隨著電力科學(xué)技術(shù)的發(fā)展 ,氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備(GIS)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用越來越廣泛 ,特別在 110 kV 至 500 kV 電壓等級(jí)的電網(wǎng)中 ,它所具有的結(jié)構(gòu)緊湊、安裝方便、節(jié)約土地、防污防霧、檢修周期長等優(yōu)點(diǎn)逐漸體現(xiàn)出來。GIS 交流耐壓試驗(yàn)是檢驗(yàn) GIS 設(shè)備絕緣性能的重要試驗(yàn)之一 ,它對反應(yīng)設(shè)備在制造及安裝過程中可能遺留的絕緣缺陷直觀靈敏 , 本文主要介紹 GIS 的現(xiàn)場交流耐壓試驗(yàn)。
1 、交流耐壓試驗(yàn)的必要性。交流耐壓試驗(yàn)是 GIS 現(xiàn)場交接試驗(yàn)規(guī)程中規(guī)定的重要項(xiàng)目 ,主要是針對新安裝的設(shè)備 ,試驗(yàn)?zāi)軌蛴行У匕l(fā)現(xiàn) GIS 設(shè)備內(nèi)部的絕緣污穢、安裝錯(cuò)誤、幾何尺寸偏差 ,以及在包裝、運(yùn)輸、安裝調(diào)試過程中損壞和遺留異物等缺陷 ,所以是一種最嚴(yán)格、最有效和最直接的試驗(yàn)方法 ,對于判斷設(shè)備能否投入系統(tǒng)運(yùn)行具有絕對性的意義 ,是保證設(shè)備絕緣水平 ,避免發(fā)生絕緣事故的重要方法。事故統(tǒng)計(jì)表明 ,雖然不能保證經(jīng)過耐壓的 GIS 不會(huì)在運(yùn)行中發(fā)生絕緣事故 ,但是沒有進(jìn)行現(xiàn)場耐壓試驗(yàn)的 GIS 卻大都發(fā)生了事故 ,因此國內(nèi)外近年來已取得了共識(shí) ,GIS 必須進(jìn)行現(xiàn)場耐壓試驗(yàn)。
2 現(xiàn)場交流耐壓試驗(yàn)的方法
GIS耐壓試驗(yàn)一般采用三種試驗(yàn)設(shè)備 ,即YD系列工頻試驗(yàn)變壓器、調(diào)感式串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)裝置,工頻試驗(yàn)變壓器由于體積龐大笨重 ,運(yùn)輸困難且試驗(yàn)過程中如果發(fā)生閃絡(luò)或擊穿 ,短路電流很可能對GIS 裝置造成傷害 ,所以在現(xiàn)場很少使用 ,調(diào)感式試驗(yàn)設(shè)備體積也比較龐大 ,結(jié)構(gòu)復(fù)雜 ,一般也很少用 ,目前 ,使用比較多的是TKBPXZ型調(diào)頻式串聯(lián)諧振裝置 ,這種設(shè)備體積小 ,質(zhì)量輕 ,使用方便 ,得到了廣大試驗(yàn)技術(shù)人員的普遍認(rèn)可。但由于試驗(yàn)頻率是可調(diào)的 ,這與工頻試驗(yàn)還是有區(qū)別的 ,通過相關(guān)理論和研究可知 ,頻率對氣體擊穿電壓的影響主要有:①在均勻電場中 ,300 Hz 以下的頻率對 SF6 氣體擊穿電壓的影響是甚微的。在稍不均勻電場中 ,隨著電壓頻率的變化 ,擊穿電壓有較大的變化。②在極不均勻電場中 ,當(dāng) SF6 氣體的密度大于 0. 4 MPa 的情
況下 ,交流電壓的頻率在數(shù)百 Hz 以內(nèi) ,擊穿電壓值基本不隨頻率的變化而變化。③在電場中存在導(dǎo)電微粒時(shí) ,在一定的電壓下 ,微粒的跳動(dòng)高度與電壓的頻率有關(guān) ,頻率低 ,跳得高 ,頻率高 ,微粒在電場的作用下產(chǎn)生的加速運(yùn)動(dòng)尚未達(dá)到較高的速度時(shí) ,電場方向使微粒改變運(yùn)動(dòng)方向 ,因而達(dá)不到一定的高度。當(dāng)頻率上升到一定數(shù)值 ,微粒難以穿越氣隙時(shí) ,使擊穿電壓偏高。試驗(yàn)頻率的選擇對耐壓的效果是有影響的 ,但影響不大 ,IEC517 和 GB7674 均認(rèn)為試驗(yàn)電壓頻率在 10～300 Hz 范圍內(nèi)與工頻電壓試驗(yàn)基本等效 ,所以規(guī)程[4]規(guī)定 ,試驗(yàn)電壓的頻率一般在 10～300 Hz的范圍內(nèi)。對于串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置的原理 ,相關(guān)文獻(xiàn)均有詳細(xì)介紹 ,這里就不再贅述。
耐壓試驗(yàn)程序
GIS 交流耐壓試驗(yàn)集高壓試驗(yàn)、起重作業(yè)、登高作業(yè)于一體 ,涉及面廣 ,施加電壓高 ,具有一定的危險(xiǎn)工程管理性 ,同時(shí) ,它又是一種破壞性試驗(yàn) ,為保證試驗(yàn)有序安全順利地進(jìn)行 ,試驗(yàn)前應(yīng)制定詳細(xì)的試驗(yàn)方案 ,根據(jù)規(guī)程規(guī)定 ,一般試驗(yàn)方案的基本內(nèi)容是:試驗(yàn)分為老練試驗(yàn)和耐壓試驗(yàn)兩個(gè)階段 ,其中第一階段老練試驗(yàn)應(yīng)在耐壓試驗(yàn)之前進(jìn)行 ,它通過施加的電壓并停留一段時(shí)間 ,可將設(shè)備中可能存在的活動(dòng)微粒遷移到低電場區(qū)域 ,或通過放電燒掉細(xì)小的微粒或電極上的毛刺、附著的塵埃等。“老練凈化”時(shí)間為 10 min ,電壓值為 1. 0 倍設(shè)備額定相對地電壓 ,試驗(yàn)范圍包括避雷器、電壓互感器在內(nèi)的所有 GIS 電器設(shè)備。第二階段為耐壓試驗(yàn) ,首先升壓至 1. 73 倍額定相對地電壓 ,并保持 3 min ,無異常后上升到現(xiàn)場交流耐壓額定值(為出廠試驗(yàn)電壓值的 80 %) ,保持 1 min ,然后降壓至零 ,其試驗(yàn)范圍不包括避雷器、電壓互感器等不允許耐壓的設(shè)備。對于避雷器、電壓互感器與母線之間若無隔離開關(guān)連接 ,則該部分設(shè)備需在耐壓試驗(yàn)后才可安裝。試驗(yàn)分相進(jìn)行 ,被試相加壓 ,其余兩相短接接地。如 GIS 的每一部件均已按選定的試驗(yàn)程序耐受規(guī)定的試驗(yàn)電壓而無擊穿放電則認(rèn)為 GIS 通過耐壓試驗(yàn)。根據(jù)近幾年安徽省相關(guān) GIS 工程現(xiàn)場耐壓試驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合文獻(xiàn)[4] ,征集了許多設(shè)備廠家及用戶單位的廣泛意見 ,制定了比較統(tǒng)一的試驗(yàn)流程:(1) 現(xiàn)場準(zhǔn)備: ①認(rèn)真閱讀相關(guān)圖紙及廠家出廠試驗(yàn)數(shù)據(jù) ,制定試驗(yàn)方案。②檢查 GIS 設(shè)備全部安裝完畢 ,各單體元件試驗(yàn)合格 ,SF6 氣體壓力和濕度測量合格。③安全技術(shù)措施交底與學(xué)習(xí);人員組織與分工 ;施工場地熟悉。④ 檢查安全措施落實(shí)情況。(2) 試驗(yàn)前準(zhǔn)備: ①試驗(yàn)儀器儀表準(zhǔn)備、檢查;安全用品和起吊用具準(zhǔn)備、檢查。②對 GIS 設(shè)備巡視 ,檢查各斷路器及隔離開關(guān)位置正確。③斷開高壓電纜、架空進(jìn)線、變壓器與 GIS 的連接 ,并保持足夠的安全距離。④短接所有電流互感器的二次繞組并接地 ,電壓互感器二次繞組接地。⑤測試 GIS 主回路絕緣。⑥確定試驗(yàn)儀器的現(xiàn)場位置。(3) 試驗(yàn)儀器布置、接線: ①合理布置電抗器、電容器、試驗(yàn)變、操作臺(tái)及高壓引線位置 ,保證安全距離。②檢查試驗(yàn)儀器及設(shè)備的接地線絕對可靠。
(4) 進(jìn)行試驗(yàn): ①檢查試驗(yàn)接線必須準(zhǔn)確無誤。②進(jìn)行老練試驗(yàn)。③操作斷路器及隔離開關(guān) ,進(jìn)行耐壓試驗(yàn)。④記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
(5) 收尾工作: ①拆除試驗(yàn)接線 ,整理試驗(yàn)儀器。②復(fù)測 GIS 主回路絕緣。③恢復(fù)試驗(yàn)中的拆線及安全措施。④填寫試驗(yàn)記錄。
鄂公網(wǎng)安備 42011502000415號(hào) 
五級(jí)承試試驗(yàn)設(shè)備清單
