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高海拔变电站GIS设备故障分析

2021-09-10索元龙李双年

家园·电力与科技 2021年7期
关键词:高海拔设备安装新能源

索元龙 李双年

摘要:随着经济发展,当下电力越来越离不开人们的生活,但相对西藏等偏远地区,电网相对薄弱,变电站的建设尚未完全达到智能化,变电站建设无论生产规格型号、质量、造价及进度多方面制约,且因西藏区域较内地交通偏远,且海拔普遍较高,因此,无论从设备出厂、各项试验、交通运输、到场安装以及投入运行等各方面出发,在高海拔区域相对存在各项指标要求。

关键词:新能源;高海拔;设备安装;GIS;质量

引言

近几年,我国电力行业发展迅速,尤其新能源项目更为火热,因为太阳能资源是取之不尽、用之不竭的可再生能源。根据地域区分,西藏地区更是有着丰富的太阳能资源,因此建设新能源项目可降低西藏电网火电机组的利用小时数,缓解西藏电网枯期的缺电局面,更可促进地区电力事业、生态保护、区域经济的可持续发展。然而,项目建设期间,如何把控各项质量目标,尤其针对高海拔区域怎样去管控设备选型以及质量,需要我们去注意。

1概述

本工程为恩久塘光伏电站110kV升压站,场站平均海拔4000米,受光伏电站征地范围、造价比较及工期的影响,本升压站配电装置采用模块化预制舱型式,二次设备间采用单层建筑的型式;另外考虑建设安装费用、维护费用,GIS组合电器30年全寿命周期成本(LCC)明显优于户外常规布置,110kV配电装置预制舱布置在站区的北侧,二次设备间设置于综合楼内;主变压器布置于站区中间,10kV配电装置预制舱布置于主变南侧,SVG组件预制舱布置于主变东侧,进站大门开在站区北侧,110kV采用架空方式朝北侧出线。项目于2017年3月正式开工建设,2017年6月底并网投产。投运过程中,因GIS设备两次出现故障,导致投运节点延迟。

2事件经过

2.1第一次事件故障

2017年6月14日,经各方验收合格后,变电站准备对110kV线路倒送电,在断路器合闸后,对母线带电,PT电压正常,5分钟后,线路侧断路器跳闸,当晚连夜对故障进行故障抢修,初步断定为GIS盘式绝缘子因介质污染,导致内部绝缘下降,使母线侧相间短路跳闸。抢修人员经过两天的时间,将击穿的绝缘盘子进行更换,并进行试验,试验过程如下:

(1)在冲入气体以后,对该产品的三工位進行了机械特性的测量,和该气室进行微水测量,母线气室和断路 器气室微水均合格;

(2)试验单位对GIS设备整体捡漏,待捡漏完成以后进行耐压试验。分别对A、B、C 三相进行了相间及对地的工频耐压试验无闪络击穿、对更换了盘式绝缘子的三工位 断口进行工频耐压试验无闪络击穿。

(3)试验完成以后,回收母线三工位的气体,装上避雷器的导体,对母线气室进行真空 处理,在真空度为48Pa的情况下,对该气室充入0.5MPa的SF6气体,静止24小时后测量微水合格。对A、B、C三相分别进行十五分钟的额定电压试验,确保设备的正常运行。

2.2第二次事件故障

2017年6月21日17时,110kV升压变电站重新倒送电,在设备运行 22小时后,对侧国网站HGIS断路器跳闸,本侧电站无报文,售后人员依次排查发现线路三工位气室有异常,解体排查发现该三工位内部盘式绝缘子绝缘击穿。经过3天抢修,llOkV线路母线隔离刀闸气室内部烧蚀的绝缘件全部进行更换,对相通的气室,已全部解体检查、恢复修整,其余部位也作了相应检查、清整。并再次进行试验,试验过程如下:

(1)在气体充入静止24小时后,对修复产品进行试验,对三个气室进行微水测试,断路器气室线路三工位气室单相PT气 室微水均合格。

(2)对绝缘电阻值,机械特性,回路电阻,进行测量,结果均合格;

(3)然后对其整体捡漏,待捡漏完成以后进行耐压试验,分别对A、B、C三相进行了相 间及对地的工频耐压试验无闪络击穿,对更换了盘式绝缘子的三工位断口进行工频 耐压试验无闪络击穿;

(4)试验完成后,回收线路三工位的气体,装上单相PT导体,并对线路气室进行真空 处理,在真空度为48Pa的情况下,对该气室充入0.5MPa的SF&气体,静止24小时后,测量微水合格。

此次投运后设备正常运行,截止目前未出现故障。

3原因分析

经过两次故障出现,各单位尤为重视,并召集各单位专家进行分析,大致如下:

(1)第一次故障原因分析:该段设备使用的真空回收车进行回收充气,在事发后在 此回收车充气口发现油渍,回收车的油在高压充气的情况下以油雾的型式进入设备,对设备造成污染;气室内有可能存在的悬浮金属微粒在工频电压作用下,逐步向低电位转 移并沉积在绝缘子表面,使绝缘距离缩短,在工频过电压下击穿放电。

(2)第二次故障原因分析:设备按照运输单元运送至现场时,因部分单元超长超高,需要现场安装,同时现场安装进行耐压试验时,需要拆除避雷器、电压互感器,及对岀现套管分支母线进行现场安装,造成以上单元暴露于空气中,且停留时间达四天后才进行了抽真空干燥处理(真空度为30Pa),在此作业过程中可能导致气室内绝缘件表面受潮,绝缘性能下降;安装室外套管时,因昼夜温差大,在安装过程中可能使绝缘件表面;且现场风沙大,也存在外部粉尘进入事故间隔的可能,从而引发绝缘子表面闪络击穿。

综上所述,该次故障原因分析为:现场安装环境控制不到位,现场指导安装人员责任心不强,设备气体回收再充气过程中气体被污染,设备承受较高的工频电压,最终在累积效益下发生短路事故。

4预防措施

4.1强化现场管理指导安装人员专业知识,加强现场安装工艺纪律并严格执行力度;

4.2加强设备出厂运输、二次倒运期间产品保护意识,安装期间加强外部环境条件检查,以及辅助设备的检验必须到位;

4.3现场人员应加强巡视,设备初次投运期间,必须严格按照巡视规程加强检验,对设备产生异味、异响等情况应加强重视,并及时反馈。

结束语

近年,电力行业突飞猛进,给人民的生活水平带来大幅度的提高,尤其高寒高海拔的偏远区域,但作为建设者本身,我们也因加强各项质量管控,确保用户用电用的安心、舒心、放心。

参考文献:

[1]韦延举.变电站电气安装调试中的常见问题及解决[J].中国电子商务,2013,(22).

[2]袁平.分析变电站电气安装过程中的常见问题和防治对策[J].通讯世界,2013,(16).

[3]韩聪明,冀文举.变电站电气安装调试期间存在问题分析和对策[J].城市建设理论研究(电子版),2013,(22).

[4]刘杰.变电站电气安装调试中的问题及方法应对[J].城市建设理论研究(电子版),2013,(11).

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