梧州市旺村水電站110kV GIS現場試驗簡述

柯 平

（廣東省源天工程公司，廣東 廣州511340）

0 引言

廣西梧州市旺村水電站是珠江水系的桂江支流距西江最近的一個電站，安裝3臺燈泡貫流機組，總裝機容量為6.9MW。接入系統為110kV戶內開關站（GIS），設計有2個主變壓器間隔、2個出線間隔、1個母線PT間隔。110kV戶內開關站從2012年10月開始施工，因資金短缺，直至2013年11月才接入系統啟動運行。

1 主回路電阻測量試驗

安裝完GIS元件后進行主回路電阻測量試驗，需要在抽真空充SF6氣體之前。要檢查主回路中的觸頭接觸情況和連接情況，并進行測試，一般情況下測試電流大于100A。如果GIS有進出線套管，則可測量進出線套管注入的電流。第一種情況是GIS接地開關導電桿和其外殼是絕緣的，則需在測量前把金屬外殼引到外部然后再接觸地面，把活動接地片打開，并且利用回路上的2組開關導電桿關合到測量回路上進行測量。第二種情況是接地開關的導電桿和其外殼不絕緣分隔時，用下面的公式換算回路電阻：R＝R0R1／（R1－R0），可以測量外殼與導體的并聯電阻R0與外殼的直流電阻R1，如用直流壓降法，就采用毫伏表、分流器以及直流電源等來測量其回路電阻。另外一種是使用電阻測試儀來測量電阻的具體值，原理基本相同，只是應盡量減少操作引起的誤差，理論上電流輸出線應在電壓測量線的外側，如果電壓測量線沒有接在被測回路的正確位置，則會產生較大的測量誤差，接線方式如圖1所示。

圖1 接線方式

GIS母線較長，間隔也較多，當有多路進出線時，應盡可能分段測量，這樣就能更快捷地找到問題所在。現場測量的數據應與出廠試驗數據進行比較，在被測回路各相長度相同時，測得的各相關數據應大致相同。

2 GIS元件試驗

在條件具備的情況下，應盡可能對GIS各元件包括避雷器、隔離開關、電壓互感器、接地開關、電流互感器和斷路器等多做一些項目的試驗，以便更好地發現缺陷。GIS各元件試驗要按試驗規程要求開展。在試驗前需了解GIS各元件的出廠試驗情況、運輸條件以及安裝過程中是否出現過問題等，以此來確定試驗的重點，有助于決定是否需要增加一些試驗項目，這是因為GIS各元件是全部封閉在接地的金屬外殼內的，并且是沒有任何阻礙連接在一起的，測試信號理論上要通過進出線套管才能加入。此外，也可以打開接地開關導電桿與金屬外殼之間的活動接地片，從接地開關導電桿來加入測試信號。

3 GIS交流耐壓試驗

一般情況下，進行GIS的現場交流耐壓試驗需要3種試驗設備，即工頻試驗變壓器、調感式以及調頻式串聯諧振耐壓試驗裝置。串聯諧振耐壓器使用鐵芯氣隙來調節，電壓頻率為工頻，采用固定的高壓電抗器。試驗回路由可控硅變頻電源裝置供電，頻率范圍可以按照試驗要求進行變動，小巧玲瓏，品質高，比一般的要輕。

在旺村水電站110kV GIS耐壓試驗中，使用了武漢國電華星電氣股份有限公司生產的VFSR－W型無局放變頻諧振試驗儀器。試驗之前，務必確認SF6氣體充氣達到額定密度，GIS的運行狀態需要提前確認，應完成各個回路的電阻測量、各器件試驗及SF6氣體微水含量達標和泄漏測試等；全部電壓互感器二次繞組需開路并接地，全部電流互感器二次繞組需短路接地，GIS與高壓電纜和架空線、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務必不要堆放在一起，以確保試驗正常進行。試驗時必須采用高壓，試驗接線必須采用符合規定的專業用線。

交流耐壓試驗的第一階段是“老練凈化”，目的是清除GIS內部可能存在的導電微粒或非導電微粒，這些微粒可能是安裝時帶入的，或是多次操作后產生的金屬碎屑，或是由緊固件的切削碎屑和電極表面的毛刺形成的。“老練凈化”能使微粒清除，燒蝕電極表面的毛刺，將可能存在的導電微粒移動到低電場區內，使其不再危害絕緣。“老練凈化”電壓值需低于耐壓值，時間可取幾分鐘到數十分鐘。110kV GIS老練凈化階段分別為70kV、15min，100kV、3min。第二階段是耐壓階段，即在“老練凈化”過程結束后進行的耐壓試驗，時間為1min。試驗規程要求試驗電壓為出廠試驗電壓的80%，此次試驗的GIS為上海西安高壓電器研究所生產，出廠試驗電壓為200kV，因此交接試驗電壓為160kV，并且耐壓1min。

現場耐壓試驗的判據：（1）GIS所有元器件按照試驗方法完成試驗程序，并且最后結果是耐受試驗電壓且不存在擊穿放電，那么耐壓試驗成功。（2）當試驗過程中發生擊穿放電，則需根據放電能量和放電引起的各種聲、光、電、化學等效應，以及試驗過程中的連接方式、技術是否達標等具體情況具體分析。例如：確認額定電壓，進行重復試驗后， 如果各個設備或氣隔無異常狀況，那么可以確定是自恢復放電；當重復額定電壓達到試驗值和試驗時間時，則認為通過耐壓試驗。在設備解體之后打開放電氣隔，確認設備絕緣，并采取必要的恢復措施后，即可重復進行規定的耐壓試驗。

本次GIS耐壓試驗包括2方面，一是GIS整體耐壓，二是電壓互感器（PT）耐壓。GIS整體耐壓按以上步驟進行，每一相分別對其他兩相及地進行，共需耐壓3次，耐壓時須把CT（電流互感器）二次短路并接地，同時斷開所有PT（電壓互感器），把二次開路接地。PT耐壓應斷開其他不必要連接的間隔，把PT一次側尾端接地，并把二次開路接地，將試驗頻率提高到100Hz及以上，以防止鐵芯飽和，PT耐壓電壓為65kV，持續5min，如圖2所示。

圖2 電壓互感器耐壓

4 結語

梧州市旺村水電站110kV GIS經上述程序進行嚴格測試合格，通過了驗收，具備投運條件，于2013年11月8日正常啟動投入運行。

［1］陳宇鵬，張占華，陳愛云，等.高壓組合電器（GIS）設備在電網中的運用［J］.現代制造技術與裝備，2010（1）

［2］鮑偉勇.變頻諧振高壓試驗裝置在GIS站內的應用［J］.電工技術，2004（7）