GIS调换耐压实验及其案例剖析

沈宏强，葛占雨

(华夏动力建造团体天津电力建造公司，天津)

概要：气体绝缘全封锁组合电器征战(装配后在投运前要举办调换耐压实验。陈述了GIS调换耐压实验法子，并贯串案例剖析了调换耐压实验对发掘GIs内部反常情景所起的影响。关键词：气体绝缘全封锁组合电器(GIS)；调换耐压实验；纯熟实验；击穿放电

0引言

气体绝缘全封锁组合电器征战在我国电力系统已宽泛利用，其具备占大地积小、不受大气处境影响、防浑浊、防电磁做对、劳动牢靠性高、检验周期长等益处。但是，GIS劳动牢靠性和绝缘程度受现场装配处境前提和装配工艺程度影响很大，某些无意的要素会致使其绝缘功用低沉…。倘使在运转中GIS内部产生击穿放电障碍，其恶果较旧例电器征战要严峻很多，检验光阴较旧例电器征战也长很多。因而，为保证GIS平安牢靠运转，装配后一定严峻按规程举办交代实验，而调换耐压实验是发掘GIS内部反常的极端要紧且行之有用的法子之一。

1实验法子

1．1实验前提和谋划

(1)依据实验电压和试品电容量推算所需实验征战容量(励磁变压器容量、实验电压、电流值)，肯定串连、并联电感的节数，并编制详细的实验计划；

(2)将实验征战吊装安放在GIs加压出线套管邻近的平坦夯实大地上，实验征战(电抗器)底座与大地用枕木排挤隔断，并保证电抗器不产生歪斜；

(3)断开变压器、排挤出线、电压互感器、出线侧避雷器等与GIS出线套管之间的承接线，维持征战断开点与加压点之间的空间间隔大于Ⅳ(Ⅳ视电压等第而定)，变压器、排挤线、电压互感器、出线避雷器侧接地；

(4)将GIS内总共电流互感器的二次绕组短路，并接地；

(5)将罐式避雷器的承接导杆断开；

(6)吊车(30t)1台，吊装实验征战；

(7)高空功课车1台，装配均压环、高压引线等；

(8)装配单元负责拆掉一次引线，实验结束后负责复原相招待线；

(9)征战装配单元负责承接(捣毁)高压引线及CT二次的短接；

(10)依据GIS电容量推算实验电流，取舍并谋划响应容量的三相V电源；

(11)GIS调换耐压实验前，按GB-《电气装配装配工程电气征战交代实验准则》的请求，告竣其各项旧例交代实验项目，并确认及格；

(12)GIS应绝对装配好，充及格SF6气体到额定压力，并举办各气室的微水和密封性实验丈量及格后，才力举办耐压实验；

(13)反省GIS的断路器和隔断开关处在合闸地方，接地开关和倏地接地开关处在断开地方；

(14)反省GIS外壳座接地杰出，非实验部份有充裕的绝缘间隔，并牢靠接地；

(15)受实验征战容量的束缚，倘使GIS总的负载电容尤其大，耐压实验只可分屡屡从出线侧不同的套管处加压，经过Ⅳ次实验告竣GIS(含所连征战)耐压实验劳动。

1.2实验接线

图1中变频器为变频调压器，T为励磁变压器，V为分压器二次电压，V1为数字万用表看管变频调压器输出电压，V2为数字高压表看管励磁输出电压，A1为钳形电流表看管调压器输出电流，A2为数字电流表看管电抗器回路电流，L为电感，Cx为被试品。

图1GIS调换耐压实验接线示妄念

1.3实验电压波形的取舍

依据关联国际准则(如IEC)规章和大批实验研讨文件的论断，采取调换耐压实验对发掘浑浊(如自在导电微粒等杂质)、固体绝缘表面受潮等较量活络，在大遍及情景下对反省出布局上的毛病(如反常电极布局)较量有用。实验频次可采取工频50Hz，也也许采取10～Hz的频次，在此频次局限内，额定气体压力下的GIS其击穿电压与频次50Hz时等效。经过实验还发掘合适提升实验频次，如在～Hz局限，对发掘GIS布局上的毛病有较高的活络度。倘使带耐压，实验频次尽管取舍躲开门的饱和点。

别的，攻击电压实验对反省反常的电场布局较活络，但对发掘浑浊不太有用，依据阅历形成新装配GIS绝缘程度低沉的要素中，浑浊是要紧原因，因而现场遍及采取调换耐压实验。

1.4加压程序

(1)分部位分相加压。遵从建造商供应的GIS现场耐压实验弧线，实验电源频次为10~Hz，依据现场理论情景将GIS分为几个部份分次分相举办实验。实验电压应施加到每相的主回路和外壳之间，屡屡1相，其余相的主回路响招待地外壳相接。实验电压可加到被试相导体任一便利接的部位。

鉴于如下原因，宜经过断路器和隔断开关的职掌，将全部GIS分为几个部份举办实验。其来由为：便于肯定摧残性放电的部位；倘使产生摧残性放电，可束缚放电能量；束缚实验电源的容性负载。

选定的实验程序应使每个部件(不管是独自的或组合的)都最少施加1次实验电压，要注视尽也许缩小固体绝缘反复耐压的次数，如尽管在GIS主回路的不同部位惹人实验电压。不举办实验的部件，由断路器或隔断开关将其与被试部份离隔并接地。

(2)加压环节。GIS现场调换耐压个别分2个环节加压。

第1步，万古间纯熟实验，个别加压光阴5～10min，实验电压由用户和厂家商议肯定。IEC准则规章关于中性点直接接地系统实验电压为1.1Un/√3，加压光阴10min，尔后将电压归还至0。依据多年的现场阅历，施加系统最高劳动电压(线电压)，加压光阴5min较为适宜，绝大部份绝原因障都是在该电压下产生的。对GIS举办万古间加压纯熟实验要紧目标是对GIS举办净化解决，消除浑浊的影响。

依据DL/T-《气体绝缘金属封锁开关征战现场耐压及绝缘实验导则》规章，纯熟实验时，施加电压与光阴段关连可从如下4个计划中取舍或同厂家商议肯定。

计划1：加压程序是Um/√3，15min→Us，1min(Us为实验电压)，如图2所示。

图2电压与光阴关连弧线

计划2：加压程序是0.25Us，2min→0.5Us，10min→0.75Us，1min→1.0Us，1min，如图3所示。

图3电压与光阴关连弧线

计划3：加压程序是Um/√3，5min→Um，3min→Us，1min，如图4所示。

图4电压与光阴关连弧线

计划4：加压程序是Um/√3,3min→Um，15min→Us，1min→1.1Um/√3，1min，如图5所示。

图5电压与光阴关连弧线

第2步，举办1min调换耐压实验，要紧磨练GIS绝缘强度和反省其反常电场布局。

调换耐压的升压流程可采取路子式升压或不断式升压的法子，直至升压至规章的实验电压值为止。咱们个别以为采取路子式升压较量适宜，每阶段停止10s，如此一旦在较低电压下产生击穿放电时，经过放电点的障碍电流较小，摧残性也较小。

1.5实验电压值的取舍

现场调换耐压实验电压个别取舍出厂实验电压的80％，在这类实验电压程度下，如GIS存在绝缘上的题目，根底均也许发掘。倘利用户有特别请求时，可与建造厂商议肯定实验电压值。

1.6实验成效的剖析决断和解决

(1)如GIS的每个部件均耐受规章的实验电压而无摧残性放电局势，则以为实验经过。

(2)如在规章的实验电压值或如下产生击穿放电，则应依据放电能量和放电引发的声、光、电、化学等各式效应并贯串耐压流程中举办的其余障碍诊断手艺探测成效，举办归纳决断。

碰到实验中产生放电的情景，个别应选取如下解决环节：再反复举办1次实验，倘使该征战或气隔还能承担规章的实验电压，则该放电为自复原放电，以为耐压实验经过。这类情景个别是由于脏污和表面毛病引发气体击穿放电，杂质或导电微粒因放电而烧掉，故反复实验会经过。

如反复实验再次失利，则理当举办征战崩溃。这类情景个别为固体沿面放电，至多理睬产生2次，肯定放电地方后，翻盛开电气隔，审慎反省固体绝缘件或许遵从建造厂和用户当时约定的协定举办附加的绝缘实验，当绝缘产生放电时应防止解决后再次举办耐压实验，囊括纯熟实验和1min耐压实验。

2实验征战

2.1实验变压器

由于GIS电容量很大，倘利用保守的实验变压器，则变压器要做得很大，极端笨重。况且一旦产生击穿放电，会形成过电压和短路电流，对试品有伤害。实验变压器容量每每难以知足实验请求，可采取电抗器举办并联弥补。

2.2工频串连谐振装配

工频串连谐振装配(调感式L-C串连谐振)是GIS现场耐压实验罕用的装配，其益处是击穿时电路落空谐振前提，电源输出电流主动缩小，试品两头电压蓦然降落，不会形成过电压，放电能量小，击穿时被试品遭到的影响和伤害很小。别的，该装配体积小、原料小，所需电源容量小。

2．3变频串连谐振装配

变频串连谐振装配体积小、分量轻、所需电源容量小。但实验频次与GIS理论运转频次不同，频次随试品电容量的变动而变动。与工频串连谐振装配同样，击穿时被试品遭到的影响和伤害很小。

跟着实验征战的进取，保守的实验变压器在GIS耐压实验中已很少用，工频串连谐振装配和变频串连谐振装配运用较多。

3实验案例剖析

3.1案例1

对某kVGIS带电行举办调换耐压实验时，按厂家供应的加压程序举办加压，kV停止5min(纯熟实验)，kV维持1min。实验情景为：A相成功经过耐压实验，B相在电压升至kV时产生放电；C相在纯熟实验流程中4min时产生放电。反省B相对地绝缘为零，决断B相产生绝缘击穿障碍。对B相举办崩溃反省，发掘出线套管下部盘式绝缘子产生多处贯串性裂纹。

原因剖析：B相在装配时，抽真空前为了尽管缩小其在大气中走漏的光阴而安放了枯燥剂(变色硅胶)，由于装配人员忽略，没有将枯燥剂掏出，即使在丈量绝缘电阻时绝缘显示杰出，但在回路施加高电压时变色硅胶产生放电。变色硅胶曾经变赤色，阐述曾经吸潮，在含有水份的情景下轻易产生放电，致使盘式绝缘子产生多处击穿。在断根变色硅胶并替换盘式绝缘子后，耐压实验成功经过。C相在纯熟实验流程中4min时产生放电是由于存在毛刺或小顶端，在纯熟实验后毛刺或小顶端放电被烧蚀掉，着末耐压实验也经过。

3.2案例2

某日立产物kVSF6断路器举办断口间耐压实验时，电压升至kV就没法延续升压，同时频次摇动较大，形成较大的脱谐度，但并未产生击穿闪络。这阐述其内部存在较严峻的放电局势，况且不是在固体绝缘表面产生的放电。崩溃后发掘B相断口处有燃弧陈迹，且断口均压环有位移的情景。断口均压环位移致使了该部位电场强度的反常，这是障碍的开始。

4论断

(1)GIS现场调换耐压实验是GIS投运前一定举办的一项大型现场实验项目，应提早筹划和举办详尽的谋划劳动，编制可职掌性强的实验计划，依据关联准则与厂家约定加压程序和纯熟实验电压及纯熟光阴。

(2)调换耐压实验是发掘GIS装配或建造流程中涌现的差错、内部残留杂质微粒等异物、绝缘受潮或脏污、输送或装配流程中内部零件产生位移等致使电场反常情景的有用法子。加压程序中纯熟实验是GIS调换耐压实验流程中不成缺乏的一部份。

(3)现场装配处境前提和装配工艺程度对GIS耐压实验的成功经过及此后的平安运转影响很大，装配单元应把好这道关。

(4)耐压实验流程中产生击穿或放电局势时，要对放电局势举办用心剖析，尤其要分辨放电局势是由于存在导电微粒或其余杂质颗粒照旧由于其元器件存在原料题目，进而对症下药切确解决，少走弯路。

END

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