國網(wǎng)特高壓換流站換流變瓦斯繼電器現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)方案
項(xiàng)目背景
瓦斯繼電器是換流變壓器的重要保護(hù)設(shè)備，近年來國內(nèi)特高壓換流站也陸續(xù)出現(xiàn)多次換流變火災(zāi)事故。通過將換流變輕瓦斯報(bào)警改跳閘，可提前切斷故障點(diǎn)，降低事故進(jìn)一步擴(kuò)大的可能性。但由于目前每臺(tái)瓦斯繼電器僅能提供1付輕瓦斯接點(diǎn)，改跳閘后存在換流變單一元件和單一回路導(dǎo)致直流閉鎖的風(fēng)險(xiǎn)。因此有必要開展換流變瓦斯繼電器改造，降低單一元件和單一回路導(dǎo)致直流閉鎖的風(fēng)險(xiǎn)，從而有效提高換流變的安全和穩(wěn)定性。
國家電網(wǎng)發(fā)布的國網(wǎng)直流技術(shù)監(jiān)督（2020）24號(hào)文《關(guān)于特高壓換流站換流變輕瓦斯三重化改造的技術(shù)監(jiān)督意見》，要求通過開展換流變輕瓦斯三重化改造，可降低換流變單一元件和單一回路導(dǎo)致直流閉鎖風(fēng)險(xiǎn)，從而提高國網(wǎng)特高壓直流系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。為滿足國網(wǎng)關(guān)于瓦斯繼電器校驗(yàn)周期的 規(guī)定，并規(guī)范瓦斯繼電器的校驗(yàn)方法，保證換流變壓器的可靠運(yùn)行，上海尤田工業(yè)針對(duì)國網(wǎng)要求，為客戶提供瓦 斯繼電器現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)服務(wù)。
上海尤田工業(yè)設(shè)備有限公司是德國EMB公司長期合作伙伴，公司銷售并租賃EMB瓦斯繼電器專業(yè)校驗(yàn)設(shè)備，并配有相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員，對(duì)國網(wǎng)特高壓換流站變壓器瓦斯繼電器等儀器，提供現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)服務(wù)。
校驗(yàn)方法
1、 現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)方案簡(jiǎn)述
由于新舊EMB 瓦斯繼電器的安裝接口尺寸一致，且新瓦斯信號(hào)接點(diǎn)實(shí)行并聯(lián)后最終出線依然等效為3 付接點(diǎn)，所以新瓦斯在變壓器現(xiàn)場(chǎng)基本可以實(shí)現(xiàn)直接更換方式。
1.1 本體繼電器更換方案：
（1）拆除瓦斯繼電器內(nèi)部二次接線。
（2）緩慢松開瓦斯繼電器固定螺栓，將管道內(nèi)殘余變壓器油放盡，用油桶接好。
（3）拆除瓦斯繼電器兩端固定螺栓，將校驗(yàn)合格的瓦斯繼電器回裝。
（4）緩慢打開與油枕連接的蝶閥，讓油充滿瓦斯繼電器，再打開與本體連接的閥門。
（5）打開瓦斯繼電器放氣閥，將氣體排盡。
（6）恢復(fù)瓦斯繼電器內(nèi)接線。
1.2 開關(guān)繼電器更換方案：
（1）關(guān)閉開關(guān)繼電器與開關(guān)儲(chǔ)油柜之間閥門，在開關(guān)繼電器下面鋪設(shè)塑料布進(jìn)行防護(hù)。
（2）拆除瓦斯繼電器內(nèi)接線。
（3）緩慢松開瓦斯繼電器固定螺栓，拆除開關(guān)繼電器。
（4）將校驗(yàn)合格的瓦斯繼電器回裝。
（5）按照二次接線圖，接開關(guān)繼電器的二次線。
（6）打開開關(guān)儲(chǔ)油柜與開關(guān)繼電器之間的閥門。
1.3 其他繼電器更換方案：
（1）拆除瓦斯繼電器內(nèi)部二次接線。
（2）拆除瓦斯繼電器兩端固定螺栓，將校驗(yàn)合格的瓦斯繼電器回裝。
（3）按照二次圖紙對(duì)繼電器內(nèi)部進(jìn)行接線。
在更換瓦斯繼電器前進(jìn)行關(guān)閥門、放油等工作，在更換瓦斯后開展注油、靜放、試驗(yàn)等工作。整個(gè)過程中，應(yīng)密切觀察壓力表和油位，防止超壓或異常情況發(fā)生；同時(shí)處理過程中需認(rèn)真檢查各閥門狀態(tài)，防止誤操作。
1.4 特殊情況處理方案
現(xiàn)場(chǎng)如果出現(xiàn)本體繼電器因漏油和無法拆除的情況，可考慮將儲(chǔ)油柜放油后再更換繼電器的方案。放油處理過程如下：
（1）關(guān)閉變壓器本體與冷卻器網(wǎng)側(cè)上、下部聯(lián)管的蝶閥及儲(chǔ)油柜與油箱連接的閥門，在變壓器網(wǎng)側(cè)高壓套管升高座與取樣閥之間安裝透明軟管，監(jiān)測(cè)變壓器身高坐內(nèi)部油位。
（2）將濾油機(jī)的進(jìn)油管路連接到換流變底部80球閥，出油管路連接到現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備的15噸清潔油罐內(nèi)，將換流變內(nèi)部變壓器油放至箱蓋以下50mm位置，約需放出12噸油。
（3）放油時(shí)通過網(wǎng)升高座處的DN25閥門內(nèi)本體內(nèi)部充入高純氮?dú)猓鶕?jù)連接的本體油位計(jì)和透明軟管檢查確認(rèn)本體油位情況。
換流變放油后，再開展瓦斯繼電器更換工作。之后抽真空注油、靜置72h后開展調(diào)試試驗(yàn)。
校驗(yàn)設(shè)備
YAT/MLR—Ⅳ系列氣體繼電器試驗(yàn)檢測(cè)系統(tǒng)，是在綜合國內(nèi)現(xiàn)有的氣體繼電器試驗(yàn)檢測(cè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，借鑒國外的先進(jìn)技術(shù)。采用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，綜合用戶的實(shí)際需求和充分調(diào)研而推出的新一代氣體繼電器試驗(yàn)檢測(cè)系統(tǒng)。本系統(tǒng)符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)“DL/T 540—94《QJ—25/50/80型氣體繼電器檢驗(yàn)規(guī)程》”之規(guī)定。在性能、可靠性、功能等方面都得以大大提高。
系統(tǒng)采用了獨(dú)立的三套檢測(cè)回路，可以直接檢測(cè)∮80系列、∮50系列、∮25系列國產(chǎn)和進(jìn)口的各種型號(hào)氣體繼電器。解決了在∮80檢測(cè)回路間接檢測(cè)∮50系列氣體繼電器進(jìn)行管徑系數(shù)校正時(shí)所產(chǎn)生的偏差（特別是進(jìn)口的氣體繼電器，由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)與國產(chǎn)的不同，用國產(chǎn)氣體繼電器標(biāo)準(zhǔn)確定的管徑校正系數(shù)間接檢測(cè)∮50系列進(jìn)口氣體繼電器產(chǎn)生的偏差更大。）問題，檢測(cè)數(shù)值更加準(zhǔn)確可靠。
1、主要特點(diǎn)：
（1） 在檢測(cè)系統(tǒng)油路中裝有穩(wěn)壓整流設(shè)備。降低油流脈動(dòng)使油流更加穩(wěn)定，提高了檢測(cè)的穩(wěn)定度。
（2） 檢測(cè)系統(tǒng)油路中的直管段長度滿足了渦輪流量傳感器及氣體繼電器檢測(cè)的要求。管路口徑嚴(yán)格符合檢測(cè)系統(tǒng)要求，保證了檢測(cè)的精度。
（3）系統(tǒng)選擇大流量變壓器油泵，流速檢測(cè)范圍大，特別制作的夾緊裝置。適用于國外進(jìn)口的大流速整定值氣體繼電器。
（4） 檢測(cè)系統(tǒng)有完全獨(dú)立的三套檢測(cè)回路（管路和閥門、流量計(jì)、夾緊裝置、流速調(diào)節(jié)閥等），可以直接檢測(cè)∮80系列、∮50系列、∮25系列國產(chǎn)和進(jìn)口的各種型號(hào)氣體繼電器。
（5）檢測(cè)系統(tǒng)可以進(jìn)行密封性能檢測(cè)、流速自動(dòng)檢測(cè)、容積自動(dòng)檢測(cè)、流速手動(dòng)檢測(cè)、容積手動(dòng)檢測(cè)。
（6） 渦輪流量傳感器流速的修正更加方便（設(shè)備出廠時(shí)修正系數(shù)為100%，即沒有進(jìn)行流速修正），并且允許用戶直接更換新的渦輪流量傳感器。
（7） 檢測(cè)流速精度高，顯示位數(shù)為四位，∮80、∮25系列檢測(cè)周期約0.7秒，
∮50系列檢測(cè)周期約1.5秒。
（8） 采用19英寸液晶顯示器，人機(jī)界面良好，操作更加方便。
（9）目前所了解的國內(nèi)、外氣體繼電器型號(hào)都已存儲(chǔ)在系統(tǒng)內(nèi)，每一系列最多可以存儲(chǔ)16種型號(hào)。
（10）可以完整打印各種檢測(cè)內(nèi)容的氣體繼電器檢測(cè)報(bào)告。
（11）系統(tǒng)掉電后，所有的設(shè)定參數(shù)不會(huì)丟失。
2、技術(shù)參數(shù)：
⑴ 工作電源：電壓 380V；相數(shù) 3Φ；頻率 50Hz；功率 10KW
⑵ 工作環(huán)境：10 — 40℃；相對(duì)濕度 < 85%；海拔高度 < 2000 m
⑶ 工作介質(zhì)：變壓器油 E = 3.0±0.1 (20℃)
⑷ 壓力檢測(cè)范圍：0.00 ～ 0.40 MPa
⑸ 油溫檢測(cè)范圍：0 ～ 100℃
⑹ 流速測(cè)試范圍：
1、（基本誤差限±0.5%）： 2、（基本誤差限±1%）：
∮80系列—0.330～2.100m/s ∮80系列—0.221～2.100m/s
∮50系列—0.840～3.000m/s ∮50系列—0.566～3.000m/s
∮25系列—0.870～3.200m/s ∮25系列—0.566～3.200m/s
⑺ 容積測(cè)試范圍：000 ～ 999 ml
⑻ 流量計(jì)精確度：0.5級(jí)
⑼ 流速顯示位數(shù)：0.000 m / s 4 位
⑽ 流速重復(fù)示差：±0.01 m /s
⑾ 可檢測(cè)繼電器最大尺寸：
∮80系列—法蘭外徑（∮200）×徑向長度（200）
∮50系列—法蘭外徑（∮200）×徑向長度（200）
∮25系列—法蘭外徑（∮150）×徑向長度（200）
⑿ 夾具夾緊方式：
液壓夾緊。
⒀ 閥門開啟時(shí)間：
∮80 —— > 150秒
∮50 —— > 150秒
∮25 —— > 150秒
⒁ 打印紙券尺寸：57 × ∮33
⒂ 外型尺寸：2820×900×1750
⒃ 設(shè)備重量：1000㎏
3、工作原理
MLR—Ⅳ系列氣體繼電器試驗(yàn)檢測(cè)系統(tǒng)原理圖如下。
氣體繼電器試驗(yàn)檢測(cè)系統(tǒng)原理圖
在密封性能檢測(cè)時(shí)，將被測(cè)氣體繼電器固定在油路中，通過微機(jī)控制啟動(dòng)油泵、關(guān)閉閥門。當(dāng)檢測(cè)到流速值低于0.256 m /s 或閥門關(guān)閉到下限時(shí)，停止關(guān)閉閥門，開始啟動(dòng)定時(shí)。定時(shí)時(shí)間到后，發(fā)出聲光報(bào)警，檢測(cè)完畢；在進(jìn)行流速檢測(cè)時(shí)，通過微機(jī)控制啟動(dòng)油泵、開啟閥門。微機(jī)檢測(cè)渦輪流量傳感器發(fā)出的脈沖頻率，經(jīng)微機(jī)運(yùn)算處理后實(shí)時(shí)顯示檢測(cè)流速值。當(dāng)達(dá)到一定流速氣體繼電器流速觸點(diǎn)閉合時(shí)立即停止閥門開啟，此時(shí)的流速值即為檢測(cè)流速值；在進(jìn)行容積檢測(cè)時(shí)，通過微機(jī)控制啟動(dòng)油泵充油，充滿油后停泵，開啟氣體繼電器上的放氣閥，油面下降，當(dāng)容積觸點(diǎn)閉合時(shí)，立即關(guān)閉氣體繼電器上的放氣閥，此時(shí)的容積值即為檢測(cè)容積值。
4、安裝調(diào)試
1. 按配電盤端子接線圖正確接入電源，確認(rèn)接線正確無誤后，合上總斷路器QF及油泵電機(jī)保護(hù)用斷路器QF1，將轉(zhuǎn)換組合開關(guān)扳至“ ON ”位置。
2.啟動(dòng)畫面結(jié)束后，選定工作模式為“流速手動(dòng)檢測(cè)”或“容積手動(dòng)檢測(cè)” 。選定產(chǎn)品型號(hào)為任一∮80系列產(chǎn)品型號(hào)。按“特別提示 ?”的要求進(jìn)行相關(guān)檢查。
3. 啟動(dòng)油泵運(yùn)行，檢查油泵電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向是否正確。
? 4.啟動(dòng)閥門開啟或閥門閉合，檢查∮80閥門的運(yùn)動(dòng)方向是否正確。
? 5.停止系統(tǒng)運(yùn)行，選定產(chǎn)品型號(hào)為任一∮50系列產(chǎn)品型號(hào)。按“特別提示 ?”的要求進(jìn)行相關(guān)檢查。
啟動(dòng)閥門開啟或閥門閉合，檢查∮50閥門的運(yùn)動(dòng)方向是否正確。
7.停止系統(tǒng)運(yùn)行，選定產(chǎn)品型號(hào)為任一∮25系列產(chǎn)品型號(hào)。按“特別提示 ?”的要求進(jìn)行相關(guān)檢查。
8. 啟動(dòng)閥門開啟或閥門閉合，檢查∮50閥門的運(yùn)動(dòng)方向是否正確。
