电科院:给虞城换流站GIS设备“打耐压”

发布日期: 2022-05-09

 

“展开试验装备支撑腿。”5月2日7时30分,白鹤滩—江苏±800千伏特高压直流输电工程虞城换流站现场,国网江苏电科院“电博士”共产党员服务队刘咏飞发出遥控指挥令。距其3米远处,一辆车身上写着“特高压GIL一体化耐压系统”的车子开始了“变身”:后车箱4个轮胎处缓缓伸出4支“脚”……

待4支“脚”站稳,驾驶员石涛驾驶车头驶离,这时,叶方勇通过遥控器不断调整着4支“脚”,使车身调平。之后,车身箱体中便缓缓升起一个高12米的红色柱状电抗器。电抗器最上方的均压罩充气后,持续了1个小时的“变身”完成,一个有着大脑袋的红色“话筒”矗立在了现场。

“大家伙”大显身手

这个最显眼的“大家伙”就是对工程关键设备550千伏GIS进行试验的装置——特高压GIL一体化耐压系统。“这是2019年我们专为检验1000千伏苏通GIL综合管廊工程GIL设备绝缘性能而自主研发的,与传统‘拼装型’试验装置相比,现场拆装工作量减少了2/3,大大提高了工作效率。”刘咏飞说,虞城换流站GIS设备投运在即,又轮到这个“大家伙”大显身手了。

刘咏飞介绍,通过对550千伏GIS设备施加740千伏的电压并保持1分钟,观察其整体绝缘性能,排查潜在的绝缘缺陷隐患,就是俗称“打耐压”的GIS耐压试验,“这是设备投运前最重要、最有效的试验项目之一”。

随后,在认真检查安全措施的情况下,试验人员又花费两小时,完成了特高压GIL一体化耐压系统与“打耐压”对象之间的接线,涉及大小不等的20余个部件。

当天,根据安排,将对550千伏GIS户外分支母线进行交流耐压及局部放电检测试验。为了保证现场人员安全,试验需在其他参建人员离场后进行,因此,11时至13时的午休时间成为最佳选择。早早做好试验准备并在其他参建人员午休时紧张忙碌,也成了他们的工作常态。

而试验对安全距离要求较高,因此,刘咏飞每天都会根据现场电气、土建等的施工进度,滚动更新试验计划,并在全站平面图上画出GIS带电范围和安全围栏范围,提前一天告知各参建单位。

12时20分,刘咏飞再三检查确认现场试验条件后,与叶方勇一同走进“话筒”一旁的高压试验指挥舱,并通过对讲机指挥现场试验人员使用绝缘电阻测量仪,对被试设备进行绝缘电阻测量,确认绝缘电阻阻值正常。

“打耐压”总共分几步?

“各监护人员是否到位?”刘咏飞通过对讲机询问,在得到4名监护人员的回应后,宣布:“试验启动,开始调频!请各监护人员保持警惕!”

这时,叶方勇开始调节变频电源控制系统,逐级对被试设备升压至150千伏并保持20分钟、300千伏并保持20分钟、450千伏并保持10分钟、600千伏并保持10分钟。

“这个阶段叫老练试验,目的是利用电压电流烧掉设备内部可能存在的细小微粒或毛刺等。我们需要时刻关注电压测量仪上的示数变化以及被试设备附近的异常声响。”刘咏飞说。

1个小时后,试验进入关键的1分钟耐压试验阶段。叶方勇把电压由600千伏缓慢升至740千伏。

“这个阶段容易出现设备击穿,除了需要关注电压测量仪示数是否突然大幅下降,还需要特别留意是否出现击穿导致的异常响声。”刘咏飞说。

耐压1分钟无异样,叶方勇随即将电压降至381千伏,由此进入局放检测阶段。只见一名监护人员进入被试设备区域,先在超声波局部放电检测传感器上涂抹耦合剂,然后熟练地将传感器贴在设备壳体表面,仔细监听设备内部是否有局部放电信号。

这一阶段持续了近20分钟。在刘咏飞宣布“局放检测无异常”之后,叶方勇把被试设备的电压由381千伏降至0千伏,随后将特高压GIL一体化耐压系统接地。待被试GIS充分放电后,再次开展绝缘电阻测量,确认绝缘电阻无明显下降,此次试验圆满结束。

3个月141次“打耐压”

当然,“打耐压”并不是每次都一帆风顺。“如果设备无法耐受740千伏电压而发生击穿放电,就要用‘听诊器’来定位故障。”刘咏飞说,他们对此早已做足了准备,专门研制了“智慧耳”电力声纹故障定位系统,在试验前就在GIS设备区安装了多达70余个单元节点的高密度“智慧耳”阵列系统。通过架设在GIS各气室处的阵列式声学传感器,他们可以在试验操作台远程监测并诊断GIS击穿后的声学信号,不到10分钟即可定位到击穿放电点所在的GIS气室,并第一时间通知设备厂家进行开盖检查及处置。

刘咏飞介绍,这已是该团队在虞城换流站开展的第102次交流耐压及局部放电检测试验。受疫情影响,为保证试验的连续性和及时性,把好工程设备质量关,刘咏飞和其他14名团队成员自3月6日起便一直坚守在现场,“五一”假期也不例外。

“虞城换流站GIS的用量是普通特高压换流站的3至4倍,分支母线总长度接近26千米。常规用一套耐压装备就可以完成的试验,该站有时却要额外再搭建一套设备用于并联补偿,方可完成试验。”刘咏飞介绍,该团队将采用不同方式对虞城换流站的550千伏GIS进行141次耐压考核,时间持续至5月底,以此保障工程安全投运。