淺談gis組合開關(guān)在電廠中的應(yīng)用

淺談gis組合開關(guān)在電廠中的應(yīng)用

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1、淺談GIS組合開關(guān)在電廠中的應(yīng)用摘要:由于GIS設(shè)備在占地面積、運行可靠性、檢修維護(hù)方便性等方面均較AIS敞開式電氣設(shè)備優(yōu)越,因此,GIS組合開關(guān)設(shè)備在電廠中得到廣泛推廣應(yīng)用。在分析了GIS設(shè)備在電廠中應(yīng)用的技術(shù)經(jīng)濟效益優(yōu)越性后,結(jié)合自我工作經(jīng)驗,對GIS設(shè)備在運行過程中常見故障進(jìn)行了歸納總結(jié),并提出了提高GIS設(shè)備運行經(jīng)濟可靠性的幾點技術(shù)措施。關(guān)鍵詞:GIS組合開關(guān);電廠;技術(shù)經(jīng)濟效益由于SF6絕緣氣體具有非常良好的絕緣性能,以SF6作為絕緣媒介可以大大縮短電氣體開關(guān)設(shè)備間的絕緣安全距離,從而使電廠變電設(shè)備占地面積和空間體積得到大大縮小,可以有效解決電廠占地面積和空

2、間體積不足的問題。從上世紀(jì)60年代以來,金屬封閉組合式開關(guān)電器就在電力系統(tǒng)中發(fā)揮非常重要的作用,同時也取得非常良好的技術(shù)經(jīng)濟效益。在整個電廠變電系統(tǒng)中,除了主變壓器(TMr)外,GIS將母線(TM)、斷路器(CB)、隔離開關(guān)(DS)、電壓互感器(TV)、電流互感器(TA)、避雷器(F)等電氣開關(guān)和高壓套管等密封在一個具有完善接地系統(tǒng)且充滿0.25MPa~0.3MPa的SF6絕緣氣體金屬殼內(nèi),利用SE6絕緣氣體作為開關(guān)設(shè)備相間和相對地的絕緣媒介,從而使電廠變電設(shè)備占地面積比空氣絕緣電氣開關(guān)(AIS)大大減少,在電廠中發(fā)揮非常重要的作用。GIS組合開關(guān)設(shè)備以其運行可靠性高

3、、占地面積小、檢修維護(hù)工作量小、擴建方便、以及外形整齊美觀等優(yōu)勢在電廠110kV、220kV、以及500kV變電系統(tǒng)中得到廣泛推廣使用。GIS內(nèi)部結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜,其對清潔度、密封度、真空度等要求十分嚴(yán)格,其在實際運行中也存在一些急需解決的技術(shù)問題。因此,本文將結(jié)合自我多年的工作經(jīng)驗,對電廠GIS組合開關(guān)設(shè)備在運行過程中容易出現(xiàn)的問題及解決措施進(jìn)行分析研究,以其為其它電廠進(jìn)行電廠檢修維護(hù)提供一定借鑒參考意義。1GIS在電廠中應(yīng)用技術(shù)經(jīng)濟效益分析為了分析GIS在電廠中應(yīng)用的經(jīng)濟效益優(yōu)勢,此處以一2x330MW發(fā)電機組技術(shù)改造為例,該電廠變電設(shè)備電壓等級為220kV,按照雙母

4、線接線方式,設(shè)置4回出線,其中1回為備用。在電廠建設(shè)過程中,考慮到當(dāng)?shù)貝毫拥牡刭|(zhì)和自然氣象條件,于是對GIS組合開關(guān)設(shè)備變電站和AIS敞開式變電站兩種方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟性比較分析,其投資費用比較數(shù)據(jù)如表1所示:表1電廠變電站投資費用比較表(單位:萬元)從表1可知,電廠采用GIS組合開關(guān)設(shè)備比AIS敞開式變電站其在設(shè)備價格方面要多出476萬元,而相應(yīng)在土建即電氣安裝費方面要少1249萬元,同時由于其檢修維護(hù)方便,檢修維護(hù)周期長,其檢修維護(hù)費用要少240萬元,也就是電廠采用GIS變電站后,其總體要比常規(guī)AIS設(shè)備節(jié)約1013萬元。也就是說,對于電廠變電方案而言,通過技術(shù)和經(jīng)

5、濟等方面的比較,雖然GIS組合開關(guān)變電站方案其初始投資設(shè)備費要比AIS敞開式變電站方案多476萬元,但GIS占地面積小,其土建造價、安裝及維護(hù)費用等方面,GIS組合開關(guān)設(shè)備變電站方案比AIS敞開式變電站方案低1449萬元,總體可以為電廠節(jié)約投資約1000萬元,同時GIS組合開關(guān)變電站在技術(shù)上、運行維護(hù)方便性等方面均較AIS敞開式設(shè)備占有絕對優(yōu)勢,因此,GIS組合開關(guān)設(shè)備在電廠變電站中應(yīng)用能夠帶來非常大的經(jīng)濟效益,具有非常大的應(yīng)用推廣前景。2GIS在電廠中運行常見問題從上面分析可知,GIS組合開關(guān)設(shè)備在電廠中應(yīng)用具有非常大的經(jīng)濟效益,但GIS組合開關(guān)設(shè)備由于其自設(shè)結(jié)構(gòu)較

6、為復(fù)雜,其在初始投資和運行過程中還是存在一些問題,如:一次投資較AIS(或HGIS)較大;GIS變電站占地面積小,如果GIS設(shè)備中某一部位發(fā)生爆炸,在有限范圍內(nèi)會導(dǎo)致變電站中大部分設(shè)備發(fā)生損害,影響其它設(shè)備的安全運行;由于GIS將所有間隔密封在一個充滿SF6的金屬封閉殼內(nèi),其間隔間使相通的,在對其中間隔進(jìn)行檢修時,很難實現(xiàn)運行間隔與檢修間隔的完全分隔等。GIS設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜,其在實際運行過程中,也容易出現(xiàn)SF6泄露、內(nèi)部放電、操作機構(gòu)動作異常等問題。2.1SF6氣體泄漏GIS內(nèi)部所有間隔是靠SF6絕緣氣體進(jìn)行絕緣隔離,而SF6絕緣氣體泄漏則是GIS組合開關(guān)設(shè)備運

7、行中最為常見的異常故障。在電廠安全運行規(guī)程中明確規(guī)定GIS內(nèi)部氣室年漏氣率應(yīng)低于1%,在運行過程中如果GIS是出于輕者漏氣工況,則需要采取相關(guān)措施對GIS內(nèi)部氣室進(jìn)行補氣處理;如果GIS漏氣較為嚴(yán)重時,會迫使GIS發(fā)生非計劃停運等不利工況。2.2SF6氣體中水分含量增高從大量文獻(xiàn)資料和實際工作經(jīng)驗可知,GIS氣室中SF6絕緣氣體水分含量增高通常與GIS氣室中SF6絕緣氣體發(fā)生泄漏有關(guān)。因為氣體在泄漏過程中,外部水氣會沿泄露通道向GIS氣室內(nèi)滲透,這樣就會使GIS氣室內(nèi)的SF6絕緣氣體的水分含量增高。由于GIS設(shè)備對密封度和真空度要求十分嚴(yán)格,當(dāng)SF6

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