福建云霄某风电场110KV GIS安装调试

郜秋凯

【摘 要】介绍了福建云霄某风电场110kV GIS 的安装调试过程及质量计划，为今后110 kV GIS 安装调试工程提供借鉴和参考。

【关键词】风电；升压站；SF6 封闭组合电器开关站

中图分类号： F426.61 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）06-0121-002

【Abstract】This paper introduces the installation and debugging process and precautions of 110kV GIS in a wind farm in Yunxiao，Fujian Province，and provides reference and reference for the future installation and commissioning of 110kV GIS.

【Key words】Wind power；Step-up substation；GIS

福建云霄某风电场装机规模为30MW，安装15台单机容量为2.0MW风力发电机组。风电场升压站设一台31.5MVA主变，以一回110kV出线接入陈岱变电站。电气主接线为单母线接线，主变、母线和出线三个间隔均采用GIS。风电场内15台风机分成2个单元，通过两条35kV的集电电缆接入升压站。

GIS全称SF6气体绝缘金属封闭开关设备。它将升压站的电气设备例如：断路器、隔离开关、接地开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、母线等部件密封于充有SF6气体作为绝缘介质、以环氧树脂绝缘体作支撑和隔板的接地的金属外壳内。

1 GIS的优点

与常规升压站半高全高型布置相比GIS应用于本工程具有如下优点：

（1）结构紧凑，可大幅度减少变电站的征地面积，减轻征地难度。

（2）本工程升压站位于福建云霄沿海区域。GIS设备全部密封于惰性气体SF6中，与盐雾等外部影响隔离，大大提高了运行的可靠性和安全性。

（3）本工程建设周期为12个月。GIS在制造厂装配且试验合格后，以单元的形式运达现场，因此可以缩短现场安装的工期。有利于缩短风电场的整个工期。

（4）风电场一般“靠天吃饭”。GIS结构简单可靠，可以延长检修周期，提高风电场的设备利用率。

2 GIS安装

2.1 风电场升压站GIS配置

升压站GIS额定电压110kV，额定电流1250A，动稳定电流峰值80kA，热稳定电流31.5kA（3s）。

（1）母线间隔含一组断路器，一组母线隔离开关（断路器侧带检修地刀），两组电流互感器，一组出线隔离开关（断路器侧带检修地刀，出线侧带快速接地开关），一组高压带电显示装置（三相），线路电压互感器（A相）。

（2）主变间隔含一组断路器，一组母线隔离开关（断路器侧带检修地刀），一组电流互感器，一组进线隔离开关（两侧带检修地刀）。

（3）母线间隔含一组母线隔离开关（PT侧带检修地刀，母线侧带快速地刀），一组母线电压互感器。

2.2 安装前的准备工作

（1）GIS施工图纸、厂家说明书等资料齐全，施工记录表格齐全。

（2）安装区域已进行仔细清理，无建筑垃圾。

（3）用經纬仪或水准仪测量基础水平度并作纪录，其偏差在施工图纸要求的范围内。

（4）主要施工机具、测量及检测仪器和设备准备就绪。测量及检测仪器已经过检定且在有效期内。

2.3 GIS安装

GIS安装的主要步骤：设备开箱检查→设备就位→设备连接→抽真空和充入SF6气体→安装附件（电流互感器、电压互感器、接地开关等）。

2.4 注意事项

（1）设备包装及密封应良好；清点附件、备件应齐全，规格符合设计要求，绝缘件应无裂纹及破损。

（2）为了减小安装累积误差，从母连间隔开始向两侧主变和线路间隔依次连接各母线。根据基础测量结果，各间隔正式就位时找正中心并在基础与底架间加适当垫片以调整高低与水平。

（3）施工区域加围栏，施工中要随时防护，用塑料布包覆外露部分；封盖之前必须由专人检查内部是否有遗留物；为保证产品气密性装配时要注意的工艺要求：法兰面的检查与洁净、密封圈的检查与洁净、密封胶的涂敷、法兰的紧固（米字型予紧、紧固）等。

（4）施工中环境湿度不大于80%，气室装配完成后应尽快抽真空充入SF6气体，吸附剂更换外露时间应不大于30分钟。

2.5 施工过程中质量计划如下：

（1）见证点（W点）

设备就位、母线连接、内导体装配、汇控柜安装、机构连接、附件安装

（2）停工待检点（H点）

基础验收、抽真空充SF6

（3）文件见证点（R点）

基础验收

3 现场调试

3.1 试验项目

GIS全部组装和充好SF6体后，必须经过严格的检查与试验，确认安装正确、可靠后才能投运。具体项目如下：

（1）电压互感器

直流电阻、绝缘电阻、极性、变比、励磁特性；PT二次加压试验计量用PT精度试验；带负荷后二次降压测试（计量用回路）；

（2）电流互感器

极性、变比、伏安特性（保护用）、误差测量（比差、角差）；

CT二次回路通流试验；

（3）避雷器

LA绝缘电阻测试、交流泄漏电流测量；放电计数器检查；

（4）断路器

断路器分、合闸线圈绝缘电阻及直流电阻；机构机械特性试验（测试分/合闸时间、同期性、弹跳、最低动作电压特性等）；断路器就地、远方操作试验；断路器保护传动试验；

（5）隔离开关

机构机械特性试验（测试分/合闸时间、同期性）；就地、远方操作试验；（电动、手动）

（6）接地开关

机构机械特性试验（测试分/合闸时间、同期性）；

就地操作试验；（电动、手动）

（7）快速接地开关

机构机械特性试验（测试分/合闸时间、同期性）；就地操作试验；（电动、手动）

（8）GIS

各气室SF6气体全分析、水分测试； 检查确认各气室配管接头阀门处于开启状态，各气室压力为额定，试运行24H；联锁试验、报警/闭锁回路试验（如气体密度继电器）；密封性试验；主回路电阻测量；一次通流；接地网接地阻抗测试主回路绝缘电阻测量；主回路交流耐压试验；控制回路及辅助回路绝缘电阻测量；

（9）二次盘柜

同期回路检查；汇控柜单调、联调。

3.2 注意事项

（1）绝缘电阻测量（含主回路及二次回路）使用2000 V 兆欧表测量主回路（母线、断路器、隔离开关及接地开关等）对地，以及控制回路对地的绝缘电阻。判定标准：主回路1000MΩ以上，控制回路1MΩ以上。

（2）主回路电阻测量时为便于与制造厂测量的结果比较，二者应采用相同的测量回路及测量方法。

（3）断路器气室含水量应小于150ppm（体积比），其他气室含水量应小于250ppm（体积比）。

（4）断路器气罐充气到额定压力（1.47MPa）后，關闭供气阀，保持24 h，检查气压下降率（24 h 小于10%）。

（5）用SF6 检漏仪测量包容区内SF6 含量（检漏仪的测量单位为ppm，体积比），年漏气率必须小于1%。

（6）工频耐压试验的试验电压不得超过额定电压的1.3 倍。

（7）避雷器应在晴朗天气无开关操作的情况下进行泄漏电流测量

3.3 调试过程中质量计划如下：

（1）见证点（W点）

绝缘电阻测量、主回路电阻测量、断路器试验、压力开关试验、隔离开关、接地开关、连锁试验、主回路工频耐压

（2）停工待检点（H点）

气密性试验

（3）文件见证点（R点）

绝缘电阻测量、主回路电阻测量

4 结束语

GIS结构紧凑、占地面积小、安装周期短，维护周期长非常适合风电场使用。但是安装和调试要求高，专业性强，在安装调试之前要积极认真地准备。在安装调试的过程中要编制安装、调试质量计划，设立H、W和R控制点，使安装质量始终处于受控状态。