近几年新能源及电力事业发展十分迅速[1-2],新设备、新技术的不断应用,变电设备尤其是一次设备,产品多样化的发展需求及发展趋势明显加强,且各厂家的产品质量参差不齐,暴露出的质量、缺陷等问题也不断增多。管理者需要不断根据新情况、新问题出台或发布各种反措、生产文件(通知)、补充规定等。同时,随着规范化、标准化、制度化的管理要求不断加强,为了适应新的发展趋势,标准、规程、导则等需要不断进行修订、细化和完善。这些标准、规程、导则、反措、生产文件(通知)、补充规定等可谓点多面广,它们之间部分内容一方面存在重复或矛盾,另一方面又存在着相互补充和印证,要做到完全掌握实属不易,往往存在着知其一而不知其二,或者印象中有而又不知其在何处,甚至对其一无所知等现象。基于此,本文根据实践经验,就变电一次设备验收时与验收标准相关的几个典型问题进行详细分析。
1 变压器运输过程中三维冲击记录仪《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》(2012年修订版)规定[3]:“110(66)kV及以上变压器在运输过程中,应按照相应规范安装具有时标且有合适量程的三维冲击记录仪。主变压器就位后,制造厂、运输部门、用户三方人员应共同验收,记录纸和押运记录应提供用户留存。”
《GB/T 6451—2015油浸式电力变压器技术参数和要求》规定[4]:“66 kV及以上且容量在31 500 kVA及以上的变压器在运输中应装三维冲撞记录仪。”
上述2条规定均未提到验收的标准是什么,即冲撞记录仪记录的加速度值应为多少才算合格。而《国家电网公司十八项电网重大反事故措施辅导教材》(2012年修订版)里面有这样的解释说明:“允许的加速度指标,应在订货合同中予以明确,以便验收时检查。”该说明只是要求“应在订货合同中予以明确”,而且不是《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》(2012年修订版)的正文条款,约束力欠佳,因此有的变压器物质在订货合同中并未明确该要求。
《GB 50148—2010电气装置安装工程电力变压器、油浸电抗器、互感器施工及验收规范》也有类似的规定[5]:“变压器、电抗器在装卸和运输过冲中,不应有严重冲击和震动。电压在220 kV及以上且容量在150 MVA及以上的变压器和电压为330 kV及以上的电抗器均应装设三维冲击记录仪。冲击允许值应符合制造厂及合同的规定”,该条文为强制性条款。
但是,以上4个文件规定,均未明确冲撞记录仪记录的加速度值应为多少才是合格。一旦发生制造厂及合同未明确规定加速度合格值,就会引起纠纷。
而《GB 1094.1—2013电力变压器第1部分:总则》规定[6]:“变压器应设计、制造成能在各个方向承受至少3 g连续加速度而无损坏,可采用基于连续加速度的静态力计算来证明;如果制造方不负责运输,且运输中的加速度可能超过3 g,则询价时应对加速度和发生的频度进行规定。如果用户规定了更高的加速度,则制造方应用计算来证明符合要求。”该文献在“注”中做了进一步说明:“考虑我国的实际情况,将运输中变压器应承受的加速度值由IEC规定的1 g改为3 g。”
综合上述5个文件规定,可以得出结论:为了检测变压器在运输中发生冲撞而对变压器造成损伤的程度,要求安装三维记录仪。冲击允许值应符合制造厂及合同的规定。在订货合同或用户未予以明确运输中变压器应承受多少加速度时,可以按3 g来衡量。同时,《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》(2012年修订版)明确了验收检查是在主变压器安装就位后进行,而不是运抵现场后进行,这一点也要特别注意。
2 断路器辅助开关的转换时间与主触头动作时间之间的配合《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》(2012年修订版)规定:“产品出厂试验、交接试验及例行试验中,应进行断路器合-分时间及操动机构辅助开关的转换时间与断路器主触头动作时间之间的配合试验检查。对220 kV及以上断路器,合分时间应符合产品技术条件中的要求,且满足电力系统安全稳定要求。”
《国网福建电力关于印发运检专业反事故措施(2015年版)的通知》(闽电运检〔2015〕 504号)规定:“例行试验时应对断路器的合-分时间及辅助开关与主触头动作时间配合进行测试。”
以上2个文件规定了应对断路器辅助开关与主触头动作时间配合进行试验检查(测试),但均未明确二者之间的时间配合值应为多少,给试验测试人员带来了困惑。一种解决的方案是询问厂家或者查找断路器的技术说明书。但是,有时因为厂家和说明书中并未明确给出规定值,也不能有效解决该问题。
而《GB/T 14285—2006继电保护及安全自动装置技术规程》规定[7]:“断路器应有足够数量的、动作逻辑正确、接触可靠的辅助触点供保护装置使用。辅助触点与主触头的动作时间差不大于10 ms”。
综合上述3个文件规定,可以得出结论:在产品说明书等未予以明确的情况下,断路器辅助触点与主触头的动作时间差按不大于10 ms来衡量。
这是一个跨变电一次专业和变电二次专业的问题,因此在工作中不易被掌握。
3 主设备双接地的问题《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》(2012年修订版)规定:“主设备及设备构架等宜有两根与主地网不同干线连接的接地引下线,每根引下线均应符合热稳定校核的要求,连接引线应便于定期进行检查测试。”主设备,多数人理解为变电一次设备,包括主变压器、断路器、隔离刀闸、母线、互感器、电抗器、补偿电容器、避雷器等。而事实上,该规定所述的主设备并不是简单的指上述设备。在其对应的《国家电网公司十八项电网重大反事故措施辅导教材》(2012年修订版)里面有这样的解释说明:“主设备指110 kV及以上的断路器、TV、TA、CVT、隔离开关、避雷器等。”这里给出了一个电压等级的限制,这一明确描述解决了验收时关于主设备双接地的争议。
综合上述2个文件规定,可以得出结论:110 kV及以上变电一次设备及设备构架等宜有两根与主地网不同干线连接的接地引下线。
4 GIS(HGIS)最大气室气体量对于封闭式气体绝缘组合电器(以下简称GIS),《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》(2012年修订版)规定:“GIS在设计过程中应特别注意气室的划分,避免其故障后劣化的SF6气体造成GIS的其他带电部位闪络,同时也应考虑检修维护的便捷,保证最大气室气体量不超过8 h的气体处理设备的处理能力。”这一规定中“GIS最大气室气体量不超过8 h的气体处理设备的处理能力”概念比较模糊,它与“处理”用的设备等有关,难以控制[8]。
国家电网公司《Q/GDW 11074—2013交流高压开关设备技术监督导则》做了进一步的规定[9]:“气室划分合理,最大气室气体处理量不超过8 h,最长母线气室不超过10 m”。
其实,较早时期国家电网公司《关于加强气体绝缘金属封闭开关设备全过程管理重点措施》(国家电网生〔2011〕1223号)规定:“主母线隔室的长度设置应充分考虑检修维护的便捷,550 kV及以下GIS的单个主母线隔室的SF6气体总量不宜超过300 kg。”这一规定相对比较明确,易于执行。但是,这一条款显然只是对550 kV及以下GIS单个主母线隔室的SF6气体总量进行了规定,不能满足现实电网对GIS设备的要求。因此,国家电网公司即将发布的《提升GIS运行可靠性100项措施》进行了这样的规定:“500 kV及以下GIS的单个主母线隔室的SF6气体总量不宜超过300 kg,750 kV及以上GIS的单个主母线隔室的SF6气体总量不宜超过650 kg。”
综合上述4个文件规定,可以得出结论:为了避免检修和故障处理过程回收气体时间过长,GIS最大气室气体量不超过8 h的气体处理设备的处理能力,最长母线气室不超过10 m,且500 kV及以下GIS的单个主母线隔室的SF6气体总量不宜超过300 kg,750 kV及以上GIS的单个主母线隔室的SF6气体总量不宜超过650 kg。
5 SF6气体抽检《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》(2012年修订版)和Q/GDW 11074—2013均规定:“SF6气体必须经SF6气体质量监督管理中心抽检合格,并出具检测报告后方可使用。”《国网福建电力关于印发贯彻国家电网公司十八项电网重大反事故措施意见(输变电部分)的通知》(闽电运检〔2012〕 777号)规定:“应严格按照生变〔2012〕 5号《关于加强新变压器油和新六氟化硫气体质量验收的通知》做好新SF6气体的质量验收,严禁先充后检和漏项,避免六氟化硫质量问题引发设备事故。”可见,对SF6气体进行质量抽检是非常重要的。但是,这些规定未明确抽样检查的比例,不好执行。针对这一问题,《国网福建电力关于印发2016年版基建类与生产类标准差异协调统一条款的通知》(闽电建设〔2016〕 611号)给出了明确规定:“SF6气瓶到货后,施工单位应按《GB/T 12022—2014工业六氟化硫》 [10]抽检数量要求进行质量检测全分析。”《GB/T 12022—2014工业六氟化硫》为2014年最新修订的版本,其抽检数量要求与《GB 50147—2010电气装置安装工程高压电器施工及验收规范》 [11]一致。如表 1所示。
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表 1 瓶装六氟化硫抽样检查表 |
同时GB/T 12022—2014和GB 50147—2010都明确规定:检验结果有一项不符合本规范表 1要求时,应以2倍量气瓶数重新抽样进行复验。复验结果即使有1项不符合,整批产品不应验收。对SF6气体的技术要求二者略有不同,见表 2所示。
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表 2 六氟化硫气体技术要求不同点 |
由表 2可见,GB/T 12022—2014对SF6气体技术要求更高,同时也增加了对六氟乙烷、八氟丙烷及可水解氟化物(以HF计)的要求。此外,《国网福建电力关于印发2016年版基建类与生产类标准差异协调统一条款的通知》(闽电建设〔2016〕 611号)还要求对于未送样进行全分析试验的其他SF6气瓶,应逐瓶测量含水量和纯度。
综合上述6个文件规定,可以得出结论:SF6气体必须经SF6气体质量监督管理中心抽检合格,检验标准及抽检数量按GB/T 12022—2014要求执行。严禁先充后检和漏项,对于未送样进行全分析试验的其他SF6气瓶,应逐瓶测量含水量和纯度。”
6 结论(1)变压器在运输中要安装三维记录仪。冲击允许值应符合制造厂及合同的规定。在未予以明确的情况下可以按3 g来衡量。
(2)在产品说明书等未予以明确的情况下,断路器辅助触点与主触头的动作时间差按不大于10 ms来衡量。
(3)综合《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》(2012年修订版)及其辅导教材要求:110 kV及以上变电一次设备及设备构架等宜有两根与主地网不同干线连接的接地引下线。
(4)GIS设备最大气室气体量不超过8 h的气体处理设备的处理能力,最长母线气室不超过10 m,且500 kV及以下GIS的单个主母线隔室的SF6气体总量不宜超过300 kg,750 kV及以上GIS的单个主母线隔室的SF6气体总量不宜超过650 kg。
(5)SF6气体必须经SF6气体质量监督管理中心抽检合格,检验标准及抽检数量按GB/T 12022— 2014要求执行。严禁先充后检和漏项,对于未送样进行全分析试验的其他SF6气瓶,应逐瓶测量含水量和纯度。
(6)本文中除有3个文件为省级文件(仅适用于国网福建电力系统)外,其他均为企业(国家电网公司)文件、标准或国家标准。因此,本文的分析结论应因地制宜的参考学习。
[1] | 孙宏斌, 郭庆来, 潘昭光, 等. 能源互联网:驱动力、评述与展望[J].电网技术, 2015, 39(11): 3005–3013. |
[2] | 于洋, 耿宁, 陈勇强, 等. 一起220 kV变压器绕组变形缺陷的诊断分析与解体验证[J].高压电器, 2016, 52(8): 172–176. |
[3] | 国家电网公司. 国家电网公司十八项电网重大反事故措施(2012修订版) [Z]. 北京: 国家电网公司, 2012. |
[4] | 全国变压器标准化技术委员会. 油浸式电力变压器技术参数和要求: GB/T 6451—2015[S]. 北京: 中国标准出版社, 2016. |
[5] | 中国电力企业联合会. 电气装置安装工程电力变压器、油浸电抗器、互感器施工及验收规范: GB 50148—2010[S]. 北京: 中国人民出版社, 2010. |
[6] | 全国变压器标准化技术委员会. 电力变压器第1部分: 总则: GB 1094. 1—2013[S]. 北京: 中国标准出版社, 2014. |
[7] | 全国量度继电器和保护设备标准化技术委员会静态继电保护装置分标准化技术委员会. 继电保护和安全自动装置技术规程: GB/T 14285—2006[S]. 北京: 中国标准出版社, 2006. |
[8] | 郭秉义, 葛爱荣. GIS设备常见故障分析及预防措施[J].内蒙古电力技术, 2013, 31(5): 101–105. |
[9] | 国家电网公司科技部. 交流高压开关设备技术监督导则: Q/GDW 11074—2013[S]. 北京: 国家电网公司, 2013. |
[10] | 全国化学标准化技术委员会无机化工分会. 工业六氟化硫: GB/T 12022—2014[S]. 北京: 中国标准出版社, 2014. |
[11] | 中国电力科学研究院. 电气装置安装工程高压电器施工及验收规范: GB 50147—2010[S]. 北京: 中国计划出版社, 2010 |