gis设备现场试验及其发展趋势.docx

?

?

gis设备现场试验及其发展趋势

?

?

孙峥鸿

【摘要】：gis设备是由断路器、隔离开关、电流互感器、母线等一共8种电气元件组成的具有体积小、性能好等优点的高压电器配电装置。本文主要介绍gis设备现场绝缘试验的现状和经验，并对现场试验的发展趋势做出展望。

【关键词】：gis设备；现场试验；现状；发展趋势

中图分类号：TV文献标识码：A

自gis设备于60年代末开始投入运行以来，现场绝缘试验就受到普遍关注。这是因为gis一般是在现场安装的，而现场的条件一般是严酷的，尽管十分小心，gis内部受到污染或发生安装错误仍是不可完全避免的。而且在运输过程中也有可能使gis的绝缘或其他部分遭到伤害。为了检验安装完成之后的gis的绝缘是否完好，进行现场绝缘试验是很有必要的。

一、gis设备现场试验的目的

（一）排除运输、保存和安装过程中产生的缺陷；

（二）排除不正确的安装；

（三）排除gis中存在的外来物件和其它外来污染物。所以，现场绝缘试验也是产品质量保证体系的最后一个环节，以保证无故障地合闸，并确保此后能安全运行。另外，gis在大修之后或需要对其绝缘状态进行诊断时，也需要进行现场试验。

二、gis设备现场试验的现状以及经验

（一）gis设备现场试验的主要方式

早期的现场试验主要是交流（AC）、雷电冲击（LI）和操作冲击（SI）耐压试验。其判断的主要依据是它们的比值的变化。因为在标准试验电压下SF6间隙耐受电压的典型范围可用下列比值表示：

（1）SIW（操作冲击耐受电压）/LIW（雷电冲击耐受电压）=0.75；

（2）ACW（交流耐受电压）/LIW=0.45。应该指出的是，这些值是按照IEC60-1对完好gis得到的实际值，这些比值与IEC71规定的相应额定绝缘水平的比值是不同的，它主要取决于SF6气体的物理特性。当gis中存在缺陷时，上述比值将发生明显变化。例如，对于固定在高压导体上或壳体上的尖锐突出物，雷电冲击放电电压明显下降，因此ACW/LIW0.45。而对于自由颗粒，AC电压是最危险的，由于AC放电电压的下降，使ACW/LIW0.45。

（二）gis设备现场试验中对电压波形及水平的要求

按绝缘配合，雷电冲击耐受电压水平对于gis是最重要的参数。考虑到现场试验不应使gis受到损害，而且现场试验后gis应具有足够高的可靠性，现场试验电压一般低于出厂试验电压。CIGRE建议现场试验时，gis应能耐受80%LIWL（额定雷电冲击耐受电压水平），即LI试验电压水平等于0.8LIWL。

用AC电压进行现场耐压试验时，其方均根值应等于0.36LIWL，这是因为，对于完好GIS，ACW/LIW=0.45。也可取现场AC耐受电压等于0.8ACWL（额定AC耐受电压水平）。

采用标准雷电冲击电压（l.2/50）或具有相同陡度的冲击电压时，由于多次反射在gis不同部位的电压可能是不一致的，在某些部位上产生的电压峰值可能高于冲击发生器与gis连接点的电压。因此CIGRE建议LI或OLI（振荡雷电冲击）的波前时间应为l0μS左右。

由于标准雷电冲击发生器的效率较低，因而当GIS的额定电压较高时，这种冲击发生器是高大而且笨重的，也是在现场不易实现的。这时可采用振荡形雷电冲击电压。由于它的效率接近2，所以用较小的冲击发生器就可产生相当高的OLI。对于AC试验电压，考虑到在现场的可实现性，IEC5l7和有关国家标准确认，AC试验电压的频率一般在l0-300Hz范围内。这为在现场使用调频式谐振试验装置提供了依据。虽然不推荐做操作冲击试验，但在例外情况下可能也会使用，考虑到SIW/LIW=0.75，SI试验电压值应为0.6LIWL。

（三）具体试验程序

（l）按制造厂的建议用逐渐升高的AC电压做老练处理；

（2）AC耐压试验，Ut=0.36LIWL或0.8ACWL（rmS），取二者的最大值，耐受lmin。如果没有AC试验装置，建议做OSI试验,Ut=0.65LIWL，峰值时间TP250μS；

（3）在0.8Ut下测量局放水平，最大允许局放水平约5pC或等值，若干扰水平太高，则在0.8LIWL下进行雷电冲击耐压试验，峰值时间TPp

三、gis设备现场试验的AC试验电源

如前所述，AC耐压试验配合局放测量是最有效的试验方法。可使用的AC电源有以下三种：

（l）带补偿电抗器的试验变压器（ACTC）；

（2）调感谐振试验电源（ACRL）；

（3）变频谐振试验电源（ACRF）。

在变电站现场用ACTC进行局放测量时降低干扰水平是一个非常令人头疼的问题，需要采取多种抗干扰措施，尽管如此，要把干扰水平降低到5pC以下仍然是非常困难的。所以产生了全封闭式试验变压