变电设备技术管理讲座优秀PPT.ppt
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1、变电设备技术管理讲座变电设备技术管理讲座第1页,本讲稿共82页目 录一、变电设备存在的主要问题及解决措施 二、2001以来集团公司重点反事故技术措施介绍三、变电设备管理和变电技术管理今后重点工作 第2页,本讲稿共82页 近年来,随着我省GIS、SF6断路器、真空断路器等新型设备在电网中的大量使用,大大提高了变电站运行的可靠性。但由于投运数量的增多,制造质量的滑坡以及运行年限的延长,GIS和隔离开关的问题越来越突出,在很大程度上影响了用户的使用信心。下面重点 介绍一下我省GIS和隔离开关存在的主要问题及解决措施。一、变电设备存在的主要问题及解决措施 第3页,本讲稿共82页烟台供电公司110kV市
2、中站的110kV GIS设备是山东电网最早运行的GIS,1993年8月投运,是ABB公司产品。威海供电公司220kV涝台站安装的220kV GIS是我省电网第一套220kV的GIS设备,于97年9月投运,是日本三菱产品。超高压公司于2004年6月,在500kV莱阳变电站投运了我省电网第一套500kV的GIS设备,是平高东芝产品。GIS存在的主要问题及解决措施 一、山东电网一、山东电网GIS设备的装用概况设备的装用概况 第4页,本讲稿共82页截止2006年,山东电网共有173个变电站安装有GIS设备,运行110kV至500kV的GIS共224套,其中110kV GIS 168套,220kV GI
3、S 53套,500kV GIS 3套,运行断路器间隔数971个。GIS存在的主要问题及解决措施 第5页,本讲稿共82页GIS设备以国产为主,西安西开高压电器股份有限公司、新东北电气(沈阳)高压开关有限公司、平顶山高压电气有限公司三大开关制造厂的产品占有50以上的比例。GIS存在的主要问题及解决措施 第6页,本讲稿共82页二、二、GIS设备运行状况及故障分析设备运行状况及故障分析 GIS存在的主要问题及解决措施 下图所示为近几年我省GIS缺陷、故障的统计。从图中可以看出,密封不良和操动机构故障以及绝缘故障所占比例较高。对GIS来说,内部故障造成的危害最大,停电时间最长,下面主要介绍一下我省近几年
4、GIS发生的几起典型故障情况。第7页,本讲稿共82页1、青岛供电公司李山站故障、青岛供电公司李山站故障 2003年8月28日,青岛供电公司220kV李山变电站GIS(沈高2001年产品)发生故障。解体后发现是断路器静触头上部的支撑绝缘子爆裂。分析其事故原因是绝缘子安装中产生不均匀受力造成内部应力较大,在断路器分、合闸操作冲击下产生裂纹,从而导致导电回路对地闪络、击穿,产生的热量导致绝缘子爆裂。GIS存在的主要问题及解决措施 图1 悬挂绝缘子 图2 绝缘子取出后 近几年我省发生的几起典型故障近几年我省发生的几起典型故障第8页,本讲稿共82页 2004年6月30日,110kV开发区站GIS(西安高
5、压开关厂2001年产品)送电时,蒋柳线发生A相接地跳闸,巡线未发现异常,试送时发生A、C相接地短路跳闸。经检查是110kV蒋柳线进线侧-3刀闸动触头的绝缘杆与机构脱离,绝缘杆动,而触头不动。2、聊城供电公司开发区站故障、聊城供电公司开发区站故障GIS存在的主要问题及解决措施 第9页,本讲稿共82页聊城供电公司开发区站故障聊城供电公司开发区站故障GIS存在的主要问题及解决措施 图3 9701-D2动触头 图4 9701-D2静触头图5 9701-3脱落的绝缘拉杆 图6 9701-3动触头与绝缘拉杆的连接第10页,本讲稿共82页 2004年12月2日,在110kV杜科变电站GIS(平顶山高压开关厂
6、96年产品)进行送电操作过程中,合上110kV内桥10乙刀闸后,从观察口发现B相刀闸有放电现象,拉开内桥10开关及刀闸。解体后发现刀闸触头已严重烧损。分析其原因为安装质量不良,触头长期过热所致。图7、图8显示了10乙刀闸动、静触头的损坏情况。3、淄博供电公司杜科站故障、淄博供电公司杜科站故障GIS存在的主要问题及解决措施 第11页,本讲稿共82页淄博供电公司杜科站故障淄博供电公司杜科站故障GIS存在的主要问题及解决措施 图7 10乙刀闸动触头 图8 10乙刀闸静触头第12页,本讲稿共82页2005年11月,济南供电公司神武站110kV GIS(上海西高2005年产品)送电时避雷器气室的盆式绝缘
7、子发生击穿,后进行了更换。分析该绝缘子击穿原因为制造质量不良或安装过程中受到损伤。4、济南供电公司神武站、济南供电公司神武站GIS盆式绝缘子击穿盆式绝缘子击穿GIS存在的主要问题及解决措施 图9 击穿的盆式绝缘子表面 图10 击穿的盆式绝缘子内部第13页,本讲稿共82页 2005年12月25日,菏泽供电公司三里庙变电站220kV GIS 的母线差动保护动作,#1主变220kV侧201开关、宁三线211开关、郓三I线212开关、220kV母联200开关跳闸。对I母线西部气室解体检查后发现B相母线对地放电。经与厂家一起分析,其故障原因是母线筒内有异物,颗粒运动至B相母线屏蔽罩下部,导致屏蔽罩对筒壁
8、放电。5、菏泽公司、菏泽公司220kV三里庙站故障三里庙站故障GIS存在的主要问题及解决措施 第14页,本讲稿共82页菏泽公司菏泽公司220kV三里庙站故障三里庙站故障 图11 绝缘台在GIS母线筒内的位置 图12 绝缘台与母线的联接 图13 GIS筒壁上的放电痕迹 图14 取出后的绝缘支撑台及母线GIS存在的主要问题及解决措施 第15页,本讲稿共82页 2006年2月25日,烟台供电公司沈余站220kV GIS的母差保护动作,#5母线失电。该站220kV GIS为西安西开高压电气股份有限公司产品,由山东送变电公司施工,于2006年1月7日投运。现场对220kV#5母线进行了解体检查。发现B相
9、母线屏蔽罩处有明显对外壳放电迹象。放电部位烧伤严重,分析认为故障原因是零件加工后的金属毛刺、碎屑未清理干净,在送电后出现在母线壳体底部,或是在现场装配过程中,有异物留在母线筒内。6、烟台公司、烟台公司220kV沈余站故障沈余站故障GIS存在的主要问题及解决措施 第16页,本讲稿共82页 图15 GIS筒壁孔封盖的放电痕迹 图16 母线筒壁电弧烧伤点 烟台公司烟台公司220kV沈余站故障沈余站故障图17 母线放电痕迹 图18 母线屏蔽罩上的烧伤GIS存在的主要问题及解决措施 第17页,本讲稿共82页 2006年5月9日,谭庄站220kV两套母差保护动作,#I母线及母联开关掉闸。该 GIS为河南平
10、高电气股份有限公司ZF11-252(L)产品,2005年1月出厂,2005年8月投运。解体检查、分析,本次事故原因为导电杆与母线静触头安装时插接错位,导电杆未进入触头座内,而是压在触头座下部的屏蔽罩上,导电能力差,母线承载电流后,接触点温度升高,熔化的导体引起B相母线接地故障,继而造成了与C、A相的相间短路事故。7、聊城公司、聊城公司220kV谭庄变电站故障谭庄变电站故障GIS存在的主要问题及解决措施 第18页,本讲稿共82页聊城公司聊城公司220kV谭庄变电站故障谭庄变电站故障 图21 B、C相触头搭接,A相正常 图22 B相触头搭接图19 B、C相触头搭接 图20 B、C相触头搭接,A相正
11、常 GIS存在的主要问题及解决措施 第19页,本讲稿共82页聊城公司聊城公司220kV谭庄变电站故障谭庄变电站故障 图23 三相导电杆触头 图24 B相静触头上部(与A、C相对应)GIS存在的主要问题及解决措施 第20页,本讲稿共82页图25 不同投运年代GIS发生缺陷台次的统计三、故障原因小结三、故障原因小结 GIS存在的主要问题及解决措施 第21页,本讲稿共82页 总体来讲,总体来讲,GISGIS设备的事故率相对其它开关类设备的事故率是设备的事故率相对其它开关类设备的事故率是很低的。但很低的。但GISGIS设备高集成度的特点使得设备高集成度的特点使得GISGIS设备事故造成事故停设备事故造
12、成事故停电范围大,处理周期长,对供电可靠性影响较大。电范围大,处理周期长,对供电可靠性影响较大。综合我省近几年来综合我省近几年来GISGIS所发生的障碍、事故,可以看出因设备所发生的障碍、事故,可以看出因设备安装工艺控制不严格,安装质量不良所造成的事故占绝大多数。安装工艺控制不严格,安装质量不良所造成的事故占绝大多数。1 1、由于目前、由于目前GISGIS的现场安装基本都有制造厂完成,随着的现场安装基本都有制造厂完成,随着GISGIS市场的迅速膨胀,制造厂现场指导技术人员和安装人员市场的迅速膨胀,制造厂现场指导技术人员和安装人员 GIS存在的主要问题及解决措施 第22页,本讲稿共82页需求量很
13、大,部分技术指导人员本身技术水平不过关,从而造需求量很大,部分技术指导人员本身技术水平不过关,从而造成了一些成了一些GISGIS设备安装调试过程中出现众多的问题。设备安装调试过程中出现众多的问题。2 2、因、因GISGIS对密封和内部绝缘有着严格的要求,现场安装时如不对密封和内部绝缘有着严格的要求,现场安装时如不能严格按照工艺要求对各密封面和内表面进行清理,就会造成能严格按照工艺要求对各密封面和内表面进行清理,就会造成密封面密封不良,气室漏气,从而使主绝缘强度降低;或者在密封面密封不良,气室漏气,从而使主绝缘强度降低;或者在内部绝缘表面遗留脏污,破坏了表面绝缘,发生闪络等事故。内部绝缘表面遗留
14、脏污,破坏了表面绝缘,发生闪络等事故。GIS存在的主要问题及解决措施 第23页,本讲稿共82页 3 3、非专业的安装、施工,有时不严格按照绝缘件的、非专业的安装、施工,有时不严格按照绝缘件的紧固力矩要求和紧固工艺进行,使得固体绝缘子异常受紧固力矩要求和紧固工艺进行,使得固体绝缘子异常受力,发展为内部伤纹,绝缘结构被破坏,发生接地故障。力,发展为内部伤纹,绝缘结构被破坏,发生接地故障。4 4、同时,现场对、同时,现场对GISGIS设备交接验收时和投入运行后没有设备交接验收时和投入运行后没有有效的质量检测手段,也是引起有效的质量检测手段,也是引起GISGIS投运后故障较多的一个投运后故障较多的一个
15、原因。原因。GIS存在的主要问题及解决措施 第24页,本讲稿共82页5 5、目前我省仅能在现场进行交流耐压试验,该试验是保证设备投运质量、目前我省仅能在现场进行交流耐压试验,该试验是保证设备投运质量的基本手段,但对于的基本手段,但对于GISGIS内部由于局放等原因引起的发展性故障的检测基内部由于局放等原因引起的发展性故障的检测基本上是无效的。本上是无效的。1、GIS设备制造厂近年生产任务比较饱满,制造质量有滑坡现象,为保证设备的制造质量,要从源头上采取措施。采取措施:加强GIS设备的监造工作。GIS存在的主要问题及解决措施 四、存在的问题和建议四、存在的问题和建议第25页,本讲稿共82页2、现
16、场安装质量问题主要有一是GIS在制造厂安装试验完毕后,再拆卸运输,在拆卸过程中,可能造成损坏;二是在运输过程中可能存在颠簸、碰撞,造成盆式绝缘子或支撑绝缘子受伤,投运时出项故障;三是现场安装条件有限,密封情况差,大风把灰尘吹入GIS内部,造成隐患;四是现场安装人员不执行工艺要求,随意更改程序和工艺,造成安装质量不良,现场安装质量有所下降。四、存在的问题和建议四、存在的问题和建议GIS存在的主要问题及解决措施 第26页,本讲稿共82页采取措施:加强现场安装的监理和监督,避免留下安全隐患。必须使用防尘和防雨的专用帐篷。对新安装GIS和改、扩建的GIS间隔或大修后的GIS 间隔设备进行老练和耐压试验
17、。3、对于母线较长的GIS设备,考虑到日后故障的查找、检修和维护工作,缩短停电时间,应适当加装盆式绝缘子,将母线分隔成多个相对独立的气室,建议510米应安装一个盆式绝缘子。GIS存在的主要问题及解决措施 第27页,本讲稿共82页4、对有扩建计划的GIS,前期工程必须考虑能够保证扩建工程按照有关标准进行验收试验包括耐压,将有关分段开关和隔离开关一并安装齐全。5、运行经验表明,安装在二层(室内)或楼顶(室外)的GIS设备,特别是220kVGIS,在经过一段时间的运行后,其基础架构均有不同程度沉降,引起GIS设备整体变形,破坏密封,出现SF6泄漏,尤其是220kV GIS出线套管支撑处。GIS存在的
18、主要问题及解决措施 第28页,本讲稿共82页 采取措施:设计时220kV GIS必须安装在一层,110kV可以安装二层,但要进行详细支撑计算。6、对GIS各导电回路进行回路电阻测试,保证导电回路的电气完整性和电气连接质量。7、严格按照规程要求进行SF6气体湿度测试。8、积极采用新技术,对GIS设备运行状态进行监测。GIS存在的主要问题及解决措施 第29页,本讲稿共82页隔离开关存在的主要问题及解决措施 隔离开关是输变电系统中的一个重要元件,直接影响着系统供电的可靠性和安全性。近年来,由于SF6断路器、真空断路器等设备的大量使用,其大修周期大大延长。而隔离开关由于国内厂家的制造水平没有提高,运行
19、环境又恶劣,再加上大修不及时,就造成了隔离开关问题却越来越突出,在很大程度上影响了系统安全运行,成为问题的焦点。第30页,本讲稿共82页一、装用情况一、装用情况110kV高压隔离开关5211组,220kV隔离开关2789组,500kV隔离开关191组。隔离开关存在的主要问题及解决措施隔离开关装用情况隔离开关装用情况-按电压等级分按电压等级分第31页,本讲稿共82页110kV高压隔离开关5211组,其中GW4型2415组,GW5型1546组,GW6型233组,GW16型184组,杭州西门子合资隔离开关573组,其余为其他型号的隔离开关;隔离开关存在的主要问题及解决措施按电压等级分按电压等级分第3
20、2页,本讲稿共82页220kV隔离开关2789组,其中GW4型526组,GW6型827组,GW7型452组,GW16型438组,GW17型89组,阿尔斯通合资隔离开关191组,其余为少量其他型号的隔离开关;隔离开关存在的主要问题及解决措施按电压等级分按电压等级分第33页,本讲稿共82页500kV隔离开关191组,主要型号有:GW17型97组、阿尔斯通SPV和SPOLT型29组,GW16型17组,GW12型13组,瑞士ABB TFB型12组,GW9型10组,GW6型6组,其它7组;隔离开关存在的主要问题及解决措施按电压等级分按电压等级分第34页,本讲稿共82页二、二、存在的主要缺陷存在的主要缺陷
21、触头过热的主要原因是触头结构设计不合理和维修超周期。由于受监测手段的限制,不易在早期被发现,容易受到忽视,使得该故障隐患大量潜伏于运行的隔离开关中。随着近年来我省红外测温工作的普及,在现场发现了大批触头温升超标的隔离开关,如下图所示。1、触头过热触头过热 图图26 26 图图2727隔离开关存在的主要问题及解决措施第35页,本讲稿共82页其主要表现为:分、合闸操作传动力矩增大;分、合闸不到位;拒分、拒合,甚至将出现电动操作机构上部的垂直联杆被拉弯扭断等现象。2、传动机构的转动部件卡涩、传动机构的转动部件卡涩3、导电、传动杆件锈蚀、变形、导电、传动杆件锈蚀、变形 特别是较早使用铝合金导电杆的隔离
22、开关,导电杆受到腐蚀,呈酥糖状剥落。传动杆件的锈蚀、变形,往往引起隔离开关的分、合闸不到位、操作困难,或者杆件的断裂隔离开关存在的主要问题及解决措施第36页,本讲稿共82页 瓷瓶断裂主要原因:一是抚瓷厂78-84年的产品在制造中采用了滚花工艺,瓷件本身存有微裂,存在有夹层、吸虹等现象;二是瓷瓶直线度差、上下法兰平行度差,或安装调整不当,在正常情况下就受到扭矩、弯矩的作用;三是法兰浇注处,铁、瓷、水泥热膨胀系数不一致,在冬夏近60K的温差下,尤其水泥浸水后的膨胀力,使瓷柱损坏。四是随着运行年限的延长,支持瓷瓶本身的技术性能降低。4、瓷瓶断裂、瓷瓶断裂 隔离开关存在的主要问题及解决措施第37页,本
23、讲稿共82页我省发生过几次瓷瓶支柱断裂的故障我省发生过几次瓷瓶支柱断裂的故障 温水站温水站220kV隔离开关支柱断裂事故隔离开关支柱断裂事故 2004年3月13日,7:40该站值班员执行操作,拉开201-1刀闸,当导电折架下落至中间位置时,201-1刀闸B相支持支柱绝缘子断裂,在跌落过程中搭在201-1与201-2刀闸间A相连线上,造成220kV#2母线A、B相相间短路,并将A相支柱瓷瓶拉断,全站失压。由于云蒙站为温云线单电源供电,随即云蒙站全站停电。图图29 29 断裂截面断裂截面隔离开关存在的主要问题及解决措施第38页,本讲稿共82页该刀闸为GW6220型,沈高厂98年产品,于98年5月投
24、运。断裂支柱为抚顺电瓷厂95年10月的产品。B相支持支柱绝缘子断裂点为下节上法兰处。经检查断裂绝缘子断面,发现外沿有宽约1cm的灰环。原因为B相支柱由两节完全相同的单节支柱组成,瓷件代号为22728,单节抗弯强度为10kN,两节组合后为5kN。根据当时执行的标准GB8287.1-87(现行标准为GB8287.1-98)2.10条规定,绝缘子柱下部元件除应进行正装四个方向试验外,还应进行倒装四个方向试验。而22728瓷件在出厂时只进行正装试验,对倒装没要求,不能用做下节支柱。属元件选型装配不当造成。隔离开关存在的主要问题及解决措施第39页,本讲稿共82页济南站济南站220kV刀闸支柱断裂障碍刀闸
25、支柱断裂障碍 2004年12月20日,济南站220kV韩济I线进行送电操作。在操作2046刀闸时,B相西侧上节支柱绝缘子下法兰根部断裂。该刀闸为GW4220GDW型,沈高89年的产品,于90年5月投运。断裂支柱都为抚瓷厂的产品,抗弯强度为4kN。分析认为,支柱绝缘子存在质量问题。隔离开关存在的主要问题及解决措施第40页,本讲稿共82页 图图30 30 图图3131隔离开关存在的主要问题及解决措施第41页,本讲稿共82页三、措施和建议三、措施和建议针对我省隔离开关出现的主要问题,主要应从以下几个方面采取措施。1 1、加强检修管理,开展技术改造,提高检修质量、加强检修管理,开展技术改造,提高检修质
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