GIS 设备母线筒滚轮式滑动支撑的应用

发表时间:2020/4/24   来源:《中国电业》2019年 23期   作者:李彬堂 梁晓强
[导读] 目前,青海省境内GIS设备母线筒滑动支撑大多为滑块式滑动支撑及抱箍式滑动支撑,在GIS设备受温度变化而热涨冷缩时将使得母线筒产生应力
        摘要:目前,青海省境内GIS设备母线筒滑动支撑大多为滑块式滑动支撑及抱箍式滑动支撑,在GIS设备受温度变化而热涨冷缩时将使得母线筒产生应力。当GIS设备滑动支撑出现卡涩现象时,GIS设备波纹管不能有效吸收和释放此应力。最终将导致母线筒不能正常的对温度变化进行补偿,严重时会引起母线筒筒体拉裂现象。针对现有GIS设备滑动支撑存在的诸多问题,现介绍一种GIS设备滚轮式滑动支撑,此支撑将有效解决GIS设备在温度补偿时将出现的卡涩现象,为GIS设备正常运行保驾护航。
关键字:全封闭式组合电器;滑动支撑;波纹管
0 引言
        随着电网不断的发展建设,GIS设备应占地面积小,运行可靠性高,维护工作量小、检修周期长,不受外界环境条件的影响等优点,在电网建设中得到越来越广泛的应用。青海省境内750kV以上电压等级特高压设备均使用GIS全封闭式组合电器。但GIS在高海拔地区,昼夜温差大,日照强度高等外界因素为GIS设备安全稳定运行带来挑战,GIS设备能否正常对温度变化进行补偿其中滑动支撑起到至关重要的作用。
    由于GIS设备大多为室外安装,温度的变化引起母线筒产生热涨冷缩的应力。在青海高海拔地区气候环境特殊,日照强度高,温差变化大,这使得母线筒因筒体温度变化而产生了更大的应力,此应力在宏观上体现为母线筒的位移变化。为补偿母线筒的这种位移变化,在GIS设备上安装温度补偿型波纹管以及滑动支撑来保证设备安全稳定运行!目前,青海站内750kVGIS设备滑动支撑多采用滑块式滑动支撑及抱箍式滑动支撑,其结构图如图
        图1( GIS设备滑动支撑类型)
1 现有滑块式滑动支撑及抱箍式滑动支撑的缺点
        目前GIS设备大多采用滑块式滑动支撑及抱箍式滑动支撑,这两种滑动支撑现场存在问题实际图,如图2、图3所示:


   
                图3  抱箍式滑动支撑垫块缺失及造成母线筒损伤问题
        青海属高海拔地区,日照强度大,在夏季阳光直射筒体,筒体温度可高达50摄氏度,背阴面筒体温度略高于环境温度,约为23摄氏度。此时可产生不均匀的应力,设备筒体不仅存在横向位移变化,同时也会出线纵向位移变化!此时滑块式滑动支撑滑块与限位块之间挤压受力,滑块与限位块之间产生摩擦力,阻碍GIS设备对温度变化进行补偿!
        抱箍类滑动支撑为减少抱箍与设备筒体之间的摩擦力,保护筒体不受伤害,在抱箍与筒体之间加装抗酸抗碱且摩擦系数极低的聚四氟乙烯垫块。但在长期运行过程中,随着GIS设备每天因热涨冷缩产生位移,聚四氟乙烯垫块在长时间与设备之间相互摩擦下产生破损现象,最终出现筒体损伤现象!
2 滚轮式滑动支撑的设计
        针对滑块式滑动支撑滑块与限位块间无间隙出现卡涩现象,阻碍GIS设备对温度变化进行正常的补偿。抱箍类滑动支撑聚四氟乙烯垫块破损等问题,再结合2017年12月到大亚湾核电站调研情况,通过改进滑动支撑及母线抱箍设计进行可行性结构优化,设计出了一种新型滑动支撑——滚轮式滑动支撑。
2.1 滚轮式滑动支撑具体结构及工作原理
滚轮式滑动支撑结构如图4(滚轮式滑动支撑结构图)所示
          
                                                图4(滚轮式滑动支撑结构图)
        由图4可知,滚轮式滑动支撑由抱箍结构,支架结构,调节螺栓,调整垫片以及支腿所组成。其中支架结构分别由滚轮,支架以及支板组成,滚轮采用V型滚轮结构,左右两侧滚轮同时受力支撑起母线筒。当母线筒筒体温度发生变化时,筒体表面与滚轮间的摩擦力将带动滚轮进行转动,保证不会阻碍因母线筒温度变化而产生的正常位移,最终波纹管对母线的位移进行补偿。
3 试点更换及应用情况
    2018年12月起,在某750kV变电站进行滚轮式滑动支撑的试点更换。此次更换750kVⅡ段母线C相第二节母线筒滑动支撑4处(已将两固定支撑间四处滑动支撑均进行更换),分别为750kVⅡ段母C相第二节母线滑动支撑1、第二节母线滑动支撑2、第二节母线滑动支撑3、第二节母线滑动支撑4。更换位置如图5所示

         
图6(抱箍式滑动支撑现场图)
        750kVⅡ段母线C相第二节母线筒基准长度为31.65m,
        母线伸缩量根据温度的变化进行计算,影响伸缩量的主要因素如下:
  
        首次测量750kVⅡ段母线C相第二节母线筒波纹管长度为644.3mm,内侧螺母余量为59.3mm,外侧螺母余量为20.7mm。第二次测量750kVⅡ段母线C相第二节母线筒波纹管长度为650mm,内侧螺母余量为65mm,外侧螺母余量为15mm。根据测量可得波纹管共计补偿750kVⅡ段母线C相第二节母线筒位移变化5.7mm(由于测量工具为卷尺所以存在一定的误差)。由此可见波纹管对母线筒因温度变化而产生的位移变化起到了良好的补偿作用。滚轮式滑动支撑未对母线的位移产生阻碍,且滚轮出未出线对母线筒的划伤痕迹。
4 结束语
        当母线筒因温度变化而需要进行位移补偿时,滚轮式滑动支撑未对母线筒的位移进行阻碍,同时也未出线母线筒划伤现象,为GIS设备因温度变化而产生的位移提供强有力的支撑。

参考文献:
[1] 缪凯.750kVGIS设备的运行维护[J].技术探讨,2015,03.
[2] 贾耿峰.GIS母线用热补偿型波纹管伸缩量设计分析[J].电力工程学报,2017.06
[3] 郑强.SF6全封闭组合电器长母线位移消除改进措施[J].黑龙江电力,2007(01):57-59+62.
作者简介:
李彬堂(1993)男,本科,助理工程师。主要从变电检修工作。
梁晓强(1994)男,本科,助理工程师。主要从变电检修工作
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