CN109633386A - 一种特高压1100kVGIS现场交流耐压试验测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于特高压变电站一次主设备绝缘性能检测领域,具体涉及一种特高压1100kVGIS现场交流耐压试验测试方法；为减少开展特高压1100kVGIS现场交流耐压试验时可能出现的问题，从特高压1100kVGIS的结构特点、试验方案的选择、试验频率和加压程序的考虑、试验接线中的注意事项及试验判据各个方面的问题，本发明提供了一种特高压1100kVGIS现场交流耐压试验测试方法；其有益效果为：本试验满足考核特高压1100kVGIS现场的绝缘情况，可有效地降低投运后的事故风险，达到确定主设备绝缘性能的目的。

Description

一种特高压1100kVGIS现场交流耐压试验测试方法

技术领域

本发明属于特高压变电站一次主设备绝缘性能检测领域,具体涉及一种特高压1100kVGIS现场交流耐压试验测试方法。

背景技术

交流耐压试验是检测GIS设备绝缘性能的主要手段，为确保特高压GIS投运时绝缘性能完好，国标对特高压1100kVGIS的现场交流耐压试验制定了严格的试验标准和试验程序。相比较低电压等级的GIS，特高压1100kVGIS现场交流耐压试验试验电压高、试验回路对地电容量大、试品体积大，这给现场试验带来了诸多困难。在进行特高压1100kVGIS现场交流耐压试验时，应先进行必要的核算和勘查、确保试验设备的配置、试验电源的选取、现场空间距离等满足试验需求。

与高压、超高压GIS相比，特高压1100kVGIS绝缘水平进一步提高、开断容量进一步增大、抑制过电压要求进一步提升，绝缘配合更为紧密。受机械强度、断路器操作功、制造成本等因素的制约，特高压GIS的产品尺寸不能无限制增大，为在相对合理的尺寸内，满足更高的绝缘性能和机械性能要求，给特高压GIS的设计、制造、安装带来了更多的难题，也对其制造、安装中工艺控制和试验提出了更高的要求。特高压1100kVGIS各气室内部对电场分部有着更为严格的控制要求，对于绝缘缺陷也更为敏感，现场交流耐压试验对于发现绝缘缺陷、保障特高压1100kVGIS投运质量有着更为重要的意义，国内特高压 1100kVGIS普遍采用“一字型”分层分相布置方式，采用3/2接线方式，进出线套管位于两侧，安装高度达17m左右，一般临近站内通道。

发明内容

为减少特高压1100kVGIS现场交流耐压试验时出现主设备绝缘性能的问题，本发明从1100kVGIS的结构特点、试验方案、试验频率和加压程序的选择确定出发，达到确定主设备绝缘性能的目的。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种特高压1100kVGIS现场交流耐压试验测试方法，采用变频谐振装置进行试验，其特征在于，包括：

步骤1：将交流电压试验的电压频率限制为45～65HZ范围内；

步骤2：进行试验接线和电源接线；

步骤3：进行特高压1100kVGIS现场交流耐压试验测试，现场交接交流耐压试验的程序为：电压零起升压至Ur/3(1100/3＝635kV)，持续10min，再升至 1.2Ur/3(762kV)，持续时间20min，完成老练试验，最后升至Ur(1100kV)，进行1min耐压试验，耐压试验结束后，将试验电压降至1.2Ur/3(762kV)，保持 30min后进行局放测试；

步骤4：根据步骤3中实验现象确定主设备绝缘性能。

所述特高压1100kVGIS现场交流耐压试验测试中，每安装3～4台断路器间隔进行一次交流耐压试验测试，且减少GIS内固体绝缘元件承受试验电压的次数。

所述特高压1100kVGIS现场交流耐压试验测试中，断路器间隔内各元件的联调在特高压1100kVGIS现场交流耐压试验测试前完成。

所述特高压1100kVGIS现场交流耐压试验测试中，试验接线采用金属编织的无晕导线。

所述步骤2中，所述电源接线长度不超过100m。

所述局部放电测量时，超声波测试应对每个气体间隔进行，在GIS外壳上按小于1m的间隔距离布置测点，跨过盆式绝缘子即增加一个测点；局部放电测量结束后将试验电压降至零，断开试验电源并将试品放电接地。

所述步骤4中，规定的整个特高压1100kVGIS现场交流耐压试验测试过程中，没有发生主设备击穿放电和绝缘遭到破坏的现象，且局放测试无异常，则认为试验通过，试品发生击穿，即判定为试验未通过。

本发明的有益效果为：1)本试验选用变频谐振装置，有效的减小试验设备的体积、容量，能适应频繁拆卸、运输和安装的要求，同时更适应高电压、大容量设备的现场试验需求；

2)本试验总体分为老练试验、耐压试验及局部放电测试三个阶段；老练试验可以将GIS设备内部由于装配或现场安装产生的导电或非导电微粒移到低电场区域，降低这些微粒对设备的危险性。同时，通过放电消除细小的微粒或电极上的毛刺、附着的尘埃等，达到“净化”试品的目的。交流电压耐受试验可以对GIS设备由于运输和安装过程中导致的机械和绝缘缺陷进行考核。局部放电测量有助于检查GIS内部多种缺陷，是耐压试验很好的补充。若耐压中发生击穿，可通过预先设置的超声定位装置，辅助定位。

综上所述，本试验满足考核特高压1100kVGIS现场的绝缘情况，可有效地降低投运后的事故风险，达到确定主设备绝缘性能的目的。

附图说明

图1为本发明特高压GIS交流耐压试验接线图；

图2为本发明特高压GIS交流耐压试验加压程序图；

具体实施方式

结合实施例、附图对本发明作进一步描述：

实施例1

本发明提供了一种特高压1100kVGIS现场交流耐压试验测试方法，结合现场实际情况，满足考核特高压1100kVGIS现场的绝缘情况，降低投运后的事故风险。

本发明的试验方案如下：

试验频率

GB/T 16927.1-1997《高电压试验技术第一部分：一般试验要求》在交流电压试验条款中规定：“试验电压一般应是频率为45～65Hz的交流电压，通常称为工频试验电压”。试验频率对不同试品的绝缘有着不同程度影响，一般来说，在45～65Hz的频率范围内，频率变化对绝缘性能的影响可忽略。GIS内的绝缘介质受试验频率影响较小，现场工频耐压试验允许有较大的频率偏差，一般为10～300Hz，但这是基于较低电压等级设备的试验和运行，不适用于特高压1100kVGIS现场试验。对特高压1100kVGIS现场试验工频谐振装置的现场适应性问题，以及变频谐振装置的工频严格性问题，提出特高压GIS现场交流耐压试验的一个基本原则：通过合适的试验设备及参数配置，将试验频率限制在 45～65Hz范围内。此外，若带母线PT进行交流耐压试验，需控制试验频率满足PT制造厂要求。

试验接线

特高压1100kVGIS现场交流耐压试验设备装配和试验接线前应提前进行参数估算并到现场进行勘探。

电源接线

特高压1100kVGIS交流耐压试验对电源容量要求较高，试验前提前确认现场试验电源条件，容量满足估算结果要求，且距试验设备摆放位置不超过100m，以防电源电缆上压降过大，影响试验设备工况。同时，根据估算结果，选择电源接线电缆截面。

变频谐振装置

1100kVGIS现场交流耐压试验有两种不同的试验方法和装置可供选择：一种是采用电感可调的工频谐振装置，另一种是采用变频谐振装置。变频谐振装置由于电抗器电感固定，电抗器内部不存在可调气隙和机械传动机构，电抗器重量能有所减轻，结构也更为简单可靠，更适应高电压、大容量设备的现场试验需求。因此，特高压1100kVGIS现场交流耐压试验使用变频串联谐振原理进行，试验接线如图1。从进出线套管处施加试验电压至导体和外壳之间，非被试相导体接地。

变频串联谐振装置由变频电源、励磁变压器、电抗器、分压器及被试品组成。励磁变压器是将变频电源输出的电压按照变比变换成一定的电压施加在串联回路，分压器测量回路中的电压。

试验加压程序

特高压1100kVGIS现场交流耐压试验总体分为老练试验、耐压试验及局部放电测试三个阶段。

现场交接交流耐压试验的程序为：电压零起升压至Ur/3(1100/3＝635kV)，持续10min，再升至1.2Ur/3(762kV)，持续时间20min，完成老练试验，最后升至Ur(1100kV)，进行1min耐压试验，耐压试验结束后，将试验电压降至 1.2Ur/3(762kV)，保持30min后进行局放测试。如图2所示。GIS母线电压互感器空载电流测量可与GIS主回路绝缘试验一起进行，分别在耐压试验前后进行测量，试验电压为577KV。

对于新建特高压站间隔数较多的情况，由于特高压1100kVGIS安装和返修周期较长，为尽快发现特高压GIS内部绝缘缺陷，同时综合考虑试品电容量不宜过大，GIS现场交接交流耐压采取分阶段耐压的形式，每安装3至4台断路器间隔进行一次耐压试验。在制定分段试验方案时，需减少GIS内固体绝缘元件承受试验电压的次数。此外，被试间隔内各元件之间的联调试验宜在绝缘试验前进行。对于采用分阶段耐压试验方案的，在整体联调试验完成后，通过施加一定时间的老练试验电压再次确认GIS绝缘状态。

二次短接

耐压试验中，被试范围内电流互感器的二次绕组均应短路并接地。

一次接线

试验回路中暴露在空气中的部分与临近的避雷器、架空母线、构架等其他设备设施保持足够的空气绝缘距离(不小于10m)，并将临近的金属导体可靠接地。(2)试验加压套管临近的电压互感器、避雷器在耐压试验通过后安装，特别是交接试验耐压值选取1100kV时，电压互感器、避雷器的安装极有可能导致加压引线安全距离不足。(3)从线路侧套管加压时，道路宽度较小，普遍设计为 3.5m左右，而试验设备均压环尺寸较大，会导致同临近避雷器等设备的均压环距离过近，需提前评估。(4)Φ500～Φ800mm的加压用无晕导线可满足1100kV 电压等级耐压试验要求(不同地区受地理、气候条件有所影响)。(5)由于特高压GIS套管较高，且距站内道路距离一般10m以上，选用金属编织工艺的无晕导线，以提高强度。同时，在试验接线过程中需避免对无晕导线的挤压、弯折，以防无晕导线断裂。(6)无晕导线内的承力拉线应具备足够强度，特别是在受潮较重且主回路接触不佳的情况下，加压时拉线上有泄漏电流流过，会烧断拉线，选用直径不小于20mm的尼龙绳。

试验判据

在规定的整个试验过程中，没有发生击穿放电和绝缘遭到破坏的现象，且局放测试无异常，则认为试验通过。一旦试品发生击穿，即判定为试验未通过。同时，根据超声局部放电测试定位结果及放电引起的声、光、电、化学(气体) 等各种效应，分析故障性质和故障位置，并采取必要的修复措施(如解体检查等)。处理完毕后再重新进行相关试验，禁止直接再次加压。为准确定位试验中可能发生放电的故障气室，试验前宜提前布置无线击穿定位装置，击穿定位装置一般采用超声波振动传感器，试验时，保证每一气室至少有1个有效的定位传感器。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种特高压1100kVGIS现场交流耐压试验测试方法，采用变频谐振装置进行试验，其特征在于，包括：

步骤1：将交流电压试验的电压频率限制为45～65HZ范围内；

步骤2：进行试验接线和电源接线；

步骤3：进行特高压1100kV GIS现场交流耐压试验测试，现场交接交流耐压试验的程序为：电压零起升压至Ur/3(1100/3＝635kV)，持续10min，再升至1.2Ur/3(762kV)，持续时间20min，完成老练试验，最后升至Ur(1100kV)，进行1min耐压试验，耐压试验结束后，将试验电压降至1.2Ur/3(762kV)，保持30min后进行局放测试；

步骤4：根据步骤3中实验现象确定主设备绝缘性能。

2.根据权利要求1所述的一种特高压1100kVGIS现场交流耐压试验测试方法，其特征在于：所述特高压1100kV GIS现场交流耐压试验测试中，每安装3～4台断路器间隔进行一次交流耐压试验测试，且减少GIS内固体绝缘元件承受试验电压的次数。

3.根据权利要求2所述的一种特高压1100kVGIS现场交流耐压试验测试方法，其特征在于：所述特高压1100kV GIS现场交流耐压试验测试中，断路器间隔内各元件的联调在特高压1100kV GIS现场交流耐压试验测试前完成。

4.根据权利要求1所述的一种特高压1100kVGIS现场交流耐压试验测试方法，其特征在于：所述特高压1100kV GIS现场交流耐压试验测试中，试验接线采用金属编织的无晕导线。

5.根据权利要求1所述的一种特高压1100kVGIS现场交流耐压试验测试方法，其特征在于：所述步骤2中，所述电源接线长度不超过100m。

6.根据权利要求1所述的一种特高压1100kVGIS现场交流耐压试验测试方法，其特征在于：所述局部放电测量时，超声波测试应对每个气体间隔进行，在GIS外壳上按小于1m的间隔距离布置测点，跨过盆式绝缘子即增加一个测点，局部放电测量结束后将试验电压降至零，断开试验电源并将试品放电接地。

7.根据权利要求1所述的一种特高压1100kVGIS现场交流耐压试验测试方法，其特征在于：所述步骤4中，整个特高压1100kV GIS现场交流耐压试验测试过程中，没有发生主设备击穿放电和绝缘遭到破坏的现象，且局放测试无异常，则认为试验通过，试品发生击穿，即判定为试验未通过。