220kV变电运行知识分享

220kV变电运行知识分享220kV变电站概况1.220kV变电站GIS设备2.220kV变电站继电保护3.倒闸操作与事故处理5.220kV变电站直流系统4.1.220kV潞城开关站新建工程简介本开关站位于百色市田林县潞城乡旺吉村境内，围墙占地面积21.38亩，135米*100米;新建进站道路约200米。新建主控通信楼一栋,220kVGIS室一栋，消防水泵房级消防水池，户外构支架基础，高压电抗器基础一组，场平，公路等构筑物。220kV变电站概况2.变电工程本期高压侧采用双母线单分段，远期中压侧采用双母线，远期低压侧采用单元接线。变压器远期为2×180MVA，本期无。220kV出线：远期10回，本期6回（至百色坡阳2回、百色者保2回、百色瓦弄2回），预留4回。110kV出线：远期8回，本期无。高压电抗器15MVA：本期一台，远期2台；220kV变电站概况220kV变电站GIS设备2.220kV变电站继电保护3.倒闸操作与事故处理5.220kV变电站直流系统4.220kV变电站概况1.六氟化硫封闭式组合电器，国际上称为“气体绝缘开关设备”（Gas-InsulationSwitchgear）简称（GIS）----SF6全封闭组合电器。它将一座变电站中，除变压器以外的一次设备包括由断路器、母线、隔离开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、接地开关、出线终端等，经过优化设计有机地组合成一整体，内部充有一定压力的SF6气体，SF6气体也是它的绝缘和断路器消弧介质。220kV变电站GIS设备220kV变电站GIS设备•（1）断路器。目前运行着的早期产品广泛使用单压式变开距灭弧室，现在生产的产品大多采用变开距“自能”式灭弧室，也有一些制造厂家在145kV及以上电压等级断路器中采用定开距灭弧室。在较高电压等级中使用双断口灭弧室。•（2）隔离开关与接地开关。在一般情况下，隔离开关与接地开关组合成一个元件，接地开关的静触头装在隔离开关上，而动触杆则安装在与接地外壳等电位的壳体内。负荷开关是在隔离开关断口上加装了灭弧装置，其结构尺寸基本上与隔离开关相同。接地开关可分为工作接地开关、快速接地开关等。•（3）电流互感器。GIS中的电流互感器可以单独组成一个元件，或与套管、电缆头联合组成一个元件。单独的电流互感器放在一个直径较大的筒内，或者放在母线筒外面，它可以根据需要放置4—6个单独的环形铁芯，并选择不同的变比。•（4）电压互感器。363kV及以下电压等级中，一般采用环氧树脂浇注的电磁式电压互感器，550kV及以上电压等级中，普遍采用电容式电压互感器。GIS主要元件结构如下：220kV变电站GIS设备•（5）母线。母线有两种结构形式：一种是三相母线封闭在一个筒内，导电杆采用条形（盆形）绝缘子固定，它的优点是外壳涡流损耗小，相应地载流容量大。但是，三相母线布置在一个筒内，不仅电动力大，而且存在三相短路的可能性。另一种是单相母线筒，即每相母线封闭在一个筒内。它的主要优点是杜绝三相短路的可能性，圆筒直径较同电压等级的三相母线的小。但是，存在着占地面积较大、加工量大、外壳涡流损耗大等缺点。•（6）避雷器。目前广泛采用的是氧化锌（ZnO）避雷器，也有采用磁吹避雷器的。氧化锌避雷器具有残压低，尺寸及质量小，伏秒特性好，保护性能稳定等优点。•（7）连接管。各种用途的连接管有90度弯管、三通、四通、转角管、直线管、伸缩节等，一般选择定型规格的连接管。GIS主要元件结构如下：220kV变电站GIS设备•（8）电缆终端。SF6电缆终端是GIS与高压电缆出线的连接部分。•（9）SF6充气绝缘套管。SF6充气绝缘套管是GIS与高压架空线路的连接部分，套管内充入SF6气体。•（10）汇控柜。汇控柜（或称监控箱）的主要作用是起监视和控制作用。监控的主要内容包括：气体压力监视、气体密度监视、状态监视、故障监视、电压监视、电流监视、控制等。汇控柜内的主要元件有：SF6气体密度继电器，SF6气体压力表和压缩空气压力表、充气及取气口等。在汇控柜的正面可以设置模拟母线、控制开关、状态指示器、故障指示器、电压表、电流表等。根据用户的要求，可分为分散安装和集中安装两种。分散安装是按每个间隔将各气室用的压力表、密度表、各种控制阀门、控制开关等都集中安装在一个汇控柜内，通过气管与气室连接；集中安装是将几个间隔分散控制的各种元器件，集中安装在与GIS分离设置的独立的汇控柜内。GIS主要元件结构如下：220kV变电站GIS设备220kV变电站GIS设备隔离开关静触头接地开关静触头动触头快速接地开关的开断和关合性能在母线较长时，为了防止由于热胀冷缩和安装误差或基础形变造成设备破坏，常在母线之间配置波纹管，此外，在GIS与外界振动源直接相连时，为了吸收振动，也常配置波纹管，本站的波纹管为不锈钢材质，使用寿命为30年或10000次伸缩。220kV变电站GIS设备220kV变电站GIS设备220kV变电站GIS设备•(1)结构小型化：采用性能卓越的气体作绝缘和灭弧介质，大幅度缩小变电•(2)可靠性高：带电部分全部密封于惰性气体SF6中，与盐雾、积尘、积雪等外部影响隔离，大大提高了运行的可靠性。此外还具有优良的抗地震能力。•(3)安全性好：带电部分密封于接地的金属壳内，因而无触电危险；SF6气体为惰性气体，所以无火灾危险。•(4)杜绝了对外部的不利影响：因带电部分全封闭在金属壳体内，对电磁和静电实现屏蔽，不会产生噪音和无线电干扰等问题。•(5)安装周期短：由于结构小型化，可以在制造厂实现整机装配，试验合格•(6)维护方便，检修周期长：因结构布置合理，灭弧系统先进，延长了检修周期，提高了产品的使用寿命。又由于其结构的小型化，安装位置距地面近GIS特点：220kV变电站GIS设备•SF6作为一种绝缘气体，具有很多优点，是一种无色、无味、无毒、不可燃的惰性气体，并有优异的冷却电弧特性，特别是在开关设备有电弧高温的作用下产生较高的冷却效应，避免局部高温的可燃性。SF6气体的绝缘性能远远超过传统的油、空气绝缘介质。其用于电气设备中，可以缩小设备的尺寸，提高设备绝缘的油、空气绝缘介质。其用于电气设备中，可以缩小设备的尺寸，提高设备绝缘的可靠性。•其缺点是在电弧放电时分解形成硫的低氟化合物不但有毒，且对某些绝缘材料和金属具有腐蚀作用。为什么选用SF6气体而不是液体（油）？SF6气体的毒性问题：•①SF6是重气体，特别在室内有可能引起窒息。•②新气体出厂生物试验合格不应含有毒杂质。•③在电弧高温作用下，SF6分解物与水分等杂质反应可能产生有毒物质。220kV变电站GIS设备什么是GIS设备的气隔？设置气隔有什么好处？•GIS内部相同压力或不同压力的各电器元件的气室间设置的使气体互不相通的密封间隔称为气隔。•设置气隔有以下好处：(1)可以将不同SF6气体压力的各电器元件分隔开。(2)特殊要求的元件(如避雷器等)可以单独设立一个气隔。(3)在检修时可以减少停电范围。(4)可以减少检修时SF6气体的回收和充放气工作量。(5)有利于安装和扩建工作。220kV变电站GIS设备•由于断路器气室内SF6气体压力的选择要满足灭弧和绝缘两方面的要求，而其他电器元件内SF6气体压力只需要考虑绝缘性能方面的要求，两种气室的SF6气压不同，所以不能连为一体。•断路器气室内SF6气体在电弧高温作用下可能分解成多种有腐蚀性和毒性的物质，在结构上不连通就不会影响其他气室的电器元件。•断路器检修的几率比较高，气室分开后，要检修断路器时就不会影响到其它电气的元件气室，因而可缩小检修范围。•注：上海思源220kVGIS设备断路器室额定0.62/报警0.58/闭锁0.55；其它气室额定0.58/报警0.53。GIS中断路器与其他元件为什么必须分为不同的气室？220kV变电站GIS设备•（1）按安装部分分：•根据就近原则在总体布局上连接在一起的几个气室，就可组成一个独立气隔单元。如断路器和CT组成一个独立气隔气室。•（2）按试验要求分：•由于试验要求不同，PT、避雷器、电缆终端等一般均为独立气室单元。•根据安装运行要求，气隔单元一般不宜过大。220kV变电站GIS设备•GIS采用分散控制后，SF6监控装置直接安装在每个气隔单元上.即SF6密度计。4、SF6气体监控装置220kV变电站GIS设备•带有SF6压指示和报警触头的SF6密度继电器。在密度计上直接读出所连接气室的SF6压力，而通过引线将报警触点接入就地控制柜。当气室内SF6气体降低时，则通过控制柜上光子牌指示灯或报警继电器发出SF6压力降低报警信号，或是断路器室SF6压力降低的报警信号及断路器操作闭锁信号。220kV变电站GIS设备•GIS系密集型结构方式，对其接地问题要求很高，一般要采取下列措施：•1、接地网应采用铜质材料，以保证接地装置的可靠和稳定，而且所有接地引线端都必须采用铜排，以减少总的接地电阻。•2、由于GIS各气室外壳之间的对接地均设有盆式绝缘子或者橡胶密封垫，两个筒体之间均需另跨接铜排，切其截面需按主接地网截面考虑。•3、正常运行时，特别是电力系统发生短路接地故障时，外壳上会产生较高的感应电势。为此要求所有金属筒体之间要用铜排连接，并应有多点与主接地网相连，以使感应电势不危及人身和设备（特别是控制保护回路设备）的安全。•一套GIS外壳需要几个点与主接地网相连接。220kV变电站GIS设备•（1）检查并记录各气室的SF6压力，机构弹簧储能正常。•（2）注意辨别有无异音（放电、励磁）、异味。•（3）外壳有无发热、变形、脱漆，外部连接和接地有无松动、锈蚀。•（4）操动机构联板、连杆有无变形，开口销是否脱落。•（5）开关、刀闸分合指示器与指示灯显示是否正确，符合实际位置。计数器的指示和动作情况是否一致。GIS设备的巡视检查项目：220kV变电站GIS设备•（6）汇控柜内线路带电显示器指示正确，VD指示灯指示正常。•（7）各切换开关操动把手与实际运行位置相符；控制、操作电源开关在正常位置；连锁位置指示正常。•（8）GIS设备的接地连接线、接地螺栓表面无锈蚀，压接牢固。•（9）套管应完好、无裂纹、无损伤、无放电现象。•（10）基础无下沉、倾斜。GIS设备的巡视检查项目：220kV变电站GIS设备•1.大负荷或过负荷时，用红外测温设备检查内部、引线接头发热情况。•2.大风扬尘、雾天、雨天外绝缘有无闪络。•3.冰雪、冰雹外绝缘有无损伤。•4.雷雨过后检查避雷器的动作情况。•5.特殊天气下应做下列检查：GIS设备的特巡220kV变电站GIS设备•（1）大风时检查室外架空线无剧烈摆动，上面无搭挂落物；•（2）雨天和雾天时，检查GIS室外架空线无电晕放电及闪络现象；•（3）下雪时，GIS室外架空线接头处积雪有无明显溶化过快及放电闪络现象；•（4）气温骤冷时，检查就地控制柜内加热器的投运情况，检查表计压力，检查有无漏气；检查操作机构油位是否正常。220kV变电站GIS设备•1、运行中GIS所属机构箱、现场汇控柜内加热驱潮器应始终投入。现场汇控柜门应关紧。•2、运行中禁止打开或关闭GIS气体管路的任何阀门。•3、GIS因故障造成大量SF6气体泄漏时，要注意远离泄漏点，站在上风口，必要时带防毒面具，穿防护服。•4、在GIS上正常操作时，任何人禁止触及外壳，并保持一定距离。GIS设备的运行规定220kV变电站GIS设备•5、GIS设备停电检修，实行气体及电气的可靠隔离时，特别注意GIS的放气隔室内不能有带电部位存在；•6、开关、刀闸“就地/远方切换”开关切至“远控”位置，当需要进行就地操作时将其切至“就地”位置，操作完毕后及时切回到“远方”位置；•7、GIS设备汇控柜内闭锁切换钥匙应取下由防误专责人保管，正常切至“联锁”位置，严禁随意切动。如果遇到特殊情况，需要进行解锁操作时，在完成防误解锁相关的审批许可手续拿到解锁钥匙后方可解锁操作。GIS设备的运行规定220kV变电站GIS设备220kV变电站GIS设备2.220kV变电站继电保护3.倒闸操作与事故处理5.220kV变电站直流系统4.220kV变电站概