来自一线的声音!光伏电站GIS设备的结构、调试和维护检修


来自一线的声音!光伏电站GIS设备的结构、调试和维护检修

随着光伏市场的高速发展,我国光伏应用技术逐渐达到世界先进水平,新建的光伏电站大多采用GIS设备取代了传统的AIS。本文主要对GIS设备及其调试、维护进行简单介绍。希望能给予光伏电站运维人员些许帮助。


GIS简介

GIS是气体绝缘全封闭组合电器的英文缩写,全称是:Gas Insulated Switchgear。GIS由断路器、隔离开关、接地开关、互感器、避雷器、母线、套管、连接件和出线终端等组合而成的高压配电装置,这些设备部分或全部封闭在金属接地的外壳中,在其内部充有一定压力的六氟化硫绝缘气体,故也称SF6全封闭组合电器。

来自一线的声音!光伏电站GIS设备的结构、调试和维护检修


GIS分类

根据安装环境可分为室内GIS和户外GIS

来自一线的声音!光伏电站GIS设备的结构、调试和维护检修


根据结构可分为

1) 分相式:主回路分别装在独立的金属圆筒外壳内,有环氧树脂浇注绝缘子支撑,内充SF6 气体

2) 主母线三相共筒:仅三相主母线共用一个外壳,利用绝缘子将三相母线均匀支撑在圆筒内,其他元件均为分相结构

3) 全三相共筒:每个元件的三相集中安装于一个园筒外壳内,用环氧浇注件支撑和隔离

4) 复合式或称混合式H-GIS:三相空气绝缘且不带母线的单相GIS


三相共筒式相比于单相单筒式,具有结构紧凑、重量轻、抗震性能好、涡流耗能小、故障率低的优点 

来自一线的声音!光伏电站GIS设备的结构、调试和维护检修


GIS的三工位

三工位是指三个工作位置:

1) 隔离开关主断口接通的合闸位置

2) 主断口分开的隔离位置

3) 接地侧的接地位置


三工位开关其实就是整合了隔离开关和接地开关两者的功能,并由一把刀来完成,这样就可以实现机械闭锁,防止主回路带电合地刀

来自一线的声音!光伏电站GIS设备的结构、调试和维护检修


GIS的结构和主要部件

GIS由断路器、隔离开关、接地开关、互感器、避雷器、母线、套管、连接件和汇控柜等组成。 

来自一线的声音!光伏电站GIS设备的结构、调试和维护检修

1)断路器:通过操作机构使绝缘杆、气缸、动主触头、动弧触头及喷口的向上、下运动,与静触头的接触、分离来实现合、分闸。

来自一线的声音!光伏电站GIS设备的结构、调试和维护检修


2)气室:GIS根据各个元件不同的作用,分成若干气室,原因如下:

①因SF6气体的压力不同,要求分为若干个气室。断路器在开断电流时,要求电弧迅速熄灭,因此要求SF6气体的压力要高。隔离开关切断的仅是电容电流,所以压力要低些。

②因GIS设备检修的需要,要分为若干个气室。由于元件与母线要连接起来,当某一元件发生故障时,要将该元件的SF6气体抽出来才能进行检修,分成若干气室能减小故障范围。

③可以防止事故范围扩大,也便于更换设备。

来自一线的声音!光伏电站GIS设备的结构、调试和维护检修


3)SF6密度继电器:为了监视GIS设备各气室SF6气体是否泄漏,根据各厂家设计不同装有压力表或密度计,密度计装有温度补偿装置,一般不受环境温度的影响。为防止SF6压力过高,超出正常压力,又装有防爆装置。 

来自一线的声音!光伏电站GIS设备的结构、调试和维护检修


4)防爆膜:当内部发生故障,故障未能及时切断时,电弧使SF6气体压力升高,防爆膜提供一个压力释放的窗口,防止外壳爆炸。 

来自一线的声音!光伏电站GIS设备的结构、调试和维护检修


GIS设备的调试

1)检查接线

  通过直流电压降法检测接线是否正确。将测量结果与规定的数值进行比较,确保误差制在合理的范围以内。如果出现的误差较大,则需要重新选择接线的方式,最大限度的降低误差的范围。

2)SF6气体检测

  六氟化硫气体是GIS设备的主要绝缘介质,直接关系到设备的安全运行,因此投运前需要对SF6气体的进行检测。通常需要进行气体密度检测、气密性检测、水含量检测,检测结果需符合《电力设备预防性试验规程》DL/T 596-1996要求。测试报告模板如下:

来自一线的声音!光伏电站GIS设备的结构、调试和维护检修

来自一线的声音!光伏电站GIS设备的结构、调试和维护检修

 3)接地和阻值检测

接地检测的主要目的是为了能够在GIS设备漏电的情况下有效的对地面的电流进行引导,进而防止出现安全事故。电阻绝缘测试确认设备是否能够安全投运,下表是试验报告模板

来自一线的声音!光伏电站GIS设备的结构、调试和维护检修


GIS的日常维护

巡检前先对GIS室进行通风,对运行、维修人员经常出入的场所,每班至少通风1次(15min);对不经常出入的场所,在进入前应先通风15分钟

来自一线的声音!光伏电站GIS设备的结构、调试和维护检修


GIS的巡视项目

1) 断路器、隔离开关、接地开关、快速接地开关的位置指示器是否正常,闭锁位置是否正常。

2) 各种指示灯、信号灯的指示是否正常,加热器是否按规定投入或切除。

3) 对隔离开关、接地开关,可以窥视孔中检查其触头接触是否正常。

4) 密度计、压力表的指示值是否正常。

5) 断路器、避雷器的指示动作次数是否正常。

6) 裸露在外面的母线温度是否正常。

7) 二次端子有没有发热现象,熔断器是否正常。

8) 在GIS设备附近有无异味、异声、漏气漏油现象。

9) 所有阀门的开、闭位置是否正常,金属支架、接地支架有无锈蚀;有无发热现象。

10) 可见的绝缘件,有无老化、剥落,有无裂纹现象。

11) 所有金属支架和保护罩,外壳有无油漆剥落的现象。

12) SF6气体的分解物有无泄漏现象。

13) 接地端子有无发热现象,金属外壳的温度是否超过规定。

14) 所有照明、通风设备、防火器具是否完好。

15) 表面是否清洁、齐整、标志完善。

16) 瓷套有无开裂、破坏情况。

17) 定期进行设备主体基础沉降观测(建议春秋各一次)

18) 红外成像测温(建议每季度1次红外成像常规检查)。出现异常情况,及时处理。


GIS的常见问题

《国家电网公司电业安全工作规程》(发电站和变电所电气部分)规定:在SF6配电装置室低位区应安装能报警的氧量仪和SF6气体泄漏警报仪。日常应加强SF6气体压力检查。同时需注意SF6气体分解物的变化,有此特征气体(SO2+SOF2)并有增长趋势,则GIS可能存在放电缺陷。但是若GIS装有良好的吸附剂,则检测不到SF6气体分解物。

1) SF6气体泄漏:这类故障一般发生在组合电器的密封面、焊接点和管路接头处。主要是由于密封圈老化,或者焊缝有沙眼等。

2) SF6气体微水超标:SF6气体在运行是标准是300ppm,SF6气体含水量超标会引起绝缘子及其他元件闪络。主要原因是通过密封件泄漏渗入

3) SF6内部放电:由于制造工艺等原因,绝缘件损坏,绝缘浇注有杂质,环氧树脂有气泡,内部有气孔,GIS内部出现悬浮电位,进而产生放电。

4) 液压机构漏油:这类故障主要由于液压机构密封圈老化,或安装位置偏移等原因。


GIS的异常处理

1) GIS异常声响:根据声音的变化判断是屏蔽罩松动、本体其他部分松动,还是内部有放电声,当有异常放电时应采取停电措施

2) GIS发生严重漏气:室外GIS漏气时,靠近时应从上风侧接近设备,穿戴防护服、防毒面具;室内GIS漏气时,应打开通风机通风15分钟以上,测试合格并采取充分措施后才能进入室内检查。

3) GIS气室压力降低或报警处理:①检查气体密度继电器,确定压力降低的气室,判断漏气位置,如确认漏气,则立即停电处理;②如断路器气室漏气,运行中无法处理,在其压力降至闭锁压力前,联系对侧变电站进行停电;③如断路器气室漏气并已降至闭锁值,则应立即拉开断路器的操作电源,并汇报调度;④如发现大量漏气,人员应立即撤离现场,并设置警示标示,防止无关人员误入现场;⑤在发生大量泄漏的15分钟内,除抢修人员外,其他人员严禁靠近设备。靠近GIS设备人员必须穿戴防护衣、穿戴防毒面具和防护手套。


原文始发于微信公众号(坎德拉学院):来自一线的声音!光伏电站GIS设备的结构、调试和维护检修

上一篇:

下一篇:

相关新闻

联系我们

微信:candela1982

邮件:candela@cd-calss.com

工作时间:周一至周五,9:30-18:30,节假日休息

QR code