現場(chǎng)耐壓試驗的必要性和有效性

GIS在工廠(chǎng)整體組裝完成以后進(jìn)行調整試驗，在試驗合格后，以運輸單元的方式運往現場(chǎng)安裝工地。運輸過(guò)程中的機械振動(dòng)、撞擊等可能導致GIS元件或組裝件內部緊固件松動(dòng)或相對位移。

安裝過(guò)程中，在聯(lián)結、密封等工藝處理方面可能失誤，導致電極表面刮傷或安裝錯位引起電極表面缺陷:

空氣中懸浮的塵埃、導電微粒雜質(zhì)和毛刺等在安裝現場(chǎng)又難以徹底清理;

國內外還曾出現將安裝工具遺忘在GIS內的情況這些缺陷如未在投運前檢查出來(lái)，將引發(fā)絕緣事故。

由于試驗設備和條件所限，早期的GIS產(chǎn)品多數未進(jìn)行嚴格的現場(chǎng)耐壓試驗。事故統計表明，雖然不能保證經(jīng)過(guò)現場(chǎng)耐壓試驗的GIS不會(huì )在運行中發(fā)生絕緣事故，但是沒(méi)有進(jìn)行現場(chǎng)耐壓試驗的GIS卻大都發(fā)生了事故，因此國內外近年來(lái)已取得共識，GIS必須進(jìn)行現場(chǎng)耐壓試驗。

GIS的現場(chǎng)耐壓可采用交流電壓、振蕩操作沖擊電壓和振蕩雷電沖擊電壓等試驗裝置進(jìn)行。交流耐壓試驗是GIS現場(chǎng)耐壓試驗最常見(jiàn)的方法，它能夠有效地檢查內部導電微粒的存在、絕緣子表面污染、電場(chǎng)嚴重畸變等故障:雷電沖擊耐壓試驗對檢查異常的電場(chǎng)結構(如電極損壞)非常有效。

由于GIS導電部分對外殼的等值電容較大，現場(chǎng)一般專(zhuān)用振蕩雷電沖擊電壓試驗裝置進(jìn)行:操作沖擊電壓試驗能夠有效地檢查GIS內部存在的絕緣污染、異常電場(chǎng)結構等故障，現場(chǎng)一般也采用振蕩型試驗裝置。目前，由于試驗設備和條件所限，現場(chǎng)一般只做交流耐壓試驗。

試驗設備

IEC517和GB7674均認為試驗電壓頻率在10~300Hz范圍內與工頻電壓試驗基本等效。

目前國內外大多采用調頻式串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置進(jìn)行GIS現場(chǎng)交流耐壓試驗。

1、被試品要求

GIS應完全安裝好，SF6氣體充氣到額定密度，已完成主回路電阻測量、各元件試驗以及SF6氣體微水含量和檢漏試驗。所有電流互感器次繞組短路接地，電壓互感器二次繞組開(kāi)路并接地。交流耐壓試驗前，應將下列設備與GIS隔離開(kāi)來(lái)：

(1)高壓電纜和架空線(xiàn):

(2)電力變壓器和大多數電磁式電壓互感器(若采用調頻式串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置，試驗回路經(jīng)頻率計算不會(huì )引起磁飽和，且耐壓標準一樣，也可以與主回路一起做耐壓);

(3)避雷器和保護火花間隙。

GIS的每一新安裝部分都應進(jìn)行耐壓試驗，同時(shí)，對擴建部分進(jìn)行耐壓時(shí)，相鄰設備原有部分應斷電并接地。否則，對于突然擊穿給原有部分設備帶來(lái)的不良影響應采取特殊措施。

2、試驗電壓的加壓方法

試驗電壓應施加到每相導體和外殼之間，每次一相，其他非試相的導體應與接地的外殼相連，試驗電壓一般由進(jìn)出線(xiàn)套管加進(jìn)去，試驗過(guò)程中應使GIS每個(gè)部件都至少施加一次試驗電壓。同時(shí)，為避免在同一部位多次承受電壓而導致絕緣老化，試驗電壓應盡可能分別由幾個(gè)部位施加。

現場(chǎng)一般僅做相對地交流耐壓，如果斷路器和隔離開(kāi)關(guān)的斷口在運輸安裝過(guò)程中受到損壞，或已經(jīng)過(guò)解體，應做斷口交流耐壓，耐壓值與相對地交流耐壓值可取同一數值。若GIS整體電容量較大，耐壓試驗可分段進(jìn)行。

3、交流耐壓試驗程序

GIS現場(chǎng)交流耐壓試驗的第一階段是“老練凈化”，其目的是清除GIS內部可能存在的導電微粒或非導電微粒。這些微粒可能是由于安裝時(shí)帶入而清理不凈，或是多次操作后產(chǎn)生的金屬碎屑，或是緊固件的切削碎屑和電極表面的毛刺而形成的。“老練凈化”可使可能存在的導電微粒移動(dòng)到低電場(chǎng)區或微粒陷阱中和燒蝕電極表面的毛刺，使其不再對絕緣起危害作用。“老練凈化”電壓值應低于耐壓值，時(shí)間可取數分鐘到數十分鐘。

第二階段是耐壓試驗，即在“老練凈化”過(guò)程結束后進(jìn)行耐壓試驗時(shí)間為1min。試驗程序可選用如圖所示三種，現場(chǎng)的具體實(shí)施方案應與制造廠(chǎng)和用戶(hù)商議。

4、現場(chǎng)耐壓試驗的判據

(1)如果GIS的每一部件均已按選定的完整試驗程序耐受規定的試驗電壓而無(wú)擊穿放電，則認為整個(gè)GIS通過(guò)試驗。

(2)在試驗過(guò)程中如果發(fā)生擊穿放電，則應根據放電能量和放電引起的各種聲、光、電、化學(xué)等各種效應以及耐壓試驗過(guò)程中進(jìn)行的其他故障診斷技術(shù)所提供的資料進(jìn)行綜合判斷。遇有放電情況，可采取下述步驟:

1)施加規定的電壓，進(jìn)行重復試驗，如果設備或氣隔還能經(jīng)受，則該放電是自恢復放電。如果重復試驗電壓達到規定值和規定時(shí)間時(shí)，則認為耐壓試驗通過(guò)。如果重復試驗再次失敗按2)項進(jìn)行。

2)設備解體，打開(kāi)放電氣隔，仔細檢查絕緣情況。在采取必要的恢復措施后，再一次進(jìn)行規定的耐壓試驗。

5、GIS耐壓試驗擊穿故障的定位方法

若GIS分段后進(jìn)行耐壓試驗的進(jìn)出線(xiàn)和間隔較多，而試驗過(guò)程中發(fā)生非自恢復放電或擊穿，僅靠人耳的監聽(tīng)以判斷故障發(fā)生的確切部位將比較困難，且容易發(fā)生誤判而浪費人力、物力和對設備造成不必要的損害。

目前國內外一般采用基于監測耐壓試驗過(guò)程中放電產(chǎn)生的沖擊波而引起外殼振動(dòng)的振動(dòng)波的原理研制的故障定位器，以確定放電間隔每次耐壓試驗前，將探頭分別安裝在被試部分，特別是斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、母線(xiàn)與各間隔的連接部位絕緣子附近的外殼上。若有的間隔由于探頭數量有限未安裝，但有放電或擊穿發(fā)生而監測裝置未預報，則應根據監聽(tīng)放電的情況，降壓斷電后移動(dòng)探頭，重新升壓直到找到放電或擊穿部位。