南京西华门变110kVGIS解体大修实践

1、南京西华门变liokv GIS解体大修实践吴静（南京供电公司210008）摘要本文详细介绍了南京西华门变llOkV GIS的运行情况、大修策略和检修 实践为其他GIS设备的维护大修提供了经验。关键词GIS间隔大修1引言南京西华门变llOkV GIS是南京供电公司投运的第一套GIS设备，系西安开关 厂与日本三菱公司合作制造，型号为120-SFMT-32CA,当时由日本三菱公司人员与 南京供电公司高压管理所联合安装，于1986年4月8日建成投运，迄今已运行二 十余年。该设备投运以后，我公司按照有关规定进行正常修试，运行情况比较良 好。按制造厂规定，如断路器的累积开断短路电流次数达15次或设备运行时

2、间达 到13年，则必须进行大修。虽然该设备的断路器开断短路电流次数在5次以下（由 于是终端变电站，开断故障电流次数较少），但其运行时间已远远超过制造厂规定 的13年解体大修周期，经认真研究，江苏省电力公司曾于1999年批复将西华门变 电站GIS大修周期延长至20年。在继续运行的儿年中，我们坚持按期进行试验、 维护、巡视，历次试验结果均未发现异常，总的运行情况比较稳定可靠。多年来，是否要进行计划性的大修工作和如何进行大修的问题一直难以确定， 全国其他供电公司类似的大修工作也不多见，可供借鉴的经验较少。为了 GIS的正 常可靠运行，以保证周围重要用户的安全供电，江苏省电力公司于2006年9月15

3、日，组织召开了 llOkV西华门变GIS大修方案评审会，最终确定对该GIS设备进行 选择性解体大修。2西华门变llOkVGIS运行状况西华门变位于南京主城区的东南部，担负着周围工厂、医院、学校、科研院所 等重要用户的供电任务。该站110kV GIS采用内桥接线方式，共5个间隔，包括2 个线路进线间隔（压变、避雷器均在线路侧）、2个主变间隔和1个桥间隔。该GIS的断路器为126-SFMT-320C型，额定电流1250A,额定短路开断电流 31.5kA,采用单压式变开距双向内外吹灭弧原理，配用AM型气动操作机构。断路 器气室的SF气体6额定压力为0. 5MPa,其他气室SF气体额定压力为0. 4M

4、P&。釆 用集中供气的压缩空气系统，6其一次压力为3MP&,操动机构额定气压为1. oNTao每一间隔都配有就地控制 柜，可实现对本间隔单元所有设备的就地控制，并可通过切换开关转换到主控制室 的集控屏上进行远方控制。长期运行中，也逐渐暴露出一些问题。例如线路侧避雷器山于阻性电流超标，于1999年更换了 2组避雷器，压缩空气系统已进行多次检修。由于该站所有SF密 度继电器直接与6间隔气室连接，若需校验必须要将气室抽真空后方可进行，因此从未校验过。 另外，部分元器件已发现有老化现象，而备品备件如分合闸线圈等已基本告罄，市场和厂家 均难以找到合适的替代品，一旦发生故障，抢修工作短时间

5、内很难完成。3国内同类型G1S大修经验由于GIS具有许多优点，如占地面积小、不受周圉空气污染等环境因素的影响、运行安全可靠，操作简便，日常维护工作量小。因而从20世纪80年代开始， 我国电力系统越来越多地采用GIS,但早期多为进口设备。山于投产时间较长，逐 渐暴露出很多缺陷，超大修年限运行严重，关于大修的问题的决策就越来越迫切。 国内有两个同制造厂的GIS设备运行时间更长，已先后进行过大修工作，为我们提 供了一些参考经验。3. 1广东佛山市220kV南海变电站采用的是西开三菱220-SFMT-50B型GIS, 1987年投运，2005年初佛山市供电公司在外方技术人员的指导下进行了解体 大修，当

6、时采取了如下的大修原则。仅对开断故障电流次数最多的2239间隔的断 路器灭弧室进行解体大修,详细检查其灭弧室、动触头、静触头及盘式绝缘子等部 件，解体大修结果表明，该灭弧室情况良好，于是决定对其他断路器灭弧室的检修 只更换喷嘴（按制造厂规定，打开灭弧室必须更换喷嘴）。另外，按讣划更换了全部 空气控制阀、空气逆止阀、刀闸的空气电磁阀（分、合闸线圈）和部分二次元件，对 SF和压缩空气的压力表以及压力开关进行了校验，对2台空气压缩机6进行了解体大修，回收的SF气体全部做废气处理。63.2上海宝山区泰和变电站采用的也是日本三菱公司的1 lOkVGIS , 1979年产 品，1982年投运，至今已运行了

7、 24年。该站主要向宝钢供电，但很少操作（断路 器累计操作仅约100多次），因而空气控制阀等从未出现过漏气问题。考虑到运行 时间较长，决定进行大修处理，重点解体断路器灭弧室，检查其动触头、静触头、 动静弧触头以及喷嘴，均未发现有烧毛现象。按预定方案，清洁了灭弧室，更换了 喷口、吸附剂以及密封圈，并更换了断路器和控制柜内的SF气体压力表和压缩空 气压力开关及其压力表等，大修后运行正常。64大修方案制定和修前试验检查考虑到GIS结构比较复杂，检修工作量大，检修工艺要求高，检修质量至关重 要，检修重点应是对断路器灭弧室、操动机构以及SF气体系统的检修。经多次研 究讨论，针对西6华门变电站GIS的特点

8、制定了较祥细的检修方案。4. 1大修策略。经研究决定对各元器件采取不同的检修方案。4.1.1对于断路器。III于该站断路器开断故障电流次数和操作次数都比较少， 主要是在主变保护校验过程中的分合闸操作。因此首先选择一台开断故障电流次数 相对最多的断路器（758号断路器）作为重点解体检修对象，对其灭弧室进行检查并 检修，根据其解体情况决定是否进一步扩大解体检修范围。4.1.2对于隔离开关、接地开关和快速接地开关。选择操作次数最多以及曾出 现障碍或异常的隔离开关，仔细进行检查和处理。对余下的隔离开关，进行一般检查和 维修，并更换吸附剂等。4.1.3对压缩空气系统及操动机构进行大修。更换分合闸线圈、辅

9、助开关、操 作阀和气体压力开关等部件。拟将隔离开关等元件的操动机构更换为电动弹簧机 构。4.1.4对母线气室间隔。开盖检查母线状态，更换吸附剂等。4. 2大修计划根据大修前试验检查结果，综合安全运行等各方面要求，制定了总工期为17天的大修计划。1）第一期9天，主要对758间隔及710半个间隔进行大修工作。其中重点是对758断路器进行解体检修并对操动机构进行检修;更换相应间隔内的隔离开关、接 地开关和快速接地开关的操动机构及二次线，拆除压力继电器等;检查母线筒导体 并更换吸附剂;更换SF 6密度继电器;解体检查局放试验中数据有异常的7021隔离 开关。2）第二期7天，对其余间隔断路器操动机构大修

10、;更换隔离开关、接地开关和 快速接地开关的操动机构及二次线;检查母线筒导体并更换吸附剂;更换相应的SF 密度继电器等。63）最终试验和验收1天。4.3大修前的试验诊断在大修前，必须对GIS进行全面检查及试验，以掌握其内部具体状态。4. 3. 1外观检查1）GIS本体检查。检查各处螺栓是否松动或锈蚀;接地线是否有污秽或锈蚀;对 于气动机构，是否有漏气漏油现象;进、出线套管表面是否存在裂纹，检查瓷套的 接线端子表面的污秽状况及有无过热现象;压力表、密度计、指示器、指示灯工作 是否正常;表面油漆是否有掉落的地方。2）空气压缩机系统检查。压缩机运行是否正常，各种阀门及仪表是否正常，空 气管道有无漏气现

11、象。3）就地控制柜检查。各种仪表、控制开关、继电器是否正常。4.3.2试验大修前进行了以下试验:各气室漏气率测量、各气室水分测量、主回路电阻测 量、各断路器机械特性测量、电流互感器和电压互感器伏安特性测量、工频耐压试 验、局部放电测量、避雷器性能测量。5大修方案实施5.1断路器及电流互感器大修在检修前必须回收断路器气室中的SF气体，切断各回路电源，放掉断路器储 气罐中的6压缩空气，并将断路器置于分闸位置。拆除底架与LCP柜间的连接支撑，并将LCP柜从间隔中退出。用千斤顶支撑电 流互感器，拆除底架与断路器下部罐的螺栓，用行吊将断路器与操动机构从间隔中 退出。用气焊枪烘烤断路器进出线处的屏蔽罩，并

12、拆下屏蔽罩和连接导体，拆除断 路器外壳。断路器解体后，检查灭弧室各个零件，检查喷口、动静触头、活塞杆、气缸 座、接头、绝缘拉杆等零部件状况。检查表明，该灭弧室各零件状况良好，均未超 过表1所规定的更换标准。表1灭弧室零部件更换标准零部件名称更换标准静弧触头触头端部的磨损量大于2mm或者出现裂痕动触头触头端部的磨损量大于1mm或者出现大的裂痕，发生质变时喷口喷口内径的磨损量大于1mm解体检查后，用酒精对喷口进行清理，清除所有污点，用三氯乙烷清洗动、静 触头，并在触头头部涂上微炭润滑脂，解体后复装动、静触头和喷口，并注意将喷 口螺纹拧到底。最后，用酒精或丙酮对断路器气室进行全面清理，并更换顶盖用密

13、 封圈。电流互感器与断路器处于同一个气室，在断路器进行解体时，同时检查电流互 感器的线圈有无异常现象，测试其特性和精度，并与投运前数据相比应无明显变 化。更换解体部分的“0”形圈和吸附剂:将设备上解体部分的“0”形圈全部换掉 并做破坏处理，用非金属工具去除密封部位的原存密封胶，用酒精清洗，对密封 槽、密封面及新密封圈进行严格检查后，使用规定的密封胶，换上新的“0”形 圈。另外，用烘干的新吸附剂换掉旧吸附剂，更换吸附剂后，应在0.5h之内封盖 并开始抽真空，当真空度达到133Pa以下时，继续抽真空30n)in,停机保持4h以 上，记录真空度下降的数值应不大于133Pa,充气前再抽真空30min,

14、若真空度仍 有下降，则应检查密封环节。5. 2隔离开关、接地开关和快速接地开关大修因为这些元件的动作次数都比较少，所以选择在局放试验中数据有些异常的 7021隔离开关间隔作为检查检修对象。与检修断路器间隔相似，大修前必须回收 气室中的SF气体，6切断各回路电源，将隔离开关置于分闸位置。通过手孔，对隔离开关内部进行外观检查，动、静触头未发现有明显划痕，绝 缘拉杆没有裂痕，内部没有金属残屑。然后用吸尘器清理，并用餐巾纸或口布对内 部进行全面清擦，处理完成后更换吸附剂。检修后再次进行局部放电试验情况正 常，如表2所示。表2 7021隔离开关气室间隔检修前后局放试验数据测试点(气室)有效值(mV)周期

15、峰值(mV)现场背景0. 17 0. 507021隔离开关(G1)检修前0.50 1.267021隔离开关(G1)检修后0. 19 0. 535.3母线、电压互感器、避雷器等大修检查盆式绝缘子外观情况，比对所进行的局放试验，均正常。检查母线导体和 表带桥式插入式触头及其镀银面，没有发现有损伤。清洁导体、盆子的表面及壳体 内表面，更换密封圈和吸附剂。检查电压互感器气室SF气体年漏气率符合标准，外接端子没有松动现象，检 查互感器6防爆膜正常、PT变比正确。检查避雷器的泄漏电流指示正常，外观无异常。5.4 SF系统大修6该站SF气体系统采用了大量的阀门和SF管道，考虑到SF气体密度继电器老 化严重,

16、666决定全部为安装于气室附近的二合一的YK型表，这样可拆除大量SF气管，减 少漏气环节。6更换后，使用检漏仪对充放气阀门和各处接头进行泄漏检查，校验各气室的SF 密度继电器6的整定值正确。5. 5操动机构大修Ul于该站二次回路原采用110Y额定电压，继电器、分合闸线圈等备品备件在 二十年的运行维护中已基本使用完毕，但该类型的备件已无法找到，所以将该站的 隔离开关、接地开关和快速接地开关的操动机构更换为电动弹簧机构（其电源电压 改为220V） o各开关操动机构的所有连接部位都必须进行润滑处理，有生锈的部件进行更 换。检查固定行程螺母和挡圈，对螺母和挡圈必须用专用工具进行防松检查，重新 紧固，对

17、拆卸过的挡圈、轴销必需全部进行更换。5. 6二次系统大修检查中发现二次回路已经老化，有些接线端子表面有污秽及过热现象，因此决 定更换所有二次小线。同时将二次回路电压山110V改造为220V。5. 7压缩空气系统大修压缩空气系统山大量的阀门和空气管道组成，对阀门和空气管道的接头进行泄 漏检查，对损坏部件和存在漏气的阀门及其密封圈进行处理更换。6大修后检查及试验1）外观检查。对装配状态、紧固件松动情况、接地端子配置、气体管道和电缆 台架根据安装检查卡进行检查。2）接线检查。对各处接线进行检查，必须符合承认图，同时要检查接线端子的 松紧及端子标记应正常。3）手动分合操作。对断路器和隔离开关、接地开关

18、以及快速接地开关，手动分 合各5次，电动分合各10次，动作必须正确可靠。在动作过程中，直观检查操动 机构及其转换开关等必须操动正常。4）交流耐压试验。在检修后，对GIS进行了逐级老练试验和交流耐压试验，均 顺利通过，如见表3所示。表3老练试验和交流耐压试验加压方式老练试验1老练试验2耐压试验加压相 接地相 电压kV时间min电压kV时间min电压kV时间minA B、 C72510031471B A、 C72510031471C A、 B72510031471试验正常通过7检修注意事项检修中必须强调重视检修工艺，高标准严要求，特别注意以下儿点。1）工作人员在清理绝缘件时，必须戴塑料手套或医用手套，防止汗水沾其表面，以免装配后SF气体微水量超标。6）在金属表面清除下来的金属粉末应及时用吸尘器吸掉，妥善处理。23）清洗后的组件应立即用干净的塑料簿膜盖好，注意可用屮苯作为