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【摘 要】六氟化硫封闭式组合电器,国际上称为“气体绝缘开关设备”(Gas insulated metal--enclosed swichgear),简称GIS,它将变电站中除变压器以外的一次设备,包括断路器、隔离开关、接地开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、母线、电缆终端、进出线套管等,经优化设计有机的级合成一体。GIS设备以其优越的电气、绝缘性能,可靠性高,安装迅速,体积小、维护量少的特点,在电力各行业得到越来越广泛的青睐及应用。本文就对GIS的特点进行了详细叙述,然后分析了其运行维护与管理的重点。
【关键词】GIS;特点;运行维护;管理
1、GIS的主要特点
1.1结构紧凑,占地面积小。这对厂房来说,节约了空间,间接的就节省了基础建设时间与成本。
1.2导电性能可靠。六氟化硫断路器一般采用自力型触指,触指无须外加弹簧压紧,靠材料自身弹力保证对导电元件压紧力,无崩簧触指或触指松散危险。断路器电气寿命和机械寿命均较长。
1.3绝缘性能高,灭弧能力强。六氟化硫封闭式组合电器采用六氟化硫气体绝缘,六氟化硫气体是一种高电气强度的气体介质,在均匀电场下它的电气强度为同一气压下空气的2.5~3.0倍,在0.3 MPa气压下SF。气体的电气强度与绝缘油相同;热稳定性好,在温度低于1 000 K时,六氟化硫气体几乎不发生分解;具有良好的导热性,能快速冷却电弧,在电流过零时,能迅速地去游离,使弧隙的介质强度能迅速地恢复。所以长期使用的封闭式的六氟化硫气体不会减少或变质,也不会影响其绝缘和灭弧性能。
1.4运输、安装方便。GIS整套设备由制造厂完整提供,且元件之间的技术参数配合均由厂家统一配置,可以减少用户与设计单位的时间和精力;在运输中,将其分为若干运输包装单元,既便于运输又不会破坏元件的完整性,减少现场除尘净化,抽真空等工作量,可大大缩短现场安装时间。
1.5运行维护工作量少,检修周期长。由于六氟化硫气体在灭弧后恢复性能好,损伤少,其高压带电部件均置于密封金属外壳内,不与外部环境直接接触,受影响小。运行较稳定,维护工作量少,检修周期可达10-20年左右。
1.6安全可靠、环境耐受能力强。由于带电部份全部密封于惰性SF6气体中,不与外部接触,不受外部环境的影响,大大提高了可靠性,SF6所体为不燃所体,所以无火灾危险。并且由于所有元件组合为一个整体,使其具有优良的搞地震性能。因带电部分密封于接地的金属壳体内,因而也没有触电危险,金属壳体是封闭的,对电磁和静电实现屏蔽,噪音小,抗无线电干扰能力强。
2、GIS运行维护与管理的要点
2.1要逐步建立标准的GIS的运行规程,规范GIS运行中的巡视内容、巡视重点和操作注意事项。
(1)GIS每天至少1次全面巡视,如遇恶劣天气(大雷雨、酷热等)或设备有隐患时,应进行机动性巡视检查,主要检查设备运行状况,有无异常状态并做好巡视记录,检查要点有以下这些方面:a、巡视前检查GIS室内排风机状况,进入GIS前先开启排风机运行30 min。b、断路器、隔离开关、接地开关的分合闸位置指示应与实际运行方式相符。c、汇控柜上的各种信号指示正常,断路器、隔离开关和接地隔离开关的控制方式在正确位置,柜内各端子应无松脱现象,无焦味,无过热,柜内各空气开关位置正确。d、各断路器、隔离开关及接地隔离开关的传动机构、操作机构及控制回路良好,各部件无裂痕变形,锈蚀和松脱等现象。e、GIS系统各气室压力正常,无明显漏气点。f、注意运行中的GIS声音,如出现异常声音、异味、异常振动等需要进一步查找证实。j、GIS金属壳体温度正常,无过热现象。m、GIS室内照明、防火系统及各种检测装置正常、完好。
(2)GIS设备操作中注意事项:a、当GIS设备进行正常操作时,禁止在设备外壳上进行任何工作,手动操作隔离开关或接地开关时,操作人员必须戴绝缘手套。b、GIS操作时填写正确的倒闸操作票,经当班值长审核后才可进行,断路器、隔离开关、接地开关采用计算机远控操作,只有在远方控制出现故障或其他原因不能进行远方操作时,在征得相关领导同意下才能到就地汇控柜内进行现场操作。c、GIS断路器、隔离开关、接地开关一般情况下禁止手动操作,只有在试验、调试时经相关领导同意方能使用手动操作,操作时必须有专业人员在现场进行指导。d、GIS室各气室内有“SF6压力闭锁”或“SF6压力低报警”信号时,应结合设备的异常信号和设备位置状态,查明原因,在原因没有分析清楚前,禁止操作此气室内任何设备。
2.2建立标准的GIS检修规程,严格GIS检修流程、检修工艺要求、试验标准及周期等。
(1)按行业标准对每个气室的六氟化硫气体湿度定期进行检测,新安装或大修后1年内复测1次,运行中1-3年1次,若接近湿度注意值时,需缩短检测周期。
(2)GIS气室年漏气率应≤1%,电站专业人员要每月对GIS各气室压力进行检查,并做详细书面记录和电子档案。将每月气室的SF6压力进行对比分析,如发现某气室SF6压力有变化时,则加强跟踪该气室SF6压力变化情况,并用检测仪对该气室进行全面检漏,当压力下降接近报警值时,要正确采取防范措施后对气室充入检测合格的SF6气体。
(3)规范GIS设备检修流程和工艺,GIS设备检修周期需根据前期进行的各类试验与检测结果、运行中出现的故障情况、环境影响因素等进行综合详细的分析与评价,其基本点是:a、针对GIS各气室SF6气体进行定期检测、分析,运行状况稳定,设备操作机构无重大缺陷,参照厂家规范要求,GIS解体检修可以12年后进行。b、断路器操作机构每6年进行1次详细检查。c、出现异常情况,或操作机构达到了规定的操作次数时,应进行临时检修。检修之前制定出切实可行的检修方案,准备好材料、工器具及备品备件,进行危险点分析与预控,布置好现场的安全技术措施。设备解体检修需请厂家现场指导,以保证GIS检修的工艺流程与组装精度。
2.3明确GIS设备管理责任人员,从制度上保证设备的可靠运行
建立GIS设备主岗、副岗、分管领导责任人员相关制度,明确各自责任范围;设备主岗是所管辖GIS设备的安全生产的直接责任人,负责牵头组织做好GIS设备的技术管理、检修维护、日常巡检、技术改造、设备卫生等工作。辅助副岗是设备管理的第二责任者,协助做好所管辖设备安全稳定运行的保障工作。当设备主岗外出时,自动转为主岗。分管领导要与所辖设备挂钩,与设备主人一起负责监督设备检修,承担相应的领导责任。
3、结语
六氟化硫封闭式组合电器有其优越于其他高压设备的许多特点,但其SF6气体泄漏或发生故障需处理时,往往需要整个间隔停电,甚至是GIS整体停电,其范围和影响是比较大的。所以GIS设备运行中的维护监督、定期检修工作的开展、标准规范规程的建立、制度的制定等都是关键环节,非常重要。只有通过有效的巡视、检测、试验以及全面的状态评价,才可以提早发现设备运行中出现的异常状况,从而有针对性地进行检修,确保设备始终处于安全运行状态,提高GIS设备的整体管理水平。
【关键词】GIS;特点;运行维护;管理
1、GIS的主要特点
1.1结构紧凑,占地面积小。这对厂房来说,节约了空间,间接的就节省了基础建设时间与成本。
1.2导电性能可靠。六氟化硫断路器一般采用自力型触指,触指无须外加弹簧压紧,靠材料自身弹力保证对导电元件压紧力,无崩簧触指或触指松散危险。断路器电气寿命和机械寿命均较长。
1.3绝缘性能高,灭弧能力强。六氟化硫封闭式组合电器采用六氟化硫气体绝缘,六氟化硫气体是一种高电气强度的气体介质,在均匀电场下它的电气强度为同一气压下空气的2.5~3.0倍,在0.3 MPa气压下SF。气体的电气强度与绝缘油相同;热稳定性好,在温度低于1 000 K时,六氟化硫气体几乎不发生分解;具有良好的导热性,能快速冷却电弧,在电流过零时,能迅速地去游离,使弧隙的介质强度能迅速地恢复。所以长期使用的封闭式的六氟化硫气体不会减少或变质,也不会影响其绝缘和灭弧性能。
1.4运输、安装方便。GIS整套设备由制造厂完整提供,且元件之间的技术参数配合均由厂家统一配置,可以减少用户与设计单位的时间和精力;在运输中,将其分为若干运输包装单元,既便于运输又不会破坏元件的完整性,减少现场除尘净化,抽真空等工作量,可大大缩短现场安装时间。
1.5运行维护工作量少,检修周期长。由于六氟化硫气体在灭弧后恢复性能好,损伤少,其高压带电部件均置于密封金属外壳内,不与外部环境直接接触,受影响小。运行较稳定,维护工作量少,检修周期可达10-20年左右。
1.6安全可靠、环境耐受能力强。由于带电部份全部密封于惰性SF6气体中,不与外部接触,不受外部环境的影响,大大提高了可靠性,SF6所体为不燃所体,所以无火灾危险。并且由于所有元件组合为一个整体,使其具有优良的搞地震性能。因带电部分密封于接地的金属壳体内,因而也没有触电危险,金属壳体是封闭的,对电磁和静电实现屏蔽,噪音小,抗无线电干扰能力强。
2、GIS运行维护与管理的要点
2.1要逐步建立标准的GIS的运行规程,规范GIS运行中的巡视内容、巡视重点和操作注意事项。
(1)GIS每天至少1次全面巡视,如遇恶劣天气(大雷雨、酷热等)或设备有隐患时,应进行机动性巡视检查,主要检查设备运行状况,有无异常状态并做好巡视记录,检查要点有以下这些方面:a、巡视前检查GIS室内排风机状况,进入GIS前先开启排风机运行30 min。b、断路器、隔离开关、接地开关的分合闸位置指示应与实际运行方式相符。c、汇控柜上的各种信号指示正常,断路器、隔离开关和接地隔离开关的控制方式在正确位置,柜内各端子应无松脱现象,无焦味,无过热,柜内各空气开关位置正确。d、各断路器、隔离开关及接地隔离开关的传动机构、操作机构及控制回路良好,各部件无裂痕变形,锈蚀和松脱等现象。e、GIS系统各气室压力正常,无明显漏气点。f、注意运行中的GIS声音,如出现异常声音、异味、异常振动等需要进一步查找证实。j、GIS金属壳体温度正常,无过热现象。m、GIS室内照明、防火系统及各种检测装置正常、完好。
(2)GIS设备操作中注意事项:a、当GIS设备进行正常操作时,禁止在设备外壳上进行任何工作,手动操作隔离开关或接地开关时,操作人员必须戴绝缘手套。b、GIS操作时填写正确的倒闸操作票,经当班值长审核后才可进行,断路器、隔离开关、接地开关采用计算机远控操作,只有在远方控制出现故障或其他原因不能进行远方操作时,在征得相关领导同意下才能到就地汇控柜内进行现场操作。c、GIS断路器、隔离开关、接地开关一般情况下禁止手动操作,只有在试验、调试时经相关领导同意方能使用手动操作,操作时必须有专业人员在现场进行指导。d、GIS室各气室内有“SF6压力闭锁”或“SF6压力低报警”信号时,应结合设备的异常信号和设备位置状态,查明原因,在原因没有分析清楚前,禁止操作此气室内任何设备。
2.2建立标准的GIS检修规程,严格GIS检修流程、检修工艺要求、试验标准及周期等。
(1)按行业标准对每个气室的六氟化硫气体湿度定期进行检测,新安装或大修后1年内复测1次,运行中1-3年1次,若接近湿度注意值时,需缩短检测周期。
(2)GIS气室年漏气率应≤1%,电站专业人员要每月对GIS各气室压力进行检查,并做详细书面记录和电子档案。将每月气室的SF6压力进行对比分析,如发现某气室SF6压力有变化时,则加强跟踪该气室SF6压力变化情况,并用检测仪对该气室进行全面检漏,当压力下降接近报警值时,要正确采取防范措施后对气室充入检测合格的SF6气体。
(3)规范GIS设备检修流程和工艺,GIS设备检修周期需根据前期进行的各类试验与检测结果、运行中出现的故障情况、环境影响因素等进行综合详细的分析与评价,其基本点是:a、针对GIS各气室SF6气体进行定期检测、分析,运行状况稳定,设备操作机构无重大缺陷,参照厂家规范要求,GIS解体检修可以12年后进行。b、断路器操作机构每6年进行1次详细检查。c、出现异常情况,或操作机构达到了规定的操作次数时,应进行临时检修。检修之前制定出切实可行的检修方案,准备好材料、工器具及备品备件,进行危险点分析与预控,布置好现场的安全技术措施。设备解体检修需请厂家现场指导,以保证GIS检修的工艺流程与组装精度。
2.3明确GIS设备管理责任人员,从制度上保证设备的可靠运行
建立GIS设备主岗、副岗、分管领导责任人员相关制度,明确各自责任范围;设备主岗是所管辖GIS设备的安全生产的直接责任人,负责牵头组织做好GIS设备的技术管理、检修维护、日常巡检、技术改造、设备卫生等工作。辅助副岗是设备管理的第二责任者,协助做好所管辖设备安全稳定运行的保障工作。当设备主岗外出时,自动转为主岗。分管领导要与所辖设备挂钩,与设备主人一起负责监督设备检修,承担相应的领导责任。
3、结语
六氟化硫封闭式组合电器有其优越于其他高压设备的许多特点,但其SF6气体泄漏或发生故障需处理时,往往需要整个间隔停电,甚至是GIS整体停电,其范围和影响是比较大的。所以GIS设备运行中的维护监督、定期检修工作的开展、标准规范规程的建立、制度的制定等都是关键环节,非常重要。只有通过有效的巡视、检测、试验以及全面的状态评价,才可以提早发现设备运行中出现的异常状况,从而有针对性地进行检修,确保设备始终处于安全运行状态,提高GIS设备的整体管理水平。