程建议和与厂家商定现场试验加压程序为:在最高运行相电压进行老练试验 15min，然后升压至耐压值阳进行Imin的交流耐压试验，如图1所示。
[0060] GIS设备的现场交流耐压试验 [0061] 老练试验
[0062]由GIS的现场交流耐压试验程序可W看出，现场交流耐压试验的第一阶段是老练 试验。老练试验是指对设备逐步施加交流电压，可W阶梯式地或连续地加压，其目的是将设 备中可能存在的活动微粒杂质迁移到低电场区域里去，在此区域，运些微粒对设备的危险 性减低，甚至没有危害;通过放电烧掉细小的微粒或电极上的毛刺、附着的尘埃等。
[0063]老练试验的基本原则是既要达到设备净化的目的，又要尽量减少净化过程中微粒 触发的击穿，还要减少对被试设备的损害，即减少设备承受高电压作用的时间，所W逐级升 压时，在低电压下可W保持较长的时间，在高电压下不允许长时间耐压。
[0064]交流耐压试验参数计算
[0065] (1)试验频率、试验电流计算
[0066]进行GIS设备耐压试验之前，与厂家确认设备安装情况。现场实际试验按照表3所 示方式进行，试验时断路器、隔离开关、接地刀闽状态如表4所示，谐振频率、试验电流的理 论计算如表5所示，试验时带电范围见图2和图3。
[0067]表3现场试验日期及被试设备间隔 [006引
[0071]
[0074] (2)试验容量计算
[0075] 分别选取2组GIS(318kV时)进行试验容量的计算，如表6所示。
[0076] 试验时励磁变低压侧采用350V端子输入，高压侧采用55kV端子输出，
[0077] 所W励磁变的变比kT=55000/350 = 157。
[007引表6试验容量计算
[0079]
[0080]由表6中数据可W看出GIS设备电容量和频率根据厂家提供的数据进行理论计算 值和现场试验的实际值相差较大，其可能的原因是厂家提供的设备电容值偏大，而在理论 计算时均按照最严苛试验条件进行，GIS设备断路器、隔离开关、接地刀闽的状态也对设备 电容量有一定的影响。
[0081 ] GIS设备的现场交流试验安全控制措施
[0082] GIS试验区域大，试验监护较为困难。分部人员通过W下措施保证了试验的安全进 行：
[0083]a)试验方案编写时即对试验过程中可能的风险进行了分析并提出了有针对性的 控制措施。
[0084] b)试验前发布现场工作通知单，告知有关单位试验时间和安全注意事项，保证现 场工作安全。
[0085]C)由于现场工况复杂，试验一般选择在其他单位作业人员中午休息或晚上下班后 进行，运样大大降低了试验的风险。
[0086] d)购置带安全警示标识的围网替代传统的安全警示带，围住试验区域四周，对防 止试验过程中人员的突然闯入，起到了良好的效果。
[0087]e)在人员有可能进入试验区域的位置派专人进行监护，及时发现，及时告知，及时 制止，保证现场试验安全。
[0088]普巧换流站GIS设备耐压试验故障分析
[0089]在进行GIS设备交流耐压试验时，普巧换流站GIS设备分别有两次耐压未能通过。 普巧换流站GIS设备发生闪络击穿的部位是#2母线U型转角处盆式绝缘子和5011间隔C相CT 气室盆式绝缘子。
[0090] #2母线B相U型转角处盆式绝缘子故障
[0091] GIS试验采用分段加压的方式进行，在进行#2母线B相及其所带间隔试验时，加压 位置为懦普丙线出线套管处，试验电压升至580kV发生了放电，再次升压至400kV就发生了 放电，说明GIS内部存在固体绝缘击穿现象。由于不确定是母线还是加压间隔放电，所W采 取如表7所示的方式进行排查，最后确定故障位置为#2母线B相U型转角处。
[0092] 表7 #2母线B相耐压试验故障查找
[0093]
[0094]
[OOM] 5011间隔C相CT气室盆式绝缘子故障
[0096]在进行#1母线C相及其所带间隔试验时，加压位置为极II低端换流变出线套管处， 但电压升至590kV时，设备发生了放电，再次升压电压414kV再次发生放电，确认GIS内部存 在固体绝缘击穿放电现象。为确认故障点，按照表8所示的方式进行了故障点的排查。
[0097]表8 #1母线及其所带间隔故障排查过程 [009引
[0099] 根据表8排查后，可W确认故障点位于5011间隔C相CT气室。解体发现故障位于该 气室的盆式绝缘子，故障盆式绝缘子有4条明显的放电痕迹，运也与试验及故障查找时的放 电次数是相符的，解体后发现均压帽有几道明显的擦痕。
[0100] 故障诊断分析
[0101] 两次放电故障均是导体均压帽对盆式绝缘子放电。从已经拆下来的均压帽上可W 发现，两个均压帽底部均有受外力挤压或撞击后的痕迹，其中#2母线导体均压帽有一明显 的凹痕，5011间隔CT气室均压帽有几道明显的擦痕，凹痕边缘的油漆受形变的影响产生裂 纹，在耐压试验时该裂纹尖端通过盆式绝缘子对外壳放电，同时造成盆式绝缘子表面的绝 缘被破坏。
[0102] 造成耐压未通过的可能原因有W下几点：
[0103] a)在工厂做完出厂例行试验后，回装运输盖时不慎撞击造成均压帽变形，现场安 装时未能及时发现该部件有问题；
[0104] b)运输过程中固定不牢靠，受路况影响颠鑛引起均压帽变形，由于运输时每一个 运输单元均加装了Ξ向的震动冲撞加速度检测仪，所W运输环节导致绝缘子故障的可能性 基本可W排除；
[0105] C)在现场设备安装前，拆卸运输端盖时不慎撞击造成均压帽变形，或吊装时不慎 发生磕碰，引起均压帽变形。
【主权项】
1. 一种500kV GIS设备的交流耐压试验方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤（1)试验前准备：断开高压电缆、架空进线、变压器与GIS设备的连接，检查试验仪 器后，将试验仪器与GIS设备连接形成交流耐压试验回路； 所述试验仪器为变频式串联谐振耐压装置，所述变频式串联谐振耐压装置由变频电 源、励磁变压器、电抗器和分压器组成； 步骤(2)分段加压试验:在最高运行相电压对GIS设备逐步施加交流电压进行老练试验 15min，然后操作断路器、隔离开关及接地刀闸，并升压至耐压值进行lmin的交流耐压试验， 记录谐振回路的品质因数、谐振频率、试验容量、试验电流和励磁变压器容量，然后判断GIS 设备是否出现故障。2. 如权利要求1所述的500kV GIS设备的交流耐压试验方法，其特征在于，GIS设备交流 耐压试验的耐压值为出厂试验时施加电压的80%，试验电压施加到每项主回路和外壳之 间，每相一次，其他相应的主回路应和接地外壳相连，每个部件都至少施加一次试验电压， 并避免设备部件重复耐压。3. 如权利要求1所述的500kV GIS设备的交流耐压试验方法，其特征在于，GIS设备的交 流耐压试验中通过变频电源将三相工频电源变为频率和电压可调的电源输出，通过调节电 源频率使试验回路中的感抗等于容抗，电路发生串联谐振，使电感或电容两端获得一个等 于励磁变输出电压Q倍的电压，Q为谐振回路的品质因数：4. 如权利要求1所述的500kV GIS设备的交流耐压试验方法，其特征在于，GIS设备的交 流耐压试验回路发生谐振，Xl = Xc，即ω L= 1/ ω C，则回路谐振频率按式(2)进行计算：f〇-谐振频率，Hz; L 一电抗器电感量，Η; C一被试品和分压器电容量，F。5. 如权利要求1所述的500kV GIS设备的交流耐压试验方法，其特征在于， GIS设备的交流耐压试验回路中流过的电流等于流过电抗器的电流等于流过被试GIS 设备的电流，试验电流可按式(3)进行计算： I = Il = Ic= wCUc (3) I、II、I c一试验回路中的电流或流过电抗器或被试品的电流，A; ω -角频率，ω = 2对； Uc一被试GIS设备两端的试验电压，kV。6. 如权利要求1所述的500kV GIS设备的交流耐压试验方法，其特征在于，GIS设备的交 流耐压试验回路中试验容量等于被试GIS设备两端的试验电压乘以流过它的电流，可按式 (4)进行计算： Ps = UcIc= ω CUc2 (4) Ps-试验容量，kVA。7.如权利要求1所述的500kV GIS设备的交流耐压试验方法，其特征在于，GIS设备的交 流耐压试验中励磁变压器容量应大于式(5)的值，变频电源容量等于励磁变压器的容量：P-励磁变压器容量，kVA; Q-试验回路品质因数。
【专利摘要】本发明公开一种500kV？GIS设备的交流耐压试验方法，包括以下步骤：步骤(1)试验前准备：断开高压电缆、架空进线、变压器与GIS设备的连接，检查试验仪器后，将试验仪器与GIS设备连接形成交流耐压试验回路；步骤(2)分段加压试验：在最高运行相电压对GIS设备逐步施加交流电压进行老练试验15min，然后操作断路器、隔离开关及接地刀闸，并升压至耐压值进行1min的交流耐压试验，记录谐振回路的品质因数、谐振频率、试验容量、试验电流和励磁变压器容量，然后判断GIS设备是否出现故障。本发明采用串联谐振耐压装置对GIS设备进行交流耐压试验，输出电压波形好、升压平稳，不会对被试品和试验设备产生破坏。
【IPC分类】G01R31/12
【公开号】CN105445629
【申请号】CN201510852967
【发明人】吴德贯, 陈禾, 彭翔, 周禹, 李红元, 夏辉, 潘凯, 龙方宇
【申请人】中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年11月30日