移动车载式绝缘油试验室在1000kV变电站现场的应用论文_徐军,邓福亮,张威

(江苏省送变电公司 南京 210028)

引言:针对1000kV淮南-南京-上海特高压交流工程,1000KV南京变电站是江苏省第一座特高压变电站,1000KV特高压变压器是特高压变电站的心脏,变压器的绝缘油就如血液,绝缘油的品质直接决定了变压器的使用寿命及安全运行的状态。因此,特高压变压器现场安装时,全过程检测控制变压器绝缘油的品质是一项非常重要而有意义的事情。

关键词:变电站;移动车载式绝缘油;高压变压器;

一、研究背景

1000kV南京变电站本期共安装4台1000kV变压器、4台1000kV调压变、7台1000kV电抗器、1台110kV所用变、2台中性点低压电抗器、51只110kV电流互感器等高压充油设备。充油设备使用的绝缘油将近1200吨,庞大的工作量,按以往施工程序是:现场采集充油设备的绝缘油,封装样品后经过数小时送到本部试验室进行分析试验,尤其是气相色谱试验分析的样品经过长途颠簸,取样器密封不够严实,油中溶解气体的组分和含量试验数据会与实际情况产生偏差。

为了能够准确地测量真实数据,需要极大地缩小绝缘油样品的运输时间。只有将试验室安装在充油设备现场,当场测试才能解决该类问题。

一、关键技术研究

2.1 技术原理

为了控制特高压变压器及电抗器安装质量,江苏省送变电公司“邓福亮技师创新工作室”,创造性地提出了“将绝缘油试验室搬到现场”的全新理念,明确了设计“移动车载式绝缘油试验室”的主要思路及技术参数,归纳了分析了现场绝缘油实验室技术特点。在比较现有的基地油化试验室的组成结构和试验仪器配置后,为了节约空间,在移动试验室中配置必须的基本试验设备,满足1000kV特高压变电站工程现场使用。

在没有此类参考产品的情况下,江苏省送变电公司“邓福亮技师创新工作室”全体成员大胆创新,精心设计,原创性设计出利用两个标准20英尺集装箱,拼装成一间30平方米的移动油化试验室,该移动油化试验室在工厂生产,成品运输到现场拼装完成,具有现场安装简易和运输方便的特点,且该实验室符合《GB/T 50832-2013 1000kV系统电气装置安装工程电气设备交接试验标准 2013-05-01》以及《GB 50835-2013 1000kV电力变压器、油浸电抗器、互感器施工及验收规范 2013-05-01》要求;配有PAMAS颗粒度计数器等国内外主流试验设备,可以开展特高压变压器及电抗器等充油设备的颗粒度、气相色谱和介损等13项理化分析交接试验。

2.2 移动车载式绝缘油试验室设计详解

移动车载式绝缘油试验室由两台20英尺标准集装箱尺寸组成,单台尺寸为:2.3米*6米,高为3米。现场安装时,两台单独的集装箱柜体拼装为一个柜体,安装完成后试验区域(4.6米*6米),安装于事先预留的高于地面40-50厘米的平台上,并安装防水、防晒的架空顶棚。

移动车载式绝缘油试验室结构设计合理,能够保证运输、吊装的强度。

示意图见图1:

图1:移动式绝缘油集中测试实验室外部示意图

柜体分割为登记取样和工作两个区域。在正常进出通道口为登记取件区域,用于送油样的工作人员进出,该区域容易被油污、灰尘、泥土等污染;工作区域使用隔离门隔离,满足试验室的基本洁净度,内部工作环境见图2:

图2:实验室内部工作环境

2.3 设计亮点

该移动式试验系统的设计亮点是具备了以下几个子系统:

2.3.1 水系统

外接自来水进水接口;预留试验设备用进水口;预留排水口;具备清理取样瓶功能的水池。

2.3.2 电系统

外接单相220V市电接口;电源容量满足所有电器的同时使用;具备过压、低电压、过载保护功能。

2.3.3 气系统

试验用载气主要有氮气和氩气两种,储存于合格的标准40公升气瓶中,并做好隔离防爆措施;为了安全,氢气和氧气使用发生器,在使用时产生;所有气体使用4mm不锈钢管道经过两级减压阀门连接至试验设备。

2.3.4 通风及空气净化系统

设计选择低噪音排风系统,设置有害气体传感器,自动检测室内空气质量,将试验过程中室内产生的有毒有害气体强制排放出试验室,并具备防止室外风倒灌进试验室的逆止装置;引入并过滤室外新鲜的空气,保持试验室空气清新,保护实验人员的身体健康。

2.3.5空气干燥、恒温系统

安装两台大功率分体空调挂机,保证移动试验室内恒温、恒湿,见图7;

2.3.6照明系统

具备交直流双路供电,保证室内照明。

2.3.7 排污收集系统

试验过程中产生的有毒有害化学物质集中回收,并将试验中产生的废油集中在残油桶中,集中处理。

该试验系统移动便捷,可方便的通过汽车运送到需要使用的地方,可以作为大型新建变电站油化试验室现场使用、亦可为大型电力变压器、换流变等重要电力设备应急抢险及快速检修场所使用,为电力系统安全稳定运行做贡献。

2.4 关键技术试点

为了验证上述关键技术的可行性和安全性,项目组选择在1000kV淮南-南京-上海特高压交流工程,1000KV南京变电站现场应用,主要用于1000kV特高压变压器及电抗器1000吨绝缘油的现场交接试验。

二、成果及应用

3.1 理论成果

该项目通过了江苏省科技查新咨询中心的查新,并且获得国家知识产权局六项专利授权,专利证书见图3

3.2 移动车载式绝缘油试验室在1000kV南京站的应用

该项目设计完毕后,由专业厂家生产制造。组织专家对该试验室进行严格的验收,验证了该试验室具备现场对特高压变压器进行油化试验的能力。

图3:该项目的六项专利证书

图4:江苏省第一台1000kV变压器运输到南京站现场

通过在1000KV特高压南京站的现场试验质量监控效果来分析该项目,认为“移动车载式绝缘油试验室”采用的技术方案、路线、方法、手段、试验过程、试验结果等方面达到设计要求,符合项目扩展延伸条件。

3.3 效益分析

经过1000kV南京变电站特高压变压器及电抗器绝缘油的现场交接试验项目现场应用,取得了令人满意的成果,不仅缩短了油化试验的工期,减轻了劳动强度,而且使用的取样瓶周转数量少,施工成本显著减少,节约消耗性辅材费用2万元。

现场移动油化试验室自4月21日投入使用以来,到10月21日110kv CT耐压后色谱微水试验结束,及时、高效地对453批次油样的试验,共出具453份合格试验报告。全过程检测大量的绝缘油的各项理化数据,得到5889个试验数据,产生直接经济效益176万余元。

这些基础试验数据,为判断特高压变压器等充油高压设备绝缘性能提供依据,亦是高压设备安装质量合格可以投运的现场检验提供依据,并为后续的运行检修提供基础参照数据。

特高压南京变电站453批次变压器油样品,以往都是派专车送回南京试验室本部做理化分析,南京距离1000kV南京特高压变电站105公里,往返车程3小时。现场设置移动油化试验室,及时性的对变压器绝缘油进行试验,及时掌控油品的质量,节约送检时间成本接近679.5小时,节约里程47565公里。节约人力成本80工日,创造间接经济效益20万元。

油化试验室设立在特高压试验现场,节约了大量的现场送油到南京本部实验室的人力及运输成本。不派车,少派车,减少了车辆交通事故的几率,减少了车辆污染排放,不仅为江苏省第一台特高压变压器安装质量做出贡献,而且也为环境保护事业做了一点贡献。极具推广应用前景。

随着国内特高压电网建设步伐的加快,电力建设如火如荼,面对特高压工程技术全面推广使用,并总结应用经验,不断优化改进,在今后的特高压电网建设中将有着广泛的应用空间,并将获得良好的经济效益和社会效益。

三、结束语

项目组首次将“移动车载式绝缘油试验室”用于特高压工程现场,改变了以往将油样取回基地试验室做试验的惯性思维,实现了在现场试验的能力,解决了常规基地油化试验室试验的时效性技术难题。与正常基地油化试验室取样回来试验方式比较,成本降低约30%,工效提高近2倍,经济效益显著;与现有技术比较,性能更加优化。该项技术的应用达到了国内技术领先水平。同时,大大降低了现场施工作业安全风险,提升了试验水平和本质化安全水平,并为今后现场油化试验室的应用推广积累了宝贵经验。

(上接第161页)

重要性,向工作人员宣传工作安全的重要性,保证日常的施工工作良好进行,保证人员的自律,保证发电机系统安全运行。针对电气设备所用的材料要有严格的选择标准,考虑材料价格的同时保证材料质量,为未来使用打下良好而又坚实的基础。

4发电机组故障检修建议分析

4.1制定一套突发状况的应急措施

发电机组之所以会发生突发性故障,很大原因是由于机组的内部零件损耗严重导致的,而且是很难从根源上预防和制止的。基于此,为了有效减少发电机组发生突发性故障的几率,就要根据机组运行的实际情况制定一套科学有效的应急措施,以此确保在发电机组发生突发性故障时及时采取应急措施进行解决,保证在最短的时间内使发电机组运行状态恢复正常,尽最大可能将损失降到最低。

4.2检修过程中需要明确的要点

发电机组具有很大的重要性和特殊性,决定着社会各界的用电标准和水平,因此,在不必要的情况下,要尽可能地避免或者减少机组拆卸的次数。由于发电机组内的零部件数量众多且分布复杂,一旦将其拆卸之后,再重新安装,就可能使机组的功能发生变化,产生差异,所以在检修发电机组时,要尽量减少拆卸的部分,确保机组运行功能不受影响。另外,如果在发电机组生产的高峰期对其进行检修,为了避免不必要的损失和麻烦,可以根据之前的检修报告对近期的检修进行预测,除非在必要的情况下,否则可以将机组检修的时间适当延期。需要注意的是,在进行发电机组时,应该严格制定检修方案进行,除非情况特殊,否则不应修改原制定的检修方案,并在检修过程中做好记录,为后期做检修报告提供依据。

5结论

总之,发电机的日常维护以及故障检修工作对于保证发电机正常运转、电厂正常生产来说意义非凡。在今后的发展中,随着电力企业的不断成熟与壮大,发电机故障原因的排查以及维修措施将更高效化。

参考文献:

[1]李红颖,高俊燕.电厂发电机常见故障原因分析及预防分析[J].科技致富向导,2014,17:243.

[2]朱广华.电厂发电机常见故障原因分析及预防[J].中国新技术新产品,2013,11:168.

[3]张锴.发电机常见故障分析及预防措施[J].中国新技术新产品,2012,19:95.

[4]赵忠林.电厂发电机常见故障原因分析及预防[J].黑龙江科技信息,2014,19:109.

论文作者:徐军,邓福亮,张威

论文发表刊物:《电力设备》2016年第19期

论文发表时间:2016/12/8

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