110kVGIS設備耐壓試驗中存在問題分析

陳西迎,杜 鵬,孫 偉,呂紅娟

肥城市供電公司,山東肥城 271600

110kVGIS設備耐壓試驗中存在問題分析

陳西迎,杜 鵬,孫 偉,呂紅娟

肥城市供電公司,山東肥城 271600

GIS設備在整體組裝完成以后必須進行出廠試驗，出廠試驗合格后，以運輸安裝單元的方式運往工作現場安裝。由于運輸環境不同，運輸過程中產生的機械振動、撞擊等都可能導致GIS元器件或組裝件內緊固件松動或相對位移。安裝過程中，在聯結、密封等工藝處理方面也又可能存在失誤，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、導電微粒雜質和毛刺等在安裝現場又難以徹底清理，且難以檢查出來，將引發絕緣事故。事故統計表明，雖然不能保證經過現場耐壓試驗的GIS在運行中不會發生絕緣事故，但是沒有進行現場交流耐試驗的GIS發生事故的概率很高，因此，GIS必須進行現場耐壓試驗。而不同的試驗設備，不同的現場GIS設備在試驗中都會發生各種各樣的問題需要分析和加以解決。

調頻串聯諧振；耐壓試驗；GIS

0 引言

2009年12月我公司采購的調頻串聯諧振耐壓設備在某變電站110kVGIS設備試驗中首次應用，在試驗過程中出現了一系列問題，影響了整個變電站試驗進程的進度，造成人力物力方面的浪費。但同時也給現場試驗人員增加了壓力，提供了學習新知識的機會，對提高試驗人員的業務能力起到了一定促進作用。試驗過程中存在的主要問題表現如下：

1）110kVGIS設備試驗時，調頻串聯諧振耐壓試驗裝置輸出電壓未升到標準試驗電壓184kV就自動斷電，且經試驗幾次后自動斷電現象相近；

2）耐壓試驗裝置自動跳閘時顯示的輸出電壓越來越接近試驗標準電壓；

3）耐壓試驗裝置輸出電壓達到標準試驗電壓后不能保持試驗規程要求的5min；

4）在經過多次反復升壓試驗后，試驗裝置輸出電壓達到標準試驗電壓值。

1 原因分析

經對以上現象進一步研究和試驗，主要原因分析如下：耐壓裝置的試驗操作過程可能會出現問題；耐壓試驗儀器可能存在質量問題；GIS設備本身可能存在問題。

1.1 對試驗儀器操作錯誤問題的排除

現場試驗人員先后通過咨詢儀器生產廠商，仔細翻閱儀器使用說明書操作，最后又邀請廠家技術人員現場演示等多種方法逐一排除，最終證明現場試驗人員對儀器的操作方法正確。

1.2 對耐壓試驗儀器存在質量問題的排除

為排除耐壓試驗儀器本身存在的問題，現場試驗人員用標準電容器代替GIS試品進行升壓試驗，耐壓試驗裝置輸出電壓能夠正確升到184kV并保持5min，多次試驗均合格，表明該耐壓試驗儀器本身不存在問題。

1.3 GIS設備存在問題分析

通過進一步查閱資料及咨詢專家發現該問題的主要原因為：GIS現場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帶入而清理不凈，或是多次操作后產生的金屬碎屑，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”可使導電微粒移動到低電場區或微粒陷阱中和燒蝕電極表面的毛刺，使其起不到絕緣危害作用。“老練凈化”電壓值一般應低于電壓值，時間可取數分鐘。第二階段才是耐壓試驗，即在"老練凈化"過程結束后按照試驗標準電壓值進行耐壓試驗。通過現場試驗中存在的各種現象表明，GIS設備在第一階段試驗時確實存在內部毛刺的缺陷，經過“老練凈化”過程后，耐壓試驗正確，各項耐壓試驗指標均符合試驗標準。

1.4 其它原因分析

通過現場試驗過程中的存在問題的研究分析，通過各種方法反復排除各種原因，最終我們正確分析了問題存在的原因。但是，我們也應當看到，在試驗過程中浪費了大量的時間、人力和物力，同時對耐壓試驗儀器和GIS被試品造成了一定的損害。因此，從主觀上分析，我們試驗人員對GIS設備、耐壓試驗儀器的工作原理還不是很清楚，對耐壓試驗儀器使用不熟練，對GIS設備安裝過程、試驗過程中可能存在的問題以及如何應對處理經驗不足。因此，在今后的工作中，試驗人員應加強自設業務學習，不斷提高自身業務能力，避免類似問題的發生。

2 結論

通過對儀器操作使用方法、試驗儀器本身質量問題的排除以及對該問題的進一步研究和分析，我們可以斷定串聯諧振設備在GIS耐壓試驗中多次自動跳閘復歸的原因主要是GIS設備內部含有導電微粒或非導電微粒沒有清理干凈；或是緊固件的切削碎屑和電極表面形成 “毛刺”。前幾次儀器自動復歸跳閘均由于導電微粒或非導電微粒和“毛刺”等存在，導致設備級間或對地放電失諧。而多次升壓并放電就是清除導電微粒或非導電微粒和“毛刺”的“老練凈化”過程，經過該過程后，最終GIS被試品試驗達到合格標準要求，GIS設備整體交接性耐壓試驗通過。

3 建議

1）GIS設備安裝過程中應特別注意運輸條件、安裝環境和安裝工藝問題，應采取必要的防塵和除塵措施；應有防止機械碰撞措施；GIS設備內部組裝時應加強清理雜物、毛刺等有效手段。

2）GIS設備試驗時，試驗人員應熟練掌握該試驗項目的試驗方法、試驗步驟，試驗儀器和被試品的工作原理，試驗過程中的安全注意事項等。

3）GIS設備應完全安裝好，SF6氣體充氣到壓力，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合格。所有電流互感器二次繞組接地，電壓互感器二次繞組開路并接地。

4）交流耐壓試驗前，應將下列設備與GIS隔離開來：高壓電纜和母線;電力變壓器和大多數電磁式電壓互感器;避雷器和保護火花間隙。

5）GIS的每一新安裝部位都應進行耐壓試驗，相鄰設備部分應斷開并接地。否則，對于突然擊穿會給原有設備帶來不良影響。

6）試驗電壓施加到每相導體和外殼之間，試驗時分相進行，其它非試相與外殼連接接地，從每相進出線套管進行加壓，試驗中應使GIS每個部件都至少施加一次試驗電壓。同時，為避免在同一部位多次承受電壓而導致絕緣老化，試驗電壓盡可能在幾個部位施加。現場一般僅作相對地交流耐壓，如果斷路器的隔離開關在運輸、安裝過程中受到損壞，或已經過解體，應作端口交流耐壓，耐壓值與相對地交流耐壓值一致，若GIS整體電容量較大，耐壓試驗可分段進行。

7）交流耐壓試驗程序如果GIS的每一部件均已按選定的完整試驗程序承受規定的試驗電壓而無擊穿放電現象，才認定整個GIS設備通過試驗。在試驗過程中如果發生擊穿放電，則應根據放電能量和放電引起的各種聲、光、電、化學等放電效應,以及耐壓試驗過程中進行的其它故障診斷技術提供的試驗結果進行綜合判斷。施加規程規定的試驗電壓，進行重復試驗，如果設備或氣隔還能經受，則該放電是自恢復性放電。如果重復試驗電壓達到定值和規定時間時，則認為被試品合格。

TM7

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1674-6708（2010）21-0156-02