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关于500kV变电站设备的技术标准

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[摘 要]我们要不断地加强500kv变电站设备的开发与研究力度,只有这样做才能够提高国内综合电网系统运行的安全性与可靠性。所以,对于国内一些先进的仪器设备提出统一化的在技术和经济上合理的设备技术标准。为了提高产品的质量与性能,需要根据相关标准要求对项目和试验程序加以安全性检测。

[关键词]500kV 电力 变电站 检测 技术

中图分类号:TM769 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)03-0061-01

经济的发展带动了电力事业的发展,同时对于国家电网的供电能力也提出了越来越高的要求,500kV电网是现阶段为了满足发展的需要而迅速发展起来的一个超高压电网系统。现阶段很多500kV设备都是从其他国家引进的,甚至在一个变电站内装有7一8个国家或公司的产品,某些设备已陆续出现故障,制造部门也大量引进了国外技术或合作生产,这在一定程度上促进了制造技术的进步。但因缺乏同步研究开发,国产化率很低,多数项目进展缓慢,不具备批量生产的能力。在相当困难的条件下开发的国产输变电设备,虽然满足了我国电网发展的部分需要,但与国外的同类设备相比,不仅技术经济指标较差,而且品种不全,不能成套供货,设备的适用性、可靠性、安装维护性能差距甚大。这种状况必然影响和制约我国500kV电网的发展。几年来对研究发展和完善我国500kV设备的问题引起广泛的关注,因为这既是保证500kv电网不断发展及安全可靠运行的主要条件,也是在我国以后发展特高压电网的基础。在安装、运行及维护等许多环节,其中很重要的是必须有统一的、在技术和经济上是合理的设备技术标准。

一、统一的技术标准

在电网系统中,输变电设备作为一个完整的体系,必须要在运行的过程中将整体的经济效益充分的发挥出来,这就是我们需要的统一化的技术标准。要发挥成套设备的综合经济效益,应制订相互协调的技术条件,另一方面一类设备(如电力变压器、断路器等)的我国的技术标准应该统一,以给设备的开发和完善提出明确的方向。对500kV设备,我国先后有原水利电力部和机械工业部的“两部协议条件”、各类设备的国家标准、部标准和进口及引进时的合同条件。由于缺乏宏观的控制管理、并限于当时的认识水平及特定的历史条件,在这些标准和条件中对设备提出的某些要求存在着相当大的差异,对国产设备和进口设备的要求也很不同,从而造成相当混乱的状态,甚至在一个电网中的同一类设备的绝缘水平差别很大。

二、技术标准的先进性主要表现在其技术经济上的合理性

为了提高电网系统中设备仪器的可靠性以及可实施性,在相关设备的生产过程中必须要严格按照相关标准来进行,并与我国的制造和运行水平相适应。在我国标准化法中提出“国家鼓励积极采用国际标准”、“这是我国的一条重要的经济技术政策,有利于生产更多的优质产品,满足人民的需要,打入国际市场”。对输变电设备就是要积极采用IEC的标准。IEC标准是在各国广泛研究、经验积累和专家们反复认真讨论的基础上制订的,基本上反映了当代国际上在该领域的技术发展和设备的新水平,因而得到世界范围的最广泛的采用,并作为国际贸易的通用标准,是具有国际先进水平的标准。这主要是指IEC标准综合考虑、妥善处理有关问题,以取得较好的技术经济合理性,而不是着眼于是否列入了若干高指标。

在实际工作活动中为了严格地落实国际化标准,应该积极参加IEC有关输变电设备标准的制订、修订的活动,力争在IEC标准中尽多地反映我国的意见.充分利用国内、外的研究成果和经验,采用国际上通用的原则、结合我国的情况,实事求是地处理问题以制订国家标准,提出对设备的要求可能会得到较好的效果。我国的500kv线路目前仅输送200~300MW,为经济输送容盆的1/3~1/5,最大短路电流不超过20kA,且发展缓慢,500kV线路建设初期多分段运行、长线很少,操作过电压水平不高,设计第二代杆塔时已邮2.5P.u降到2.0P.u,同时金属氧化物避雷器已广泛采用。这样,设备的绝缘水平应适当降低,短路电流参数也不宜取得太高。设备要满足标准中的某些高参数,必然以某种牺牲为代价,如绝缘水平过高,不但不经济,而且有损于可靠性。输变电设备在电力系统中会受到各种因素的作用,情况是比较复杂的,在制订标准时须研究的一个重要的问题是区别特殊和一般情况、多次和少次作用。在这方面应用概率和统计理论是有效的,如断路器和隔离开关断口间的耐受电压的取值,长时间未能统一,长办曾按“两部协议条件”订货,多花了一大笔外汇。其实IEC制订标准时的原则是合理的:

(1)对于不同场合下断路器的使用应该有区别性地对待。

(2)对一般使用的断路器的断口耐压略高于对地耐压值。以减少断口间击穿的概率。

(3)在热备用状态下运作的断路器,因为情况比较特殊,所以其断口间取联合耐受电压,一端加工频电压,另一端加雷电或操作冲击电压,但考虑其出现的概率,雷电冲击时只加0.7P.u工频电压;操作冲击时加l.0P.u工频电压,但另一端只加由断路器特性确定的统计操作过电压水平。在我国有些技术条件中,将所有的断路器均作为特殊断路器要求,且如表1中对断口耐压取对地雷电冲击耐压加1.0P.u工频电压是不合理的,显著偏高。因为这一事件出现的概率几乎近于零。要求设备对各种作用因素具有大致相同的耐受能力,如设备的绝缘结构对运行电压、雷电和操作过电压具有相近的强度,无疑会得到较好的经济效果。同时在标准中,对经常起作用的因素,如运行电压、工作电流、操作特性、密封及其环境的适应等应给以更多的关注,它们往往是设备可靠运行的关键。

三、设备的性能今数和相应的试验规定

在实际工作中,所有技术标准相关的信息数据其实都是仪器装备的功能数据和与之有关的试验规定组成的,确定了对设备的全面要求。抛开设备的试验条件、试验方法,只讲设备的参数指标,意义不大,更不能保证设备的适用性、运行可靠性。我国500kv设备的性能参数不低,远大于目前系统中可能出现的数值,而设备的绝缘水平一般高出国外同类设备1一2级,并且在做设备设计时又留有较大的裕度,但设备的事故率确比国外同类设备高。原因之一是检验不严,有些属于可靠性方面的检验规定尚缺或不完备。在产品质量不稳定的情况下对试验规定控制得严一些是必要的。在将国家标准GB311一64《高压电气设备绝缘的试验电压和试验方法》修订为GB《高压输变电设备的绝缘配合》和《高电压试验技术》时,就是考虑到我国设备制造过程中的质量分散较大,因而着重增加了设备的检验项目和从严控制试验条件。

结语

总而言之,在进行根据电网体系的实际需求,而进行500kV输变电设备的开发与完善的过程中,必须要结合众多相关部门单位的共同努力首先制订出在技术经济上合理的设备标准体系来,并根据不断地经验的积累,将这些规定标准落实到实际生产中,只有这样才能保证国家电网体系更好更快地运转。

参考文献

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