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摘要:本文从电力施工实践出发,首先介绍了变压器和GIS设备的功能作用,然后分别阐述了两者的安装调试作业和技术应用,以供参考。
关键词:电力施工;变压器;GIS设备;安装调试;技术应用
在经济社会快速发展的大背景下,人们对于电力资源的使用需求明显增加,电力工程项目数量增多,对于施工质量也提出了更高要求。以变压器、GIS设备为例,作为电力系统中的重要组成部分,关系到电力供应的安全性、可靠性。然而在实际施工作业中,可见设备的安装、调试存在一些问题,以下对此深入探讨。
1、变压器和GIS设备概述
在电力系统中,变压器的主要作用是电压变换,即电压的升高或降低;变压器的质量高低,直接影响到电力系统的运行水平。相比于其它设备,变压器的零件多、安装工序复杂,调试过程繁琐,因此对于工艺技术的要求高,成为一项施工重点。在变电站内,除了变压器以外,其余设备均属于GIS设备,包括断路器、母线、隔离开关、电流电压互感器等。分析这些设备的特点,一是小型化,二是可靠性高,三是处于封闭的、绝缘的空间内。GIS设备的安装难点,在于体积小、结构复杂、密封性高,任何一个工序出现问题,都可能造成严重的损失。调查数据显示[1],我国变电站中GIS设备的故障率约为50%,其中设备安装运行1年以内,设备内部闪络故障发生率为0.53次/间隔。由此可见,提高安装质量,做好调试工作,才能够保证电力系统的安全运行,切实减少电力故障。
2、电力施工中变压器的安装调试技术
2.1变压器的安装
第一,准确定位。变压器在安放前,首先应该准确定位,结合高压、低压套管的出线要求,保证两者相配套。就位后,及时检查进线方向、中心位置,将偏差控制在允许范围内。如果变压器安装在轨道上,应该辅助利用止轮器,对变压器进行可靠固定,避免位置滑移。安装在继电器一侧时,应该预留出一定的上升高度,一般控制在1%—1.5%之间[2]。
第二,吊罩检查。检查变压器各个部位的支撑是否牢固,避免发生移动;检查螺栓的紧固性,避免发生松动;还要检查绝缘屏障的完整性。以上检查完成后,开始吊装变压器,拆下钟罩螺丝、系上绳索,起吊时避免铁芯、罩壳相互碰撞。通过试吊5-10cm的高度,能明确重心位置,然后进行正常起吊;与此同时工作人员要检查各项附件,例如螺栓、支撑件、绝缘屏障等。
第三,回罩注油。回罩注油之前,首先通过试验保证各项参数正常。钟罩回扣应该保证重心稳定,避免芯部、油箱相互接触,必要时可以使用定位棒。放油后16小时,可以进行注油操作,尽量缩短变压器暴露在空气中的时间。
第四,安装附件。第一步安装套管,应该从内部穿入引流线,套管慢慢下落,直至引线从套管中穿出。第二步安装引线接头固定销,要求套管末端良好接地,而且引线底部的应力锥和套管接触时不能受力。第三步安装冷却装置,要求关闭变压器上的阀门,移除法兰上用于临时封闭的封闭板,吊起冷却器、套上橡皮圈,最后拧紧上下连管法兰[3]。第四步安装净油器和安全气道,要求彻底清理,内部保持清洁干燥。第五步安装气体继电器和温度计,安装前检查性能质量是否合格,以及信号触点能否正常动作。
2.2变压器的调试
第一,分析溶解气体。变压器使用期间,绝缘油发生裂解,继而产生CO、H2、CH4等气体,当气体或水分含量超过最大限值,就应该对各种成分进行分析,并查明产生原因,避免造成设备损坏。
第二,测量电压电流。一是分接头电压比。针对变压器的分接头,应该逐一检查电压比,看接头、分接开关的位置是否准确,排除匝间短路现象。具体到分接头的电压比,应该和铭牌标识保持一致;单相变压器、三相变压器,还要分别进行极性试验、接线组别试验[4]。二是绕组直流电阻。测量该电流,能够了解绕组接头的焊接情况,是否存在匝间短路隐患、高压引出线是否断裂等。
第三,绝缘电阻测试。对变压器的绕组、套管进行绝缘电阻测试,能及时发现绝缘问题,例如金属接地、瓷件破裂等。以交流耐压试验为例,能明确绝缘强度指标,从而判断是否存在绕组松动、油中含有杂质等情况。
3、电力施工中GIS设备的安装调试技术
3.1GIS设备的安装
第一,准备工作。GIS设备在安装前,应该和土建专业、电气专业进行交接,对设备进行除尘,从根源上规避杂物带来的污染。要求制造商提供安装说明,保证安装作业的科学性,以气室为例,应该进行特殊处理,使其形成真空状态[5]。另外,保证外界环境整洁干燥,可以修建防尘室,向室内添加干燥气体。在连接法兰时,要求设置防尘套,工作人员规范着装,避免带来灰尘和污染。
第二,安装流程。一般情况下,GIS设备的安装流程为:定位轴线—间隔就位—模块拼装—气室抽气—充入SF6—敷设二次电缆—二次接线。其中,安装重点包括两方面:一是拧紧法兰螺栓,按照从左到右、先上后下的顺序;二是合理调整伸缩节,将安装误差控制在允许范围内。
3.2GIS设备的调试
第一,检查设备开关。断路开关部件常见如液压伸缩结构,其自身特点体现在开关油压串联,长时间使用后,会导致油压下降,甚至影响断路器的运行速度,造成断路故障。实践证实,不同的开关在开启时,其压力值也是不同的,以沉合阀开关为例,其压力值较大,为了实现延时效果,就必须使用继电设备,将油压维持在正常状态下,保证开关的正常运行。
第二,检查密封性能。GIS设备的密封性,直接关系到系统的运行,以及工作人员的安全。完成安装后,要求对各个气室进行检查,包括接头密封性、法兰面接口、气室阀门等关键部位。充入SF6时,气体中可能含有少量水分,一方面降低了纯度指标,另一方面也会影响绝缘性能[6]。对此,应该使用微水测试仪,对气室内SF6中的水含量进行测定,保证安装合格。
第三,测量主回路电阻。对主回路电阻进行测量,能及时发现GIS设备的问题,明确各个区段的链接情况。一般来说,使用回路电阻仪进行测量,要求电流达到100A,保证主回路良好固定,避免因接触不良而发热。以直流压降法为例,电阻值为112Ru处于正常范围,否则就说明存在接触不良问题。
第四,计算工频耐压值。个别厂商提供的工频耐压值不准确,得到的实验值不满足设备使用标准,使用时一旦操作不当,断路器就可能出现击穿故障。对于这种情况,应该通过试验计算出准确数值,对套管元件检测后,提高耐压水平。
第五,接地检查。检查接地位置是否准确,接地是否满足要求,并保证二次回路接线正确。要求导线和端子之间牢固连接,并且具有良好的绝缘性。
结语:
综上所述,在电力系统中,变压器、GIS设备均属于关键设备,影响到整个电力供应的安全性、稳定性。文中分别介绍了两者的安装作业和调试方法,希望为类似工程的开展提供经验,助力我国电力工程的健康发展。
参考文献:
[1]戴卫超.电力施工中变压器和GIS设备安装调试技术分析[J].中国电力教育,2012,(9):145-146,148.
[2]曹强.变电站GIS设备安装调试中常见问题及规避途径[J].科技创新与应用,2016,(34):183.
[3]赵兴华.变电站电气调试过程中的故障及处理措施[J].城市建设,2012,(29).
[4]王帆.刍议智能化变电站电气设备安装及调试技术[J].数字通信世界,2015,(12):199.
[5]刘侠.GIS设备安装调试技术在500kV变电站电气施工中的应用研究[J].通讯世界,2014,(8):68-69.
[6]李景锟.浅谈电力GIS设备安装调试关键工艺质量控制[J].无线互联科技,2013,(8):93-93,95.