220k V GIS隔離開關分合閘指示裝置分析與應用

楊君超 侯 艷 毛 玲 高 倩 汪 洋

國網鄭州供電公司 河南 鄭州 450000

引言

氣體絕緣開關設備(gasinsulatedswitchgear,GIS)以其占地面積小、受環境因素影響小、檢修維護量小等優點,得到大范圍推廣,但由于GIS(HGIS)隔離開關無法直觀地進行檢查、測溫,目前通過電氣和機械位置指示、查看觀察窗、回路電阻測試、帶電檢測等測試方法檢查都有一定的局限性,仍然有很多內部隱患不能及時發現,因隔離開關合閘不到位而引發過熱、燒損等問題頻繁出現,且故障范圍較大,嚴重影響電網安全穩定運行。斷路器是組合電器中核心的部件,從性能參數到機構檢測都很完善,但組合電器中的隔離開關,運行中存在問題較多,應引起足夠重視。近年來,GIS隔離開關分合閘指示裝置測試在設備制造廠出廠試驗中已經全面開展,能夠測出分合閘時間、速度、行程、超程等參數,能夠檢測出隔離開關分合閘是否到位,運行階段對GIS隔離開關分合閘指示裝置現場測試工作正在逐步開展,并發現了一些設備隱患。

1 GIS(HGIS)隔離開關簡介

GIS(HGIS)隔離開關主要用在分閘后建立可靠的絕緣間隙,將被檢修線路和設備與電源隔開,根據運行方式需要換接線路開斷和關合一定長度線路的充電電流以及一定容量的空載變壓器的勵磁電流。GIS(HGIS)隔離開關分類GIS(HGIS)隔離開關可分為角型和線型隔離開關,分別見圖1、2。

圖1 角型隔離開關

圖2 線型隔離開關

1.2 常用標準規定 1)DL/T1250—2013,氣體絕緣金屬封閉開關設備帶電超聲局部放電檢測應用導則。2)DL/T618—2011氣體絕緣金屬封閉開關設備現場交接試驗規程。3)Q/GDW11059.1—2013,氣體絕緣金屬封閉開關設備局部放電帶電測試技術現場應用導則第1部分：超聲波法。4)Q/GDW11059.2—2013氣體絕緣金屬封閉開關設備局部放電帶電測試技術現場應用導則第2 部分：特高頻法。5)Q/GDW1168—2013輸變電設備狀態檢修試驗規程實施細則。6)國家電網公司十八項電網重大反事故措施相關規定：“斷路器、隔離開關和接地開關出廠試驗時應進行不少于200次的機械操作試驗,以保證觸頭充分磨合。200次操作完成后應徹底清潔殼體內部,再進行其他出廠試驗。”;“彈簧機構斷路器應定期進行機械特性試驗,測試其行程曲線是否符合廠家標準曲線要求;對運行10年以上的彈簧機構可抽檢其彈簧拉力,防止因彈簧疲勞,造成開關動作不正常。”

2 解決辦法

依據GIS設備原理,主軸拐臂和分合閘指示是否到位有密切聯系,以拐臂為突破口,在不改變、不破壞GIS設備結構因素以及不影響GIS隔離開關和接地開關分合閘運動軌跡等條件下,設計安裝在拐臂處到位指示裝置,指示裝置插入GIS設備拐臂的方形通孔,采用密封膠固定。依據拐臂旋轉角度,GIS設備行程劃分分閘位置、合閘位置及異常等3個區域圖,區域圖劃分依據“測量拐臂至止釘距離”,經現場測量和廠家技術員人員確認,分合閘拐臂至止釘距離23 mm 符合要求,為了提高設備運行安全,分合閘區域以拐臂至止釘距離20 mm 為標準。依據區域圖設計分合閘標識牌,分閘位置采用綠色標識,合閘位置采用紅色標識,標識牌具有粘貼功能,可靈活布置。再依據拐臂旋轉運動路徑,設置與拐臂一起運動指示裝置,相當于班組日常使用密度繼電器顯示方式,把密度繼電器指示針指向不同顏色來標識額定、報警、閉鎖區域。因此設置指示針裝置,與分合閘指示牌一起使用。該指示裝置能夠直觀、準確地反映GIS設備分合閘到位情況。

2.1 精確指示裝置的結構 針對指示牌無刻度,安裝位置遠離刀閘的缺點而改進的精確指示裝置應由兩部分組成——有刻度的讀數盤和指示拐臂轉動角度的指示針。讀數盤上每條刻度線均指向轉軸圓心,刻度線蝕刻而成,避免指示針在其上方轉動時受阻,定位刻度指示線可根據具體刀閘調整,定位后牢固可靠。讀數盤、指示計采用的材料均為厚1.5 mm 的304不銹鋼,使其堅固、不變形、不生銹。讀數盤、指示計的尺寸及著色可根據現場實際情況定做。

2.2 粘貼功能材料 為了把制作標識牌和指示針牢固安裝在拐臂外側和GIS設備上,拐臂外側和GIS設備應是金屬材料,拐臂外側應是方形通孔結構。結合設備、安全、質量等考量,采用粘貼類緊固措施更符合實際運行需求。同時,粘貼材料應當經受住風吹雨打,并應具有絕緣、抗腐蝕性、防水及使用壽命長等功能,從502膠水、AB膠及環氧樹脂膠3種材料進行篩選,選出最優材料。

結語

該指示裝置是直接安裝在GIS隔離開關拐臂上,通過指示裝置上面的指示針指示隔離開關分、合閘牌到位情況,具有安全性、準確性、可靠性及直接性等特點,可以準確指示GIS隔離開關(地刀)到位。中國南方電網有限責任公司110～500k V 組合電器(GIS和HGIS)技術規范中要求,GIS設備中隔離開關和接地開關應有可靠的分、合閘位置和便于巡視的指示裝置。班組會繼續改善到位指示,努力解決隔離開關到位指示問題,減少電力安全事故,提高設備供電可靠性。