220k V GIS隔离开关分合闸指示装置分析与应用

杨君超 侯 艳 毛 玲 高 倩 汪 洋

国网郑州供电公司 河南 郑州 450000

引言

气体绝缘开关设备(gasinsulatedswitchgear,GIS)以其占地面积小、受环境因素影响小、检修维护量小等优点,得到大范围推广,但由于GIS(HGIS)隔离开关无法直观地进行检查、测温,目前通过电气和机械位置指示、查看观察窗、回路电阻测试、带电检测等测试方法检查都有一定的局限性,仍然有很多内部隐患不能及时发现,因隔离开关合闸不到位而引发过热、烧损等问题频繁出现,且故障范围较大,严重影响电网安全稳定运行。断路器是组合电器中核心的部件,从性能参数到机构检测都很完善,但组合电器中的隔离开关,运行中存在问题较多,应引起足够重视。近年来,GIS隔离开关分合闸指示装置测试在设备制造厂出厂试验中已经全面开展,能够测出分合闸时间、速度、行程、超程等参数,能够检测出隔离开关分合闸是否到位,运行阶段对GIS隔离开关分合闸指示装置现场测试工作正在逐步开展,并发现了一些设备隐患。

1 GIS(HGIS)隔离开关简介

GIS(HGIS)隔离开关主要用在分闸后建立可靠的绝缘间隙,将被检修线路和设备与电源隔开,根据运行方式需要换接线路开断和关合一定长度线路的充电电流以及一定容量的空载变压器的励磁电流。GIS(HGIS)隔离开关分类GIS(HGIS)隔离开关可分为角型和线型隔离开关,分别见图1、2。

图1 角型隔离开关

图2 线型隔离开关

1.2 常用标准规定 1)DL/T1250—2013,气体绝缘金属封闭开关设备带电超声局部放电检测应用导则。2)DL/T618—2011气体绝缘金属封闭开关设备现场交接试验规程。3)Q/GDW11059.1—2013,气体绝缘金属封闭开关设备局部放电带电测试技术现场应用导则第1部分：超声波法。4)Q/GDW11059.2—2013气体绝缘金属封闭开关设备局部放电带电测试技术现场应用导则第2 部分：特高频法。5)Q/GDW1168—2013输变电设备状态检修试验规程实施细则。6)国家电网公司十八项电网重大反事故措施相关规定：“断路器、隔离开关和接地开关出厂试验时应进行不少于200次的机械操作试验,以保证触头充分磨合。200次操作完成后应彻底清洁壳体内部,再进行其他出厂试验。”;“弹簧机构断路器应定期进行机械特性试验,测试其行程曲线是否符合厂家标准曲线要求;对运行10年以上的弹簧机构可抽检其弹簧拉力,防止因弹簧疲劳,造成开关动作不正常。”

2 解决办法

依据GIS设备原理,主轴拐臂和分合闸指示是否到位有密切联系,以拐臂为突破口,在不改变、不破坏GIS设备结构因素以及不影响GIS隔离开关和接地开关分合闸运动轨迹等条件下,设计安装在拐臂处到位指示装置,指示装置插入GIS设备拐臂的方形通孔,采用密封胶固定。依据拐臂旋转角度,GIS设备行程划分分闸位置、合闸位置及异常等3个区域图,区域图划分依据“测量拐臂至止钉距离”,经现场测量和厂家技术员人员确认,分合闸拐臂至止钉距离23 mm 符合要求,为了提高设备运行安全,分合闸区域以拐臂至止钉距离20 mm 为标准。依据区域图设计分合闸标识牌,分闸位置采用绿色标识,合闸位置采用红色标识,标识牌具有粘贴功能,可灵活布置。再依据拐臂旋转运动路径,设置与拐臂一起运动指示装置,相当于班组日常使用密度继电器显示方式,把密度继电器指示针指向不同颜色来标识额定、报警、闭锁区域。因此设置指示针装置,与分合闸指示牌一起使用。该指示装置能够直观、准确地反映GIS设备分合闸到位情况。

2.1 精确指示装置的结构 针对指示牌无刻度,安装位置远离刀闸的缺点而改进的精确指示装置应由两部分组成——有刻度的读数盘和指示拐臂转动角度的指示针。读数盘上每条刻度线均指向转轴圆心,刻度线蚀刻而成,避免指示针在其上方转动时受阻,定位刻度指示线可根据具体刀闸调整,定位后牢固可靠。读数盘、指示计采用的材料均为厚1.5 mm 的304不锈钢,使其坚固、不变形、不生锈。读数盘、指示计的尺寸及着色可根据现场实际情况定做。

2.2 粘贴功能材料 为了把制作标识牌和指示针牢固安装在拐臂外侧和GIS设备上,拐臂外侧和GIS设备应是金属材料,拐臂外侧应是方形通孔结构。结合设备、安全、质量等考量,采用粘贴类紧固措施更符合实际运行需求。同时,粘贴材料应当经受住风吹雨打,并应具有绝缘、抗腐蚀性、防水及使用寿命长等功能,从502胶水、AB胶及环氧树脂胶3种材料进行筛选,选出最优材料。

结语

该指示装置是直接安装在GIS隔离开关拐臂上,通过指示装置上面的指示针指示隔离开关分、合闸牌到位情况,具有安全性、准确性、可靠性及直接性等特点,可以准确指示GIS隔离开关(地刀)到位。中国南方电网有限责任公司110～500k V 组合电器(GIS和HGIS)技术规范中要求,GIS设备中隔离开关和接地开关应有可靠的分、合闸位置和便于巡视的指示装置。班组会继续改善到位指示,努力解决隔离开关到位指示问题,减少电力安全事故,提高设备供电可靠性。