GIS集中供气系统技术总结.doc

GIS集中供气系统分析本文详细分析了GIS压缩空气集中供气设备在投入运行以来出现的供气装置、减压装置、高压或低压气路失压、减压阀、截止阀、空气过滤器、管道漏气、电气控制装置等故障的原因，并从运行人员的角度阐述了如何综合各种压力表指示、光字牌信号进行判断故障点及故障性质，提高运行人员处理故障的能力，尽可能的缩短压缩空气集中供气设备故障时间，避免断路器因失去操作压力而造成的拒动可能引起的全所失电带来的巨大经济损失。确保在短时间内将故障消除或隔离，恢复系统的正常运行。GIS压缩空气集中供气设备是为气动操作的断路器、隔离开关、快速接地刀闸而专门配置的压缩空气源，是气动操作机构的动力来源。它主要由压缩空气装置、电气控制屏、配管和阀门组成。压缩空气供气系统分为集中式和分散式两种，此次分析主要分析集中式压缩空气系统。随着GIS压缩空气集中供气设备运行时间的增加，装置自身将出现老化、气蚀等等异常情况，出现故障的概率将会增加，直接影响设备的运行状况，严重威胁着电网的安全生产。作为变电运行人员，在变电站集中供气系统发生事故，须正确迅速地判断处理，防止故障扩大，确保在短时间内将故障消除或隔离，恢复系统的正常运行。本文以集中供气系统出现故障的实例，详尽分析了装置故障原因，介绍了作为运行人员对于故障后应如何综合判断，及时消除或隔离故障。并提出了如何防止集中供气系统故障的措施及对策，为集中供气系统可靠运行起到良好的预防作用。一、集中压缩空气系统的构成及作用： 压缩空气装置部分：如图图1：压缩空气装置减压及报警装置图2：供气装置说明：1、集中供气系统一般采用双机联合供气，包括两个马达驱动的空气压缩机、两个储气罐、压力表、安全阀、排气阀、截止阀、减压阀等主要组成部分。2、空气压缩机运转吸入常压空气，常压空气经过滤后在一、二级汽缸的压缩行程中被压缩为高压空气，高压空气再经过冷却和干燥处理，排入高压储气罐。3、高压储气罐起着储备操作用高压气源的作用。储气罐上压力表用于监视罐内压力。安全阀的作用是如果空压机因故障导致不停泵，罐内压力不断升高，当压力超过安全阀的动作值时，安全阀自动打开，泄放罐内高压空气。排气阀用于手动定期排放沉积在罐底的水分。4、泄气管的作用在于使储气罐存在一个人为的缓慢漏气点，从而使空压机每隔一定的时间能够正常的启动，保持在良好的工作状态。5、截止阀用于储气罐与集中供气系统空气管道的连接。6、止逆阀安装在截止阀与储气罐之间，当储气罐内压力低于外部空气管道压力时，止逆阀打开，使外部空气管道内空气补充进储气罐。而当外部空气管道压力低于储气罐内空气压力时，止逆阀封闭，不会使储气罐内压力泄漏，从而保证断路器的正常分合闸。7、空气压力开关用于监控断路器的操作气压。额定操作气压为1.5Mpa。当气压降低至1.3 Mpa时发出“空气压力降低报警”信号；当气压降低至1.2 Mpa时发出“空气压力降低闭锁分合闸”信号，闭锁断路器的分合闸操作。电气控制部分：如图说明：1、电气控制屏是压缩空气集中供气系统的控制中心，主要由高压气路压力表、减压装置、低压气路压力表、压力开关、交流电源回路、信号报警回路、方式切换开关、手动阀门等组成。2、高压储气罐上的供气管与电气控制屏中的高压气路连接，高压气路压力表反映和监视高压气路压力（该压力与储气罐上压力表指示相同）。3、在压缩空气系统中，减压装置是十分重要的。此装置主要包括四部分：截止阀、过滤器、减压阀和安全阀。1）高压气路管道中的高压气体通过截止阀到达过滤器，经过滤后输入减压阀，在此，高压气体被降压为操动机构所需要的工作气压（一般为1.5Mpa，压力大小可通过减压阀进行调节）。2）减压后的空气经安全阀与低压气路连接，当低压侧压力过高，超过安全阀的动作值时，安全阀自动打开，泄放低压气路内压缩空气，保证操动机构所需要的工作气压维持在额定值。3）低压气路压力表反映和监视低压气路压力（该压力理论上与整个GIS设备操动机构的工作气压相同）。4）压力开关起着高、低压气路压力低时自动起泵，压力高时自动停泵以及发出压力过高或过低信号的作用。5）交流电源回路用于提供空压机需要的交流电源。6）信号报警回路用于发出压力过高、压力过低、交流失电、压缩机过流等异常告警信号，掉牌的同时将信号发至监控系统，便于运行人员及时处理。7）方式切换开关可将空压机的启动方式选择为自动或手动。8）压缩空气集中供气系统中某一设备故障或需要检修时，可通过手动阀门的切换改变供气方式。4、 配管用于GIS组合电气空气操作系统气路的连接。二、GIS组合电气集中供气系统的典型故障简析：（实例说明）1、 故障情况及光字牌信号： 05年9月8日16时，220千伏下关变电站2579、4533开关发“操作系统压力降低”信号，集中供气系统发“低压气路压力降低”信号。现场检查集中供气系统高压气路压力3.0M pa属于正常；低压气路压力指示1.3M pa，正常为1.5M pa。无明显漏气点。集中供气系统高压气路如图：集中供气系统低压气路如图：2、 故障初步分析：2.1 根据信号能够确认是供气系统高、低压减压回路有问题，缩小查找故障范围 判断：1、现场检查集中供气系统高压气路压力3.0M pa属于正常，可以判定供气装置高压气路中各装置（空压机、交流电源回路、罐体等）均正常。2、2579、4533开关发“操作系统压力降低”信号，经检查220kV其它开关压力有所下降，在1.4 M pa左右，未到发信值。2579、4533开关发压力降低信号，说明这两台开关自身储气罐存在轻微漏气点，压力下降比其它开关快。3、低压气路压力指示1.2M pa，分析得出低压管道内压力已经下降至1.2 M pa，管道末端压力更低。管道本身如有漏气点，第一，高压空气应该给低压气路迅速补气使低压气路管道内压力保持在1.5 M pa左右；第二，如果低压管道有较大漏气点，现场检查无漏气点。说明低压气路管道本身无故障。2.2 能够确认是各压力表指示、信号动作均正确。集中供气系统低压气路压力降低问题应该在高压气路和低压气路转换部分出现问题。3、 故障具体分析：3.1 集中供气系统低压气路压力降低问题在高压气路和低压气路转换部分，而高低压气路转换装置有两个重要设备（压缩空气过滤器、减压阀）。3.2 减压阀：如图减压阀作用：将3.0 M pa高压压缩空气降低至1.5 M pa的低压压缩空气。3.3 压缩空气过滤器：如图 压缩空气过滤器作用：将空气中的水分、杂质进行过滤。防止水分、杂质进入低压气路管道时引起气蚀，延长设备使用年限。分析：压缩空气过滤器和减压阀构成高低压转换回路的重要部件。1）应立即向相关当值调度及上级领导汇报情况。2）如果压缩空气过滤器中积水过多，造成减压阀整定值失稳，低压安全阀动作，低压管道压力下降。此时应立即关闭减压装置高、低压两侧气路阀门，打开过滤器放水阀门，排除装置内的水分和空气。待水分和空气排除完毕后关闭放水阀门，再打开减压装置高、低压气路阀门，恢复正常运行。同时应检查集中供气系统高压气罐内积水情况，如有积水应将积水排除。3）如果减压阀本身故障（阀芯堵塞、表计压力整定盘故障等），此时应立即关闭减压装置高、低压两侧气路阀门，将其隔离。但运行人员应密切监视集中供气系统各压力表计指示，保证另一路供气回路运行正常。并同时汇报相关检修单位，及时处理。 三、提高集中供气系统的运行可靠性： 随着电网建设的加快，GIS组合电器已得到了大力推广及使用，运行人员必须不断地学习，才能适应新形势的需要。尤其在处理复杂故障时，运行人员应能正确分析故障情况，保障电网设备健康、稳定运行，具有重要的意义。集中压缩供气系统使用时间的延长，出现故障或异常是必然的。压缩集中供气系统的故障或异常主要是因老化、气蚀等因素造成的管道、各阀门空气泄漏以及因压缩空气中的水和杂物沉积造成的截止阀、减压阀和安全阀、阀芯动作失常或卡紧等故障。当双机联合供气系统同时出现故障时，运行人员无法将故障及时排除，长时间后所有运行开关得不到压力补偿将会出现闭锁开关分、合闸回路，造成开关拒动，此时如果系统中出现故障将会造成大面积停电，给企业造成巨大的经济损失。这就需要我们定期对集中压缩供气系统进行维护、检查和制定故障处理流程来控制故障的发生及发生后如何及时处理故障。3.1压缩空气集中供气系统运行维护要求。1） 每月定期进行空压机电机油位检查，检查前必须先将空压机控制开关由“自动”切至“停止”，擦拭标尺必须使用干净的纸或抹布，防止将杂物带入油缸。标尺显示油位应在上下刻度线间1/3以上，若发现油位低于1/3，应立即汇报当班值长进行补加油工作（注意补加油位不得超过上刻度线），拧好标尺封盖后，将空压机控制开关由 “停止” 切至“自动”。2） 每月定期进行压缩空气操作系统的放水维护工作。放水时打开阀门一定要慢并且不得将阀门开的太大。水放完后将阀门关好，关阀门用力要适中，既不能关得太松造成漏气，也不能关得太紧造成阀门损坏，阀门关好后还应听一听是否有漏气声。3）压缩空气集中供气系统压力开关整定值。空压机启动压力为2.7MPa，空压机停泵压力为3.0MPa，高压气路压力高报警压力为3.1MPa，高压气路压力低报警压力为2.78MPa，低压气路压力高报警压力为1.8MPa，低压气路压力低报警压力为1.40MPa。4）压缩空气集中供气系统采用双机联合供气，各有两路供气管路，正常运行时两路供气管路的高、低压回路并列运行，空气回路中阀门均应保持在开启状态。四、结论和建议：随着电力系统GIS组合电器的普遍使用，采用集中式供气系统虽然比较经济，但对安全运行不利，一旦双供气设备发生故障，变电站将会陷入瘫痪。造成巨大的经济损失。应该采用分散式供气系统，虽然一次投资比较大，但有利于安全运行。南京供电公司 薛旭明 2006年09月10日