550 kV GIS開關(guān)更換技術(shù)研究

吳浩，潘國躍，陳曉錦，蔡文發(fā)

（浙江省送變電工程公司，杭州310016）

電力施工

550 kV GIS開關(guān)更換技術(shù)研究

吳浩，潘國躍，陳曉錦，蔡文發(fā)

（浙江省送變電工程公司，杭州310016）

為了減少變電站技改工程中GIS氣室的拆除數(shù)量，縮短停電時間，提出了一種更換GIS開關(guān)的技術(shù)方案，可在不拆除隔離開關(guān)、接地開關(guān)和快速接地開關(guān)的前提下更換開關(guān)。實踐證明該方案是可行的，也能保證更換GIS開關(guān)的安全和質(zhì)量。

GIS；斷路器；工裝；氣室；更換

0 引言

近年來，GIS設(shè)備由于體積小、占地少、可靠性高、施工工期短和檢修周期長等優(yōu)點而得到普遍應(yīng)用[1]。浙江省由拳變電站500 kV配電裝置的主接線方式為3/2接線（見圖1），一期采用河南平高東芝高壓開關(guān)有限公司生產(chǎn)的550 kV GIS裝置，斷路器型號為GSR-500T2B型，雙斷口，采用液壓操作機構(gòu)，臥式布置。第四串中的5041開關(guān)（GCB）為無合閘電阻結(jié)構(gòu)。由于輸電網(wǎng)絡(luò)變更，需要將一期5041開關(guān)更換為帶合閘電阻的開關(guān)，以便利用合閘電阻限制其合閘過電壓[2]。

由于該站是已經(jīng)投運的變電站，且處于嘉興電網(wǎng)的核心位置，一旦發(fā)生全站重、特大停電事故，將引起系統(tǒng)的較大波動，并有可能引發(fā)電網(wǎng)大面積停電事故。與新安裝GIS開關(guān)相比，更換開關(guān)的停電作業(yè)工期短、危險系數(shù)高、施工技術(shù)難度大、工序復(fù)雜，也是浙江省500 kV變電站技改工程中首次碰到的施工任務(wù)。本文介紹更換5041開關(guān)的施工方案確定，以及拆除和安裝過程，供相關(guān)工程技術(shù)人員參考。

圖1 由拳變電站500 kV配電裝置主接線

1 更換5041開關(guān)的技術(shù)方案

1.1 施工方案編制

（1）拆除方案1：按照新GIS設(shè)備安裝流程的反順序，先拆除500 kV正/副母線，再拆除DS（隔離開關(guān)）、ES（接地開關(guān)）、H-ES（快速接地開關(guān)），然后拆除TA（電流互感器），最后拆除開關(guān)。拆除氣室時，除了要回收本氣室的氣體外，還要回收相鄰氣室的氣體，以保證盆式絕緣子的安全。本拆除方案每相要拆除3個氣室，相鄰的氣室有2個，其中1個是24.5 m正母氣室，另1個是5042開關(guān)氣室，抽真空及充氣至少需要7天，停電的時間較長，施工人員的作業(yè)風(fēng)險相對較小。

（2）拆除方案2：在不拆除隔離開關(guān)、接地開關(guān)、快速接地開關(guān)、電壓互感器和500 kV正/副母線的前提下更換開關(guān)。本拆除方案每相只需拆除1個氣室，每相有2個相鄰的氣室，每相抽真空及充氣時間為2天，停電時間大大縮短。施工人員的作業(yè)風(fēng)險較大。一般來說，更換GIS設(shè)備時，在條件允許的情況下，應(yīng)盡量減少拆除氣室的數(shù)量，因為拆除過程中容易損傷盆式絕緣子，使氣室受潮、受塵[3]。權(quán)衡之下，決定采用方案2。

1.2 工裝的設(shè)計

按照拆除方案2的要求，需要現(xiàn)場制作工裝，用于支撐隔離開關(guān)、接地開關(guān)和快速接地開關(guān)。本工裝主要包括主支撐、橫向支撐、浮動支撐及起吊橫梁。

主支撐主要由4個支架和4個調(diào)節(jié)螺栓組成，如圖2所示。位于最上方的1個支架由4根主角鋼、8根副角鋼構(gòu)成。其余3個支架也由4根主角鋼、8根副角鋼構(gòu)成，但規(guī)格略小。

圖2 主支撐

橫向支撐由1根角鋼和10個加強筋構(gòu)成；浮動支撐由6根圓鋼及1個千斤頂組成；千斤頂為5 t液壓千斤頂。

起吊橫梁為Φ100 mm的圓鋼，拆除整體方案布置如圖3所示。

2 更換5041開關(guān)的工程實施

2.1 拆除5041開關(guān)A相

工作開始前先核實停電范圍，確認所涉及相關(guān)設(shè)備的狀態(tài)。

隨后用SF6回收裝置對相關(guān)氣室的氣體進行回收。41-1和41-3氣室氣體回收至大氣壓，41-2氣室回收至0.2 MPa，其它氣室保持在額定壓力0.55 MPa。

圖3 拆除整體方案布置

在5041開關(guān)上方的2個閘刀氣室（41-2和41-3氣室）的中心位置安裝浮動支撐（共9套），在上述2個閘刀氣室之間安裝主支撐（共3套）和橫向支撐（共2套）。在5041開關(guān)A相氣罐的4個吊耳上分別安裝過渡板（見圖3），加寬兩側(cè)尼龍吊套的間距，保證尼龍吊套在受力時不碰觸TA、刀閘操作機構(gòu)等。A相外側(cè)（線路側(cè)）綠化帶先鋪墊木，再鋪上鋼板，并確保墊實，其高度與GIS基礎(chǔ)相同。50 t吊機停放在線路側(cè)，吊機主臂打開后升至5041開關(guān)C相上方，操作吊機拆除相應(yīng)的電纜橋架、護套及巡視平臺。再將吊機主臂打開后升至5041開關(guān)A相上方，用吊車把GCB的A相吊緊，在即將緊線到位時嚴格控制吊機位置，以防發(fā)生意外。拆除地腳工字鋼上的螺栓和接地線，拆下地腳工字鋼；在GCB的支腿下安裝工裝移動平臺（見圖4）；拆解TA與DS，ES之間的連接件，拆解后用吊車緩緩落下GCB單元，拆除TA母線上的16個M16×65螺栓；移動A相GCB（往第4串出線間隔方向移出GCB），移動的距離不需要太長，只要露出足夠拔出TA導(dǎo)體的空間即可，再拔出A相GCB的TA導(dǎo)體（見圖5）；移動GCB A相，恢復(fù)之前的位置；拆解GCB與TA之間的連接件，用吊車將TA吊離GCB，拆除GCB法蘭上的16個M16螺母；把拆下的TA用吊車落在地上待用。至此GCB A相拆解結(jié)束。

圖4 安裝工裝移動平臺

圖5 拆除TA導(dǎo)體

2.2 安裝5041開關(guān)A相

首先在A相外側(cè)用吊機起吊新GCB單元A相至一定高度，在其支腿下安裝工裝移動平臺；再用2臺吊車分別吊起兩側(cè)的TA；移動新GCB A相至TA正下方，啟動吊車把TA落在GCB上，安裝TA。向右移動A相GCB單元一定距離，安裝TA導(dǎo)體，安裝完成后恢復(fù)GCB到之前的位置。使用吊車吊起新GCB單元，與DS及ES連接，再安裝新GCB單元下支撐。至此GCB單元A相安裝完成。

2.3 拆除及安裝5041開關(guān)B相及C相

先拆除原C相GCB，再拆除原B相GCB，然后再安裝新B相GCB，最后安裝C相GCB。在拆除過程中，GCB往第4串主變壓器間隔方向移出，原B，C相GCB本體分解方法同A相GCB；新B，C相GCB安裝方法同新A相GCB；最后完成電纜橋架和巡視平臺的安裝。

3 結(jié)論

通過500 kV由拳變電站技改工程的實踐，驗證本文所述的更換550 kV GIS開關(guān)的技術(shù)方案是可行的，采用臨時工裝固定方式進行拆除，可在不拆除隔離開關(guān)、接地開關(guān)和快速接地開關(guān)的前提下更換開關(guān)，不僅減少了GIS氣室的拆除數(shù)量，縮短了停電時間，也能保證GIS開關(guān)工作更換的安全和質(zhì)量。

[1]金李鳴.550 kV GIS現(xiàn)場交流耐壓試驗和放電故障分析[J].浙江電力，2006，25（2）∶19-21.

[2]黎斌.GCB設(shè)計：合閘電阻及并聯(lián)電容設(shè)計[J].高壓電器技術(shù)，1993，20（4）∶14-20.

[3]黃濤，王廣軍，郭鐵軍.500 kV罐式斷路器氣體泄漏及盆式絕緣子放電原因分析[J].吉林電力，1997，39（3）：28-29.

（本文編輯：龔皓）

Research on the Replacement of Circuit Breaker in 550 kV GIS

WU Hao，PAN Guo-yue，CHEN Xiao-jing，CAI Wen-fa
（Zhejiang Electric Transmission&Transformation Engineering Corporation，Hangzhou 310016，China）

In order to reduce the removal of GIS air chamber in technical transformation of substations and time of outage，the paper proposes a technical proposal for replacement of circuit breaker in GIS，which enables circuit breaker replacement without removing the disconnector，grounding switch and high speed grounding switch.Itis practically proved thatthe proposal is workable and itcan also ensure safety of GIS replacementand the quality.

GIS；circuitbreaker；tooling；air chamber；replacement

TM505

：B

：1007-1881（2013）02-0070-03

2012-04-18

吳浩（1985－），男，浙江衢州人，碩士，主要從事變電工程施工技術(shù)管理。