分析220kV六氟化硫封闭组合电气设备的安装

吕昊 武亚军 郭良浩

摘 要：我国的科学技术在不断的发展，社会在不断的进步，六氟化硫封闭式组合电器（GIS）以其安装期短、可靠性高、检修量少等诸多优点在变电站中应用越来越多。社会的发展和经济的进步，人们用电需求不断增多。我国电力系统得到了广泛的应用，其中六氟化硫断路器不仅开断能力强，而且工作性能稳定，被人们所喜爱。

关键词：220kv;六氟化硫组合;运行特点;试验

随着工业制造和人们的正常生活对供电系统提出了更高的需求，六氟化硫封闭式组合电器也得到了电力公司足够的重视，由于六氟化硫有着非常优秀的绝缘性，因此六氟化硫封闭式组合电器在运行的过程中主要是通过六氟化硫化学物质达到绝缘目的的，使用六氟化硫生产的组合配电设备同普通组合配电设备相比，无论是在体积上，还是在占地面积上都更具有优势，并且其有着非常长的检测维护周期，即使在沿海地区和具有较多盐雾地区运行同样也不会受到较大的影响，正是六氟化硫封闭式组合电器有着这么多的优点，其一经问世就受到了人们的欢迎，当前已经得到了极为广发的应用。

1、GIS设备及运行特点

由于带电部分全部密封于惰性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。此外由于所有元件组合成为一个整体，具有优良的抗地震性能。因带电部分密封于接地的金属壳体内，因而没有触电危险。SF6气体为不燃烧气体，所以无火灾危险。又因带电部分以金属壳体封闭，对电磁和静电实现屏蔽，噪音小，抗无线电干扰能力强。安装周期短。由于实现小型化，可在工厂内进行整机装配和试验合格后，以单元或间隔的形式运达现场，因此可缩短现场安装工期，又能提高可靠性。因其结构布局合理，灭弧系统先进，大大提高了产品的使用寿命，因此检修周期长，维修工作量小，而且由于小型化，离地面低，因此日常维护方便。接地开关可以配手动、电动或电动弹簧机构。手动和电动机构主要用于检修用接地开关;电动弹簧机构用于具有开合电磁感应电流、静电感应电流能力和需要关合短路电流的接地开关。接地开关可用做一次接引线端子，因此，在不需要放掉SF6气体的条件下，用于检查电流互感器的变化和测量电阻等。

隔离开关可以配手动、电动或电动弹簧机构。手动和电动机构主要用于无负载电流时分合隔离开关;电动弹簧机构用电压（KV）设备种类占地面积（M2）对比百分数500常规设备494425.02GIS1237330常规设备298928.77GIS860220常规设备110537.01GIS409110常规设备35845.81GIS164于需要切合电容电流、电感电流和母线转换电流的隔离开关。GIS的每一个间隔，用不通气的盆式绝缘子（气隔绝缘子）划分为若干个独立的SF6气室，即气隔单元。各独立气室在电路上彼此相通，而在气路上则相互隔离。每一个气隔单元有一套元件，即SF6密度计、自封接头、SF6配管等。其中，SF6密度计带有SF6压力表及报警接点。除可在密度计上直接读出所连接的气室的SF6压力外，还可通过引线，将报警触电接入就地控制柜。当气室内SF6气压降低时，则通过控制柜上光字牌指示灯及综自系统报文发出“SF6压力降低”的报警信号，如压力降至闭锁值以下，则发闭锁信号，同时切断断路器控制回路，将断路器闭锁。就地操作需要通过就地控制柜来实现。

就地控制柜（LCP）是对GIS进行现场监视与控制的集中控制屏。也是GIS间隔内、外各元件，以及GIS与主控室之间电气联络的中继枢纽。就地控制柜具有就地操作、信号传输、保护和中继、对SF6系统进行监控等功能。就地操作时，将“远方/就地”操作手柄切换至“就地”位置，然后切相应的开关、刀闸、接地刀闸操作开关即可。以220KV系統为例。220KV系统采用FCK-851微机测控装置，具有测量、控制、监视、记录、同期、间隔层逻辑自锁互锁等功能。该装置通过自身实时、开放的网络通信功能互相交换数据，每台测控装置都能实时获得来自其他间隔的测控装置的遥控信息，并应用于控制的闭锁逻辑判别，从而实现间隔层的闭锁逻辑。控制命令的执行流程如图所示：当“远方/就地”手柄在远方状态时，只有远方遥控命令有效;当“远方/就地”手柄在就地状态时，只有就地的控制操作有效。然后判断联锁/解锁手柄的位置状态，确定是否需要进行逻辑闭锁，只有不需要逻辑闭锁或者满足闭锁逻辑的出口条件时，才允许完成控制命令，从而更有效地实现逻辑闭锁功能。在测控装置操作时，应先在五防机进行模拟操作，并将操作任务传至电脑钥匙。将测控装置的“远方/就地”切换手柄切换至“就地”位置，电脑钥匙插入对应的端口，然后切换相应的开关操作手柄即可。

2、220kV六氟化硫组合电器运行与试验

2.1 外观检验

六氯化硫组合电器在为整个同隔为运输单元，也有的部分是单个模块运输，如电压互感器避雷器等。由于不同的运输条件的不同和路途的远近，有时会造成表面划伤损坏等现象，外观检验主要就是检验运输部件是否有受损，还有就是各个部件之同的连接是否可靠，主要检验项目有1）组合电器壳体和支架是否受损，螺栓的连接是否可靠;2）管路、盆式绝缘子（通气盆.气隔们）及接地钢线是否涂有规定颜色油漆，以便识别;3）隔离开关、接地开关和断路器的本体或操作机构上是否具有清晰正确的合分指示或标示。

2.2 六氧化硫气体水分测试

六氯化硫组合电器中的水分主要是从密封面的渗入.绝缘材料的析出和六氧化硫气体这三条途径而来。六氧化硫组合电器的绝缘件是不允许有水分析出的，表面结露将会导致绝像水平大大下降，六氯化硫组合电器的安全性能将会受到严重威胁。因此要保证六氯化硫组合电器的安全运行必须把含水量控制在可靠数值范围内。

2.3 气体检漏

六氯化硫组合电器内要保证正压力，避免设备受外界水分侵入，要对组合电器的所有密封面进行气体检漏。漏气检测可以分为定量检测和定性检测。定量检测是确定设备的漏气率，要求在技术条件规定的范围内，我们通常就是采用此种检测方法进行气体检漏的。定性检测是为了能够找到漏点的确切位置，以便现场进行及时处理。年漏气幸国内规定不大于5%。

2.4 回路的检验

六氯化硫组合电器除了一次设备以外，还有二次回路，其中包括闭镇回路联锁回路操作回路和气体监测回路等.因此操作和保护回路的正确性控制和信号系统的正确性直接影响六氟化硫组合电器的安全运行。

2.5 联锁、闭锁操作试验

由于六氯化硫组合电器中的隔离开关接地开关和断路器肉眼看不见其是否断开，为保证运行安全防止误操作，现场要进行闭锁联锁的试验。在现场安装完成六氧化硫组合电器后并完成了相应的全部试验后进行，一般包括以下试验项目1）断路器合闸，隔离开关和接地开关不能操作;2）断路器分闸隔离开关合闸，接地开关不能操作;3）隔离开关分闸，接地开关能够操作;4）接地开关合闸，隔离开关不能操作;5）接地开关分闸位置，隔离开关能够操作。每组操作试验不少于5次且每次试验保证正确操作。

2.6 回路电阻试验

回路电阻试验是测试导电回路的接触电阻。六氣化硫组合电器在现场交接和安装试验时，都要测试回路的电阻值，标准这样规定：主回路电阻测量值不得超过产品规定值的20%。现场试验时，一般以产品出厂测试值为准。回路接触电阻大，在设备运行时会造成接触点溫升过高，超过设备允许数值后，会造成设备电气性能损坏，使其烧毁。所以回路直流电阻的平衡对解决温升过高，提高设备寿命有及其重要的意义。回路电阻在测试时要注意不要擦伤绝缘子的等电面。

2.7 绝缘耐压试验

在上面所有试验工作全完成后需要进行最为重要的绝缘耐压试验。根据六氯化硫组合电器的电压等级不同，现场所做的绝缘试验也是完全不同的。现场的绝缘耐压试验有以下三种方法：直流耐压试验、工频耐受电压冲击耐压试验。三种试验特点不同，直流耐压试验不能模拟绝缘结构电气分布的真实情景，此外还可能促使灰尘颗粒极化而聚集到电极上去：工频耐压试验可能不会发现绝缘和导电部件的划痕和擦伤，但这些擦伤的元件会破坏电场的均匀性;冲击耐压试验可能不会发现气体中和绝缘上的污垢和尘粒，甚至不会发现绝缘零件的裂纹或破损。如果用两种以上的耐压试验，由于设备本身及时间等因素都是不可能的。因此一般电压等级330千伏以下的SF6组合电器采用工頻耐压试验，时间为1分钟，同时检验有无局放;330千伏以上的SF6組合电器采用操作冲击试验。

3、结语

由于GIS的全封闭性%可靠性大为提高，但也有不足之处，故障检测困难，检修难度很大，一些试验设备无法使用。这里有必要指出，应当通过运行管理来发现故障%通过常规试验预防故障发生。

参考文献

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[2]李建基.高压开关设备实用技术[J]中国电力出版社，2015.

[3]陈家斌.供用电设备常见故障排除实例[J]中国电力出版社，2018.