一种新的充气柜状态检修方案

发布时间:2021-07-08 16:03:46

充气柜全名是:全绝缘全密闭的六氟化硫环网柜。 外部是全绝缘按全密闭的不锈钢材料焊接。内部充满了SF6气体。充气柜是一个全称。其包含了所有的单元柜在内。常用的有: C单元:负荷开关模块。相当于环网柜的进线。F单元:负荷开关熔断器组合模块。相当于环网柜的出线V单元:真空开关模块。相当于断路器单元。D单元:不带接地刀的电缆连接模块。相当于提升柜单元。其他不常用的例如M柜:计量模块。DECB 什么的。需要加装拓展连接头才能使用。

 

充气柜是将一次回路主部件如母线、隔离开关、断路器等密封在充有较低压力SF,或其他气体罐体内、并以电缆终端作为进出线的开关设备。其具有占地面积小、可靠性高、不受外界影响等特点,故在电力系统中应用越来越广泛

然而,由于充气柜与传统开关柜在结构上存在较大差异,且现场试验与出厂试验条件差距较大,目前充气柜的状态检修试验处于空白状态,对充气柜状态信息收集手段匮乏。针对此种情况,文中以充气柜结构为基础开展了充气柜例行试验新方法研究,提出了充气柜几种典型试验项目的试验方法,并通过变电站现场应用验证了方法的有效性,最后针对充气柜的试验提出了建议。

1充气柜结构及试验设备

充气柜的母线、三工位隔离开关、断路器等元件密封在充有较低压力气体的罐体内,并以电缆终端作为进出线,故其常规试验项目的开展必须依赖试验接口、电压适配器、电流适配器、堵头等专用试验设备,如图1-3所示。

电流适配器、电压适配器和堵头在拔插过程中应注意:

 

1)拧动螺栓严禁用力过猛损伤设备或绝缘表面;紧固螺栓时需采用力矩扳手,力矩大小应符合厂家规定。

2)()过程应保持轴线方向。密封性能特别良好的,由于内外压差造成阻力过大时,可轻微晃动,使内外压力平衡后再缓慢拔(插)

3)保持环境清洁,内锥、外锥及环氧表变严禁沾染灰尘。堵头拔出后,其外锥应采用塑料袋临时密封保管,接口内锥应及时装入适配器。设备拔出后,接口内锥应及时装入堵头。

4)内外锥的接触面需均匀涂抹合格的硅脂,检修试验时需检查硅脂是否硬化,必要时更换硅脂。

5)装复设备时,先采用外径重1 ~2 mm,厚度0.5 mm的塑料管,沿内锥壁插入接口底部,再将设备沿轴线方向插入到位,缓慢拔出塑料管,紧固螺栓,静止4h以上,待气体完全排出后受电。

2试验项目与方法

依据文献关于高压开关柜、电压互感器、电流互感器、避雷器等章节要求,充气柜的试验项目应包括断路器、电压互感器、电流互感器、避雷器等元件的例行试验项目,考虑到充气柜结构的特殊性和现场应用的实用性,选取了交流耐压试

验、回路电阻测试和断路器机械特性测试等3个试验项目,详细阐述了试验方法和注意事项。

2.1交流耐压试验

母线电压互感器的安装方式分2种情况:1)母线电压互感器直接接到母线上。试验前需要将电压互感器拔出,插入电压适配器,非试验相用专用堵头封堵,再开展耐压试验。

2)母线有单独的TV间隔,使用三工位开关将TV,避雷器与母线隔离。试验时通过熔断器接口插人电压适配器进行试验。

交接试验时,交流耐压值为出厂值的100% ,时间1 min。投运后诊断性试验时,交流耐压值为出厂值的80%,时间1 min。试验接线如图4所示。

交流耐压试验需要注意:应在绝缘电阻试验后进行,只有绝缘电阻合格才能进行交流耐压试验;拔插堵头及试验适配器时,需严格执行前述标准工艺;测试后需进行充分放电,防止剩余电荷伤人。

 

2.2回路电阻测试

拆下相邻充气柜试验接口的插拔式堵头,将电流适配器插入试验接口,合上相邻充气柜的断路器及三工位隔离开关使之形成回路。试验仪器分别接入相邻充气柜的同相电流适配器,试验电流不小于100 A。试验接线如图5所示。

 

回路电阻试验需要注意:拔插堵头及试验适配器时,需严格执行前述标准工艺;测试回路需接线牢靠,避免引线脱落起弧。

2.3断路器机械特性测试

拆下充气柜试验接口的插拔式堵头,将电流适配器插入试验接口,将三工位隔离开关置于接地位置,从电流适配器处取信号,控制电压加至二次端子分、合闸及公共端子处。试验接线如图6所示。

断路器机械特性试验需要注意:拔插堵头及试验适配器时,需严格执行前述标准工艺;断路器动作过程中防止机构动作伤人。

 

3变电站现场应用

在某变电站结合新投设备首次停电检修时对35kV充气柜进行了例行试验,包括交流耐压试验、回路电阻测试和断路器机械特性测试。35 kV充气柜一次接线图如图7所示。

 

3.1 交流耐压试验

本次试验对母线进行交流耐压试验,按图4进行试验接线,加压端口在4×15避雷器电缆插口处。

交流耐压试验值为出厂的80%,即 76 kV,耐压时间为1 min,耐压过程中无击穿、闪络和异常声响,试验前后绝缘电阻见表1

从耐压试验过程和表1绝缘电阻数据来看,该35kV 充气柜母线耐压试验合格。

 

3.2回路电阻测试

回路电阻测试以422断路器间隔为例,选取422418断路器构成回路电阻测试回路,按图6进行试验接线。合上422418断路器,42214181隔离开关,其他断路器与隔离开关断开。

本次试验为2台断路器串联,将所测回路电阻除以2即近似为单台断路器(包括同间隔的隔离开关、部分母线)回路电阻值。422断路器间隔回路电阻换算后为A75.5 uQB74.5 uQC72.5 uQ,与交接试验值相比无明显差异,故回路电阻测试合格。

3.3断路器机械特性测试

本次试验选取422断路器进行机械特性测试,按图6进行试验接线。将4221隔离开关置于接地位置,将试验端子接到柜内电缆接口,然后将试验线接到试验端子下端进行试验。试验端子如图8所示。422断路器分合闸时间和同期见表2

从表2试验数据来看,符合厂家说明书和规程要求,试验合格。

综合以上试验过程,验证了提出的充气柜试验方法的有效性,试验得到了所需数据,满足厂说明书和状态检修试验规程要求,完成新投35kV充气柜首检任务。

 

结论与建议

1)文中提出了充气柜交流耐压试验、回路电阻测试和断路器机械特性测试的试验方法,通过变电站现场应用验证了方法的有效性。

2)各地市公司可根据此研究内容试点开展充气柜例行试验,积累试验经验,试验数据判断可参考文献要求。

3)充气柜试验项目和方法还需进一步细化和补充,下一步应从规程标准的角度对试验项目和方法进行研究和规范化。