GIS設(shè)備改造加裝SF6三通閥控裝置和密度微水傳感器

***水電開發(fā)有限公司南沙電廠220kV GIS設(shè)備采用河南平高電氣股份有限公司的六氟化硫封閉式組合電器（GIS），該GIS設(shè)備在2007年安裝運行至今已有14年之久，按照電力行業(yè)《電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程》相應(yīng)要求，每年需定期開展SF6微水含量檢測工作?，F(xiàn)役設(shè)備的結(jié)構(gòu)決定了檢測工作需要依靠人力定期開展，并且在測試校驗密度繼電器時需拆卸各氣室監(jiān)測的SF6密度繼電器前端過渡連接導(dǎo)管或者檢測接頭堵板，此種作業(yè)方法，不僅需要大量人力拆除每一個氣室的SF6氣體密度繼電器或者檢測接頭堵頭，完成檢測后再次回裝拆卸的設(shè)備，在拆卸、安裝過程中容易引起安裝部件磨損，極有可能導(dǎo)致SF6氣體泄漏。因此現(xiàn)場不滿足《國家能源局關(guān)于防止電力生產(chǎn)事故的二十五項重點要求》（國能安全〔2014〕161號文）第13.1.6條規(guī)定：六氟化硫密度繼電器與開關(guān)設(shè)備本體之間的連接方式應(yīng)滿足不拆卸校驗密度繼電器的要求，同時也不具備在線監(jiān)測各個氣室密度、微水、壓力、溫度等功能。

為適應(yīng)我國電力行業(yè)體制改革的需要和加快電氣設(shè)備在線監(jiān)測技術(shù)及狀態(tài)檢修的發(fā)展步伐，將故障檢修與預(yù)防性相結(jié)合，以實現(xiàn)**可靠性和最低成本消耗為目標的狀態(tài)檢修模式，現(xiàn)根據(jù)現(xiàn)場實際并結(jié)合約泰電力公司在SF6開關(guān)監(jiān)測與維護方案的專業(yè)性和多年的經(jīng)驗積累，特提出本項目技術(shù)改造方案，以供用戶決策和參考。

根據(jù)《Q_GDW 534-2010 變電設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng) 技術(shù)導(dǎo)則》、《DLT 1054-2007 高壓電氣設(shè)備絕緣技術(shù)監(jiān)督規(guī)程》、《QGDW 172-2008 SF6高壓斷路器狀態(tài)檢修導(dǎo)則》、DLT 846.5-2004 高電壓測試設(shè)備通用技術(shù)條件 第5部分：六氟化硫微量水分儀SF6密度微水在線監(jiān)測系統(tǒng)以及DL/T596—1996《電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程》、GB/T8905-1996《六氟化硫電氣設(shè)備中氣體管理和檢測導(dǎo)則》等相關(guān)行業(yè)規(guī)程對SF6 氣體密度、特別是微水含量進行嚴格控制。尤其，開展輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修的研究、開展設(shè)備狀態(tài)分析與評估是當前實現(xiàn)輸變電設(shè)備無人化職守與維護以及變電站智能化管理工作的需要。約泰電力SF6密度微水在線監(jiān)測系統(tǒng)可以使用戶更加方便、隨時隨地的訪問和了解各變電站的運行狀態(tài)。檢修維護人員可以很清楚的知道自己需要什么，該怎么做。以基于DRYCAP?檢測技術(shù)基礎(chǔ)的微水測量分析算法以及數(shù)字式SF6氣體密度監(jiān)測技術(shù)。結(jié)合數(shù)字處理技術(shù)（DSP）、實時數(shù)據(jù)庫技術(shù)所形成的專家診斷系統(tǒng)。它保障了通過動態(tài)的數(shù)字壓力和微水監(jiān)測數(shù)據(jù)變化來精準的反映開關(guān)內(nèi)部氣體質(zhì)量惡化趨勢變化情況，為用戶提供狀態(tài)預(yù)防性檢修提供科學(xué)依據(jù)。

一、改進加裝SF6三通閥控裝置和密度微水傳感器后意義

1、可滿足不拆卸在線校驗每個氣室的SF6密度繼電控制器功能，通過操作四通閥控裝置上的旋鈕，實現(xiàn)閥門與設(shè)備本體氣路的通、斷，從而實現(xiàn)對設(shè)備本體的充氣、補氣以及SF6密度繼電器控制器的在線校驗與更換工作；滿足了《國家能源局關(guān)于防止電力生產(chǎn)事故的二十五項重點要求》（國能安全〔2014〕161號文）第13.1.6條規(guī)定：六氟化硫密度繼電器與開關(guān)設(shè)備本體之間的連接方式應(yīng)滿足不拆卸校驗密度繼電器的要求。

2、實現(xiàn)在線監(jiān)測各個氣室的SF6密度、微水、壓力以及溫度，并可在服務(wù)器上集中顯示各監(jiān)測單元編號、標準壓力（20℃）、微水值（ppm）、當前壓力、當前溫度、露點值以及密度報警值和閉鎖值等參數(shù)，通過動態(tài)的數(shù)字壓力和微水監(jiān)測數(shù)據(jù)變化來精準的反映開關(guān)內(nèi)部氣體質(zhì)量惡化趨勢變化情況，為用戶提供狀態(tài)預(yù)防性檢修提供有力的科學(xué)依據(jù)，

3、減少停電時間和節(jié)省管理維護成本

3.1 目前采用的方法定期停電試驗、檢修和維護。定期試驗需要安排停電計劃；到期必修，沒有充分考慮設(shè)備實際狀態(tài)，導(dǎo)致不少超量維修，造成了人力及物力的大量消費；而狀態(tài)監(jiān)測以狀態(tài)為基準，在線監(jiān)測，取代了定期試驗，維護費用可大大地降低。

3.2 對設(shè)備進行性能評估，通過狀態(tài)監(jiān)測對設(shè)備運行狀態(tài)進行了解和掌握，可對設(shè)備的使用性能、運行壽命、利用程度進行評估以便調(diào)整使用，從而提高經(jīng)濟效益。

二、系統(tǒng)的組成

綜上所述，該項目SF6密度微水監(jiān)測系統(tǒng)組成由一臺監(jiān)測主機、若干個密度和微水監(jiān)測單元、信號集線匯控機柜、通訊線纜以及加裝的四通閥控裝置組成。現(xiàn)場主機采用工控機，也可根據(jù)用戶的需求不在現(xiàn)場設(shè)立主機，而直接將監(jiān)測數(shù)據(jù)傳送至中控室計算機進行動態(tài)監(jiān)控，各密度微水監(jiān)測單元根據(jù)現(xiàn)場安裝在各間隔氣室連接密度繼電器前端的四通閥控裝置，四通閥控裝置的接口一接在GIS設(shè)備本體端，接口二接入SF6密度微水監(jiān)測傳感器，接口三接入SF6密度繼電器,其中的接口4以作SF6密度繼電器檢測校驗實驗以及內(nèi)部進行微水、分解物檢測、充補氣等操作。

三、設(shè)計思路

經(jīng)過改革開放之后經(jīng)濟快速發(fā)展對電力需求的影響，尤其近十年以來，SF6開關(guān)站因其獨特的優(yōu)勢，其建設(shè)經(jīng)歷從無到有，從有到普遍應(yīng)用，增長速度十分迅速。然而正因應(yīng)用時間不長，在其中的諸多維護工作上一直沿用“到期必檢”的定期檢修制度，這種常規(guī)的定期檢修缺乏合理性和科學(xué)性，其結(jié)果不是檢修過剩，就是檢修不足。并且在SF6開關(guān)本體氣體密度和微水檢測方面存在嚴重不足，給設(shè)備運行、進入現(xiàn)場的人身安全、氣體的浪費、環(huán)境污染帶來了嚴重的危害。

本項目系統(tǒng)正是在滿足國家對SF6電氣設(shè)備安全管理的上述政策要求上開發(fā)實施的。以適應(yīng)我國電力行業(yè)體制改革的需要和加快電氣設(shè)備在線監(jiān)測技術(shù)及狀態(tài)檢修的發(fā)展步伐，將故障檢修與預(yù)防性相結(jié)合，以實現(xiàn)**可靠性和最低成本消耗為目標的狀態(tài)檢修模式。

四、最終目標

所述項目以分布式CAN總線技術(shù)的應(yīng)用分析與現(xiàn)場測試，將實現(xiàn)SF6氣體密度和微水的數(shù)字化實時在線監(jiān)測。實現(xiàn)將數(shù)字采樣信號以DSP技術(shù)與CAN總線技術(shù)的結(jié)合，以及現(xiàn)場監(jiān)控與遠程監(jiān)控系統(tǒng)的軟硬件整合。在數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化盛行的今天， SF6開關(guān)站傳統(tǒng)的維護形式和管理技術(shù)急待升級和改進。他為新時期下的狀態(tài)檢修、智能綜合管理提供了有效手段。他通過完善體系建設(shè)和軟硬件手段，收集設(shè)備的運行工況、基本狀態(tài)等資料。對設(shè)備進行狀態(tài)評價、風(fēng)險分析，自動輸出設(shè)備檢修計劃，從而提高檢修工作的針對性和有效性，提高設(shè)備完好率和利用率。

五、關(guān)鍵技術(shù)和創(chuàng)新點

1、數(shù)字式在線監(jiān)測SF6氣體壓力、溫度與微水含量，自動轉(zhuǎn)換并顯示實時數(shù)據(jù)；

2、集就地監(jiān)測、控制室監(jiān)控管理與遠程監(jiān)控的全方位數(shù)據(jù)及狀態(tài)管理。不再需要繁雜的現(xiàn)場抄表工作。

3、根據(jù)歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)自動繪制趨勢曲線圖，并輸出狀態(tài)診斷和檢修建議報告。用以開展開關(guān)設(shè)備的狀態(tài)檢修。

4、根據(jù)開關(guān)參數(shù)靈活設(shè)置報警/閉鎖門限，解決傳統(tǒng)指針式密度表通用性差，維護成本高、維護麻煩的不足；

5、微水的在線監(jiān)測減少了微水檢修的時間，也減少了因檢修所帶來的人為損壞設(shè)備。

6、在線式的微水測量避免了微水檢測時氣體的排放消耗，減少了檢修補氣查漏等的檢修工作量。

7、以分布式CAN總線通訊接口，提高了現(xiàn)場通信的數(shù)據(jù)傳輸可靠性和抗干擾能力。并以〈IEC 60870-5-103繼電保護設(shè)備信息接口配套標準〉通訊規(guī)約實現(xiàn)遠程管理。