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地理信息系统智能化设备组装探究

时间:2019-09-27

  GIS智能化设备以其设备成套性强、智能控制有机结合等优点越来越多应用到电网建设中,对其结构、性能、安装进行分析与探讨有着必要的意义。

  1、GIS智能化设备简介

  GIS智能化设备是指将光学、电子、信息、通信、计算机等新技术与传统的GIS设备有机结合而形成的,包括开关设备控制器、监测功能组、智能汇控柜等智能组件。

  2、GIS智能化设备智能组件

  2.1、开关设备控制器

  主要完成开关设备内断路器、隔离开关、接地开关的操作控制和状态监视,直接或通过过程层网络基于GOOSE服务发布采集信息、接受命令,驱动执行器完成控制功能,并具有防误操作功能。

  (1)实现远控就地化。

  (2)实现开关状态信号的采集机预处理,完成光电转换。

  (3)开关操作智能软闭锁功能,可对误操作进行闭锁并报警。

  (4)支持时序操作、顺序操作,可实现自动执行送电、停电、重合闸及其他命令组。

  (5)开关动作监测和诊断,可以对机构连接松动、开关动作卡滞、操作失败进行监测和诊断。


图1 开关设备控制器 

  2.2、监测功能组

  包括SF6气体状态、断路器机械特性、局部放电、避雷器在线监测IED以及主IED等功能。

  (1)SF6气体状态IED,可同时对SF6气体密度、微水、温度等进行在线监测。

  (2)断路器机械特性IED,实现对高压开关设备的机械特性,储能电机工作状态,开断电流等的监测,并将信息通过通信协议网络上传。


图2 监测功能组 

  (3)局部放电监测IED,对高压开关设备的局部放电的监测,并将信息通过通信协议网络上传。

  (4)避雷器在线监测IED,可以实现对避雷器泄漏电流、放电次数等在线监测,并能进行阻性电流和容性电流分析。

  (5)监测功能主IED对所有状态监测IED的数据综合分析,并将分析结果通信协议网络上传。

  2.3、智能汇控柜

  采用不锈钢柜体,柜内双重化设备分隔布置,具备温湿度调节和控制的功能,并能对温湿度传感器及控制器执行元件异常工作状态进行告警。


图3 智能汇控柜 

  2.4合并单元利用电磁感应原理的光纤电流互感器,以及串行阻容分压的电压互感器,实现对大电流、高电压的传变,并由采集器就地转化为数字信号,经合并单元同步处理后通过光纤上传。

  3、GIS智能化设备整体安装

  GIS智能化设备和普通GIS设备一样,在厂家就已经组装好,整体运输到变电站,在变电站安装时只需进行主母线的对接、出线瓷套管和电压互感器的安装,以及二次配线、接地线装配等工作。


图4 光纤电流互感器原理结构图 

  (1)首先要确定安装基准,安装基准一般选择中间的一个间隔,从中间向两侧安装。

  (2)安装时应参照基础检查时所测各主母线标高,保证主母线在同一平面。

  (3)导管安装过程应遵守线路规范,保有足够的管道间隔,避免表面受损。套管吊起时应维持固定的角度,并与GIS相配合,从而导电杆顺利封入管内发,实现与密封面的有效对接。

  (4)针对GIS的气体封闭处理,在整体安装中具有重要作用,其封闭后的综合性能直接影响GIS能否有效运行。实现密封面接触前,要使用吸尘器进行内部清理,并用无毛卫生纸浸无水酒精或丙酮,对密封面和密封槽进行清理。结束清洁工作后,应仔细检查GIS处理是否完善,经真空硅脂涂在密封圈上,并放入密封槽中。在进行密封安装前,要缓慢平行对接,防止密封圈从密封槽内掉出,紧固螺栓时不要让产生的金属屑落入密封面内。

  (5)GIS的气体处理主要包括吸附剂、真空、充气三步。吸附剂要放在电烘箱内,在300℃烘干4h以上迅速装入GIS内。装入吸附剂后,立即启动真空泵对安装吸附剂的气室抽真空,当真空度小于133pa,再继续抽30min,关闭阀门静止4h。

  观察压力值变化,压力应不大于133pa,若超出范围,再抽真空至133pa并保持30min,以确定是否存在泄露。抽真空合格后,充SF6气体,用SF6气体冲洗充气管路,随后充SF6气体至额定压力。

  (6)GIS整体安装完后,分别进行二次配线、短接排和接地排安装等工作,并将GIS底架与预埋基础焊接在一起。

  4、安装中存在的问题及控制措施

  4.1、存在的问题

  随着GIS智能化设备在变电站中越来越多的应用,其在安装过程中也出现了一些问题,包括:

  (1)设备在厂家装配时出现质量问题。

  (2)室外设备按室内设备要求进行设计。

  (3)设备漏气,密封性能不好。

  (4)设备外壳在装运、安装过程中磕碰。

  (5)传动部位机械卡涩。

  (6)二次线松动或接线不正确,与图纸不符。

  (7)铭牌错误。

  4.2、控制措施

  (1)加强监造,及时发现设备设计缺陷及装配过程中存在的问题。

  (2)智能化设备安装严格按照GIS设备的装配工艺要求,安装过程中要特别注意防止灰尘、杂质及潮气污染气室内部。

  设备清洁时,要使用符合厂家技术要求的无水酒精和无毛纸。

  (3)起吊安装设备时应确认设备重量、吊具及吊车的起重能力,严禁超重起吊,应轻装、轻卸,吊点选择正确重物受力平衡后方可起吊,安装时应逐步对准设备基础,进出线套管安装应逐渐对接。

  (4)智能化设备零部件种类繁多,安装时,各种密封垫不能混淆,应分类存放、区别使用;存放时避免积压,产生变形或划伤,保持密封垫清洁。不允许在气体管路上蹬踩或碰撞。

  (5)应用受力操作杆操作断路器或隔离开关时,应确保主回路不带电及控制回路电源断开,确认操作油压为零,遇到卡涩时候不能用蛮力,应及时停止操作,待问题处理后再行操作。

  (6)根据图纸,对接线进行认真检查,检查接线端子接线是否正确,同时检查接线端子的松紧和端子标识。

  (7)设备安装完毕后,一定要检查各部开口销,防止销子脱落造成指示位置同实际位置不符。

  (8)认真核对铭牌。

  5、结论

  GIS智能化设备对变电站设计、电网运行乃至高压设备本身的发展,都有重大影响,其在安装应用方面还存在一些问题,需要每个环节都按照标准实施,其应用将使整个变电站向着更加简约、可靠和智能的方向发展。

 

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