時耐受電流Ik=50kA（3S）、額定峰值耐受電流Iy=125kA。

2 工程驗證及應用情況

新建工程輔變(10BCT02)高壓側出線GIC增加了三工位隔接組合EDS（ZFW20-252型），設計符合IEC、GB/T11022和GB/T7674標準要求，通過了工程安裝調(diào)試實踐驗證。三工位隔接組合EDS安裝調(diào)試和檢修維護：易于實現(xiàn)機械聯(lián)鎖，避免人為失誤操作；有明顯斷開點，實現(xiàn)安全隔離；新安裝或設備改造作為特殊性試驗（交流耐壓試驗、局部放電試驗）隔離斷口；停運檢修時對設備可以預防性試驗。

新建工程輔變(10BCT02)高壓側出線GIC增加了三工位隔接組合EDS于2021年3月開始安裝調(diào)試，5月26日投入運行至今，各項功能指標經(jīng)過實踐驗證均滿足設計要求，具有推廣應用價值。