kV复合套管增加装防污闪辅助伞裙技术科技成果推广资料PPT课件

500kV复合套管加装防污闪辅助伞裙技术研究 编制人 崔延红李海峰李盛王庆学王立平陈源游传榜 1 成果说明 本成果是根据集团公司系统内大唐国际托克托发电有限责任公司 河北硅谷化工有限公司 华北电科院等单位实际设计 安装和使用经验整理而来 成果的整理过程中得到上述单位的大力支持 在此一并致谢 2 目录 成果名称推广范围集团先期使用情况效益测算关键设备或技术技术原理推广方案其他注意事项适用标准 3 一成果名称500kV复合套管加装防污闪辅助伞裙技术研究二推广范围集团公司内所有升压站三集团先期使用情况集团公司从2011年起 大唐国际托克托发电有限责任公司使用该技术 现托电公司500kV升压站63只CT已经全部增爬完成 运行3年至今未发生爬电和闪络事故 取得了非常好的效果 集团公司内部其他单位暂时未使用该技术 具体情况如下 4 三集团先期使用情况 一 工艺分类集团内采用的增爬工艺可分为两种 一是瓷质绝缘子增爬工艺 另一是硅橡胶绝缘子增爬工艺 两种工艺主要区别在于增爬裙与设备的结合受力面明显不同 爬裙材质和结构不同 其中瓷质绝缘子与增爬裙结合受力面在绝缘子上表面 爬裙材质为硅橡胶 硅橡胶绝缘子与增爬裙结合受力面在设备径面 爬裙材质为氟硅橡胶 爬裙上部设计出伞脖 详见下图1 2 图1 瓷设备使用增爬裙 图2 本项目设计专用增爬裙 5 三集团先期使用情况 二 投资成本分析现托电公司500kV升压站内63只硅橡胶外绝缘CT已经全部增爬完成 每只CT安装12片爬裙 每片爬裙300元 每只CT增爬裙为3600元 63只CT共计为22 68万元 三 运行效果分析托电公司63只CT安装专用爬裙以来 爬裙无脱落 开裂 变形等问题 砝码试验和憎水性试验都符合标准要求 自安装以来恶劣天气下CT从未发生沿面放电和闪络问题 雨雪天气有效隔断了雨雪通路 运行效果非常显著 图3为现场运行图 图3 为现场运行效果图 6 四效益测算 一 设备方面托电现场污秽等级已到达 级 CT的耐污等级不够 而且CT外绝缘未复合硅橡胶材料 无法喷涂PRTV 所以CT污闪率按5 1000计算 所以托电每年闪络的CT台数约为0 1台 每台总价为95万 设备损失为0 1 95 9 5万 二 电量损失方面CT闪络造成机组或者线路停运时间至少4小时 加上CT爆炸对相邻设备的影响 估算影响发电量13万元 三 人工维护费清扫和清洗1台CT外绝缘所用工日按1个算 每年就是21个工日 每个工日按220元计算 每年维护费用大概是4620元 7 五关键设备或技术 以硅橡胶为护套的复合CT套管在常规运行状态下 其耐污闪能力较强 GB T26218 1 2010 污秽条件下使用的高压绝缘子的选择和尺寸确定第1部分 定义 信息和一般原则 以及Q GDW152 2006 高压架空线路和变电站污区分级与外绝缘选择标准 对污秽度 SPS 的评价 分级及外绝缘选择 是通过一个相当长周期 如1 3年 来确定的 常规情况下 绝缘子表面的污秽经过一个相对较长的过程逐渐积累获得 我们把这样的过程称着 缓慢积污 当复合CT套管表面发生缓慢积污 污秽可从硅橡胶护套上逐步获得憎水迁移性 即使环境变得潮湿 其外绝缘仍然可维持在较高水平 有较强的耐污闪能力 8 以硅橡胶为护套的复合CT套管在常规运行状态下 其耐污闪能力较强 GB T26218 1 2010 污秽条件下使用的高压绝缘子的选择和尺寸确定第1部分 定义 信息和一般原则 以及Q GDW152 2006 高压架空线路和变电站污区分级与外绝缘选择标准 对污秽度 SPS 的评价 分级及外绝缘选择 是通过一个相当长周期 如1 3年 来确定的 常规情况下 绝缘子表面的污秽经过一个相对较长的过程逐渐积累获得 我们把这样的过程称着 缓慢积污 当复合CT套管表面发生缓慢积污 污秽可从硅橡胶护套上逐步获得憎水迁移性 即使环境变得潮湿 其外绝缘仍然可维持在较高水平 有较强的耐污闪能力 五关键设备或技术 9 五关键设备或技术 针对复合CT套管的特点和防止快速积污的需要 我们选择了在套管外加装增爬伞裙的技术方案 即在套管外部构型的基础上 通过技术手段增加套管部分伞裙的外圆直径 增加外绝缘爬距 并形成大小伞结构 提升其防污闪 防雨闪和雪闪的能力 提高设备运行的可靠性 10 六技术原理 一 增爬裙的结构设计500kV和220kVCT复合硅橡胶套管的护套和伞裙为柔软的弹性体 其伞沿不同于玻璃或瓷的伞形 伸出尺寸小 缺乏刚性伞裙的承载力 在经过多种设计方案的比选论证和模拟实验后 设计人员设计出了一种带伞勃的增爬伞裙结构 解决了复合CT套管伞裙的安装问题 如图1为在瓷设备上使用的普通增爬伞裙 其合围形成圆锥台 直接固定在设备瓷裙上 图2为本项目研究设计的专用增爬伞裙 合围所形成的是圆筒和圆锥台的结合体 在复合CT套管上受力固定面为圆筒段与套管护套的结合 不依靠圆锥台承载负荷 11 六技术原理 二 材料的选择增爬裙的应用 将与500kV和220kVCT复合硅橡胶套管形成一体 成为设备的一部分 选用硅橡胶作为增爬裙的材料是设计人员最初的想法 在相关实验发现 硅橡胶所制作的专用增爬裙单点测试的形变位移量大 模拟积雪等自清洁能力不足 经过反复论证 将材料修改为氟硅橡胶就完全满足设计要求 氟硅橡胶具有物理强度高 电气绝缘性能优异 耐腐蚀 耐油 耐老化 憎水性和自洁性 材料性能见表1 表1 氟硅橡胶材料性能表 12 三 增爬裙的试制在完成结构设计及材料选型后 由技术人员测绘复合CT套管的相关尺寸 并制作仿真模型 设计加工专用增爬裙的成型模具 经反复探索实验确定了工艺参数试制出复合CT套管专用增爬裙 其各项技术性能满足设计要求 六技术原理 七推广方案 一 实施前的准备1 查阅基建资料 复合CT套管爬距不大于当地污秽等级要求及恶劣天气增加时需要立即进行增爬 2 把CT外径 伞间距及伞伸出尺寸告知爬裙生产厂家 厂家需要开模具进行生产 3 根据机组和线路停运计划提前安排人力 物力和相关工具 13 七推广方案 二 实施方案1 设备做好安全措施后对设备进行清理 保证设备表面清洁 2 由于CT硅橡胶伞裙比较柔软 踩踏时易损坏 所以施工时必须使用高空作业车进行施工 3 设备最上与最下一个伞裙禁止安装爬裙 500kV电压等级设备安装12片 220kV电压等级设备安装6 8片 爬裙平均分布 相邻爬裙接口处不能重合 需要错开一定距离 4 安装前爬裙伞脖内表面和设备外径需要涂抹充足的RTV胶 安装后进行充分的按压 保证爬裙与设备粘合牢固 5 安装后进行砝码试验 合格后设备方可投入运行 14 七推广方案 三 安装条件1 500kV站用设备绝缘子的防污闪伞裙安装数量要求为9 12片 托电500kV升压站安装12片 2 爬裙安装在绝缘子上的位置要求沿绝缘子轴向等距离分布 推荐间距不小于300mm 不大于500mm 安装在瓷伞裙的上表面 辅助伞裙不宜安装在绝缘子两端的第一片伞裙上 CT专用爬裙安装位置从CT底部第四片伞裙开始安装 每隔5片伞裙安装一片 最上一片距顶部还有2片伞裙 3 粘合剂一定要涂抹均匀 装上以后把爬裙颈部与CT径面压实 接口处按牢固 不能出现开口现象 4 施工避免在起雾 凝露 降雨 降雪等潮湿天气及风沙天气条件下进行 温度必须在 20 上 15 七推广方案 三 安装条件5 安装爬裙前必须对CT伞裙进行彻底的清洗 不能有灰尘 且必须在干燥态 6 将爬裙覆盖在绝缘子上 结合到位后 反复来回转动 使粘结面紧密结合 不留气隙 7 同一支柱绝缘子上安装的多片爬裙开口接缝位置应相互错开一个角度 避免绝缘薄弱点出现在一条直线上 8 爬裙安装后72h内不允许踩踏 碰撞爬裙 但是安装完成后即可投入运行 9 安装完成后必须进行抽样试验 检查尺寸 数量 安装位置是否合适 做下砝码试验 16 八注意事项 一 运行方面1 对安装爬裙的设备做好各项记录 包括原始记录 监测记录 检修维护记录等 2 投入运行后 应加强设备巡视 发现爬裙有硬化 开裂 搭接口开胶 爬裙脱落 粘接区有放电现象等 应及时做更换处理 3 每年测量一次爬裙的憎水性试验 当憎水性监测值低于规定值时 应做全面憎水性测试 全面憎水性测试结果仍不满足要求 应视为伞裙老化 采取更换措施 4 设备检修时不允许用力碰撞或撕扯硅橡胶爬裙 蹬踏硅橡胶爬裙时鞋底不允许有金属等尖利物件 检修完毕 应对硅橡胶爬裙做检查 有损坏者应做修补或者更换 17 八注意事项 一 运行方面5 应定期抽查硅橡胶爬裙粘接部位的绝缘性能 测试周期为三年 测试结果应符合 1 单片硅橡胶爬裙的粘接部位可耐受40kV 持续时间5min的工频电压 2 干燥状态下单片硅橡胶爬裙粘接部位的绝缘电阻不小于500M 6 应定期抽检硅橡胶爬裙的机械支持性能 测试周期为三年 测试结果应符合下述要求 1 平均直径小于300mm的绝缘子 在硅橡胶爬裙的一点集中放置50g砝码 该点变形移位量不大于15mm 2 平均直径大于300mm