CN110045253A - 一种gis同频同相耐压试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种GIS同频同相耐压试验方法，包括如下步骤：步骤S1、试验参数核算；步骤S2、加压点选择；步骤S3、试验实施:1)完成各设备的试验接线，对各项进行检查；2)开机后，合理设置各项试验参数；3)起动试验电源，在低电压下，调节电抗器，找到谐振点，使试验电压与母线对地电压处于同频同相状态；4)均匀缓慢升压至试验电压，试验时间到，降压，断开试验电源，并放电，更换下一相。本发明将锁相环技术与串联谐振技术有机结合起来，解决了GIS检修或扩建部分之外设备不停电无法进行耐压试验的难题，提高了供电可靠性。提高GIS交流耐压试验效率、质量和我国电气试验的整体水平。

Description

一种GIS同频同相耐压试验方法

技术领域

本发明属于耐压试验技术领域，具体地，涉及一种GIS同频同相耐压试验方法。

背景技术

GIS设备由于占地面积小、可靠性高、运行维护工作量少，在电力系统中应用越来越广，特别适合于城市变电站。随着近年来，投运的GIS设备越来越多，其优点在充分体现的同时，出现了较多问题。突出表现在双母线接线的GIS设备间隔在检修或扩建后，为满足现场试验的条件，根据GIS现场试验相关标准的规定，在进行现场交流耐压时，需采取原有相邻间隔断电并进行接地。因此，需将该母线上负荷转移后，转为检修状态，这样无形中降低了供电可靠性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种GIS同频同相耐压试验方法，解决常规串联谐振进行现场交流耐压时，需采取原有相邻间隔断电并进行接地的弊端；同时，避免端口击穿，保证设备安全，解决GIS检修或扩建部分之外设备不停电无法进行耐压试验的难题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种GIS同频同相耐压试验方法，包括如下步骤：

步骤S1、试验参数核算；

步骤S2、加压点选择；

步骤S3、试验实施

GIS同频同相交流耐压试验设备包括同频同相控制器、同频同相试验电源、励磁变压器、保护电阻器、电抗器及电压测量装置，所述同频同相试验电源的第一输入端连接三相380V电压，所述同频同相试验电源的输出端连接有励磁变压器，所述励磁变压器的输出端通过保护电阻器连接有电抗器，所述励磁变压器的的输出正负极之间连接有电压测量装置，所述电压测量装置的输出端连接至同频同相控制器，所述同频同相控制器的输出端连接至同频同相电源的第二输入端；

1)完成各设备的试验接线，对各项进行检查，检查无误后，开机；

2)开机后，进入参数整定页面合理设置各项试验参数；

3)起动试验电源，在低电压下，调节电抗器，找到谐振点，初步升压至20kV-30kV，同时注意观察屏幕上的“断口相差”显示值和示波器的电压信号；控制箱显示在数秒钟后逐步变为0°，此时，试验电压与母线对地电压处于同频同相状态；

4)在升压过程中，注意观察示波器及控制器的电压值及相位差，相位角偏差较多时，要微调电抗器，再次寻找谐振点；均匀缓慢升压至试验电压，试验时间到，降压，断开试验电源，并放电，更换下一相。

进一步地，所述同频同相控制器包括保护监控模块和锁相环模块。

进一步地，所述电抗器还连接有二次回路PT端子箱，所述二次回路PT端子箱接地，所述二次回路PT端子箱的输出端连接至同频同相控制器。

进一步地，步骤S3的1)中所述各项检查包括：接地线有无松动或虚接；被试GIS上所有电流互感器的二次绕组应短接并接地；在带电压互感器老练试验时，确定电压回路已与外部隔离，确保电压不会送出到其他二次设备上，特别是开口电压，防止造成保护误动；检查安全隔离及安全警示设施，满足现场试验隔离要求。

进一步地，步骤S3的2)中试验参数包括变频柜过流保护、试验电压、过压保护、分压比、断口的过压保护、耐压时间。

本发明的有益效果：

1)本发明采用锁相环控制技术利用反馈控制原理，将输出的时钟与其外部的参考时钟保持同步，实时跟踪调整，避免端口击穿，保证设备安全；

2)本发明采用同频同相耐压试验，解决了GIS检修或扩建部分之外设备不停电无法进行耐压试验的难题，在母线不停电状态下，保证扩建间隔或检修部分百分之百耐压，无死角，提高了供电可靠性；

3)本发明针对不同接线方式，采用集成化自动化测试工艺优化试验方案，保证被检测设备全范围试验，提高了施工效率；

4)本发明将锁相环技术与串联谐振技术有机结合起来，解决了GIS检修或扩建部分之外设备不停电无法进行耐压试验的难题，提高了供电可靠性。提高GIS交流耐压试验效率、质量和我国电气试验的整体水平。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明具体实施方式中GIS同频同相交流耐压试验系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1所示，一种GIS同频同相耐压试验方法，包括如下步骤：

步骤S1、试验参数核算

以合肥市220kV云谷变电站110kVGIS9间隔扩建为例，测量耐压主回路对地的电容量Cx＝5nF；

试验频率为50赫兹，按式(1)计算试验回路的谐振频率L＝2028Hz；

其中，L为电抗器的等效电感，C为分压电容器的电容量和试品电容量Cx之和，分压电容器的电容量C固定为0.5nF。

按式(2)和式(3)分别计算试验回路的试验电流I(励磁变高压侧)＝0.361A及试验容量S＝15kVA。

I＝U1×ω×C＝U×2×π×f×C---(2)

S＝I2R/0.75---(3)

其中，式(2)中U1试验电压为230kV；式(3)中0.75为变频器的转换效率、R为使用电抗器的直流电阻，根据以上计算数据合理选择仪器

步骤S2、加压点选择

针对以下两种接线方式：单母线接线方式GIS间隔检修或扩建、双母线接线方式GIS间隔扩建或检修进行不同操作；

(1)单母线接线方式GIS间隔检修或扩建耐压试验时加压点选择：

对于单母线接线方式GIS设备，单个或多个间隔或检修后同频同相耐压试验时，试验电压由扩建间隔(或检修间隔)出线套管加入，原有运行母线保持运行状态，从运行部分(如母线电压互感器二次端子)取参考电压；此时操作为线路侧隔离开关DS1合上，断路器CB1合上，母线侧隔离开关DS2及接地隔离开关D1、D2、D3断开；

(1)双母线接线方式GIS间隔检修或扩建耐压试验时加压点选择：

将全部负荷转移到Ⅱ母，Ⅰ母停电并与Ⅰ母扩建部分连接，扩建间隔Ⅱ母侧隔离开关DS2、接地隔离开关D1、D2、D3断开，扩建间隔断路器、Ⅰ母侧隔离开关DS3合上，母联间隔断路器和隔离开关均断开，试验电压由扩建间隔出线套管加入(电缆出现间隔可加装试验套管或从其他架空线间隔加入)，对扩建间隔及Ⅰ母扩建部分进行交流耐压，从运行部分(Ⅱ母电压互感器二次端子)取参考电压信号；

步骤S3、试验实施

GIS同频同相交流耐压试验设备包括同频同相控制器1、同频同相试验电源2、励磁变压器3、保护电阻器4、电抗器5及电压测量装置6(电容分压器)，试验系统结构如图1所示，同频同相控制器1包括保护监控模块11和锁相环模块12，同频同相试验电源2的第一输入端连接三相380V电压，同频同相试验电源2的输出端连接有励磁变压器3，励磁变压器3的输出端通过保护电阻器4连接有电抗器5，励磁变压器3的的输出正负极之间连接有电压测量装置6，电压测量装置6的输出端连接至同频同相控制器1，同频同相控制器1的输出端连接至同频同相电源2的第二输入端；电抗器5还连接有二次回路PT端子箱7，二次回路PT端子箱7接地，二次回路PT端子箱7的输出端连接至同频同相控制器1；

1)按照图1完成试验接线，检查设备接线是否正确，接地线有无松动或虚接；被试GIS上所有电流互感器的二次绕组应短接并接地；在带电压互感器老练试验时，确定电压回路已与外部隔离，确保电压不会送出到其他二次设备上，特别是开口电压(主变间隙保护用到)，防止造成保护误动；检查安全隔离及安全警示设施应合理，满足现场试验隔离要求；

2)开机后，进入参数整定页面合理设置各项试验参数；如变频柜过流保护设定、试验电压设定、过压保护设定、分压比设定、断口的过压保护设定、耐压时间设定等；

3)起动试验电源，在低电压下，调节电抗器，找到谐振点，通常初步升压至20kV-30kV，同时注意观察屏幕上的“断口相差”显示值和示波器的电压信号；控制箱显示应在数秒钟后逐步变为0°左右，表明试验电压与母线对地电压处于同频同相状态；

4)在升压过程中，注意观察示波器及控制器的电压值及相位差，相位角偏差较多时(不能超过30)，要微调电抗器，再次寻找谐振点；均匀缓慢升压至试验电压，试验时间到，降压，断开试验电源，并放电，更换下一相。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (5)

1.一种GIS同频同相耐压试验方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1、试验参数核算；

步骤S2、加压点选择；

步骤S3、试验实施

GIS同频同相交流耐压试验设备包括同频同相控制器(1)、同频同相试验电源(2)、励磁变压器(3)、保护电阻器(4)、电抗器(5)及电压测量装置(6)，所述同频同相试验电源(2)的第一输入端连接三相380V电压，所述同频同相试验电源(2)的输出端连接有励磁变压器(3)，所述励磁变压器(3)的输出端通过保护电阻器(4)连接有电抗器(5)，所述励磁变压器(3)的的输出正负极之间连接有电压测量装置(6)，所述电压测量装置(6)的输出端连接至同频同相控制器(1)，所述同频同相控制器(1)的输出端连接至同频同相电源(2)的第二输入端；

1)完成各设备的试验接线，对各项进行检查，检查无误后，开机；

2)开机后，进入参数整定页面合理设置各项试验参数；

3)启动试验电源，在低电压下，调节电抗器，找到谐振点，初步升压至20kV-30kV，同时注意观察屏幕上的“断口相差”显示值和示波器的电压信号；试验电压与母线对地电压处于同频同相状态；

4)在升压过程中，注意观察示波器及控制器的电压值及相位差，相位角偏差较多时，微调电抗器，再次寻找谐振点；均匀缓慢升压至试验电压，试验时间到，降压，断开试验电源，并放电，更换下一相。

2.根据权利要求1所述的一种GIS同频同相耐压试验方法，其特征在于，所述同频同相控制器(1)包括保护监控模块(11)和锁相环模块(12)。

3.根据权利要求1所述的一种GIS同频同相耐压试验方法，其特征在于，所述电抗器(5)连接有二次回路PT端子箱(7)，所述二次回路PT端子箱(7)接地，所述二次回路PT端子箱(7)的输出端连接至同频同相控制器(1)。

4.根据权利要求1所述的一种GIS同频同相耐压试验方法，其特征在于，步骤S3的1)中所述各项检查包括：接地线有无松动或虚接；被试GIS上所有电流互感器的二次绕组应短接并接地；在带电压互感器老练试验时，确定电压回路已与外部隔离，确保电压不会送出到其他二次设备上；检查安全隔离及安全警示设施，满足现场试验隔离要求。

5.根据权利要求1所述的一种GIS同频同相耐压试验方法，其特征在于，步骤S3的2)中试验参数包括变频柜过流保护、试验电压、过压保护、分压比、断口的过压保护、耐压时间。