GIS培訓(xùn)課件第二部分

GIS設(shè)備專題培訓(xùn)GIS設(shè)備交流耐壓試驗交流耐壓試驗是鑒定電氣設(shè)備絕緣強度最直接的方法，它對于判斷電氣設(shè)備能否投入運行具有決定性的意義，也是保證電氣設(shè)備絕緣水平、避免發(fā)生絕緣事故的重要手段。通過“老練”試驗和耐壓試驗檢查GIS總體安裝后的絕緣性能是否完好，驗證是否存在各種隱患（如安裝錯誤，包裝、運輸、儲存和安裝調(diào)試中的損壞、存在異物等）導(dǎo)致內(nèi)部故障。運行電壓試驗主要目的是在GIS一次側(cè)加額定電壓檢查電磁式電壓互感器的變比，同時起到對電磁式電壓互感器進行“老練”試驗的作用。GIS交流耐壓試驗GIS交流耐壓的必要性外觀檢查合格：1）檢查GIS整體外觀，所有銘牌、標牌安裝位置應(yīng)正確：殼體表面油漆應(yīng)完好、無銹蝕損傷，高壓套管應(yīng)無損傷，波紋管無異常凹陷等；2）檢查各種充氣、充油管路，閥門及各連接部件的密封應(yīng)良好；閥門的開閉位置應(yīng)正確；管道的絕緣法蘭與絕緣支架應(yīng)良好；3）檢查斷路器、隔離開關(guān)及接地開關(guān)分、合閘指示器的指示應(yīng)正確；4）檢查各種密度繼電器、壓力表、油位計的指示應(yīng)正確；GIS交流耐壓試驗?zāi)蛪呵皯?yīng)具備的條件外觀檢查合格：5）檢查匯控柜上各種信號指示、控制開關(guān)的位置應(yīng)正確；6）檢查各類箱、門的關(guān)閉情況應(yīng)良好；7）檢查隔離開關(guān)、接地開關(guān)連桿的螺釘應(yīng)緊固，檢查波紋管螺釘位置應(yīng)符合制造廠的技術(shù)要求；8）檢查所有接地應(yīng)可靠。檢查電壓互感器的高壓末端、二次繞組一端應(yīng)可靠接地。GIS交流耐壓試驗?zāi)蛪呵皯?yīng)具備的條件完成常規(guī)試驗并合格：1）主回路電阻測量2）元件試驗3）SF6氣體的驗收試驗4）SF6氣體濕度測量5）氣體密封性試驗6）氣體密度繼電器及壓力表校驗7）機械操作及機械特性試驗8）聯(lián)鎖與閉鎖裝置檢查9）輔助回路和控制回路的絕緣試驗GIS交流耐壓試驗?zāi)蛪呵皯?yīng)具備的條件試驗前，GIS上所有電流互感器的二次繞組應(yīng)短路并接地。高壓電纜和架空線；電力變壓器和電壓互感器；避雷器應(yīng)采取隔離措施，因其絕緣水平不一致，避免施加試驗電壓?，F(xiàn)場做好保證安全的措施：試驗現(xiàn)場設(shè)置警示圍欄，并懸掛“止步，高壓危險”警示牌；試驗過程中應(yīng)有專人監(jiān)視，禁止與試驗無關(guān)的人員靠近；試驗前召開工前會，進行安全技術(shù)措施告知。GIS交流耐壓試驗?zāi)蛪呵皯?yīng)具備的條件“老練”試驗：又叫凈化試驗，是指對設(shè)備階梯式地逐步施加交流電壓，其目的有以下三點:1）將設(shè)備中可能存在的活動微粒雜質(zhì)在電場作用下遷移到低電場區(qū)域里去，在低電場區(qū)域，這些微粒對設(shè)備的危險性將會降低，甚至沒有危害；2）通過放電燒掉細小的微?；螂姌O上的毛刺等；3）對GIS施加較低的試驗電壓下，可以對設(shè)備狀態(tài)進行首次帶電全面檢查，查看設(shè)備內(nèi)部有無異音，有無接地不良，有無接線錯誤。為緊接著下一階段的耐壓試驗起到緩沖作用。GIS交流耐壓試驗?zāi)蛪涸囼灥谝浑A段交流耐壓試驗升壓時間、電壓過程圖（以220kV為例）145kV、252kV老練試驗階段圖GIS交流耐壓試驗老練試驗的基本原則是既要達到設(shè)備凈化的目的，又要盡量減少凈化過程中微粒觸發(fā)的擊穿，還要減少對被試設(shè)備的損害，即減少設(shè)備承受較高電壓作用的時間，所以逐級升壓時，在低電壓下可保持較長時間，在高電壓下不允許長時間停滯。耐壓試驗第一階段交流耐壓試驗升壓時間、電壓過程圖（以220kV為例）460kV耐壓試驗階段圖GIS交流耐壓試驗熱電公司規(guī)定現(xiàn)場交流耐壓試驗電壓值：相對地及相間、高壓開關(guān)斷口間的試驗電壓值為出廠試驗電壓值的100%。規(guī)定的試驗電壓應(yīng)施加到每相導(dǎo)體和外殼之間，每次一相，其他相的導(dǎo)體應(yīng)與接地的外殼相連；試驗電壓可接到被試相導(dǎo)體任一部位；選定的試驗程序應(yīng)使每個部件都至少施加一次試驗電壓；在制定試驗方案時，必須同時注意盡可能減少固體絕緣的重復(fù)試驗次數(shù)。耐壓試驗第二階段GIS交流耐壓試驗通過執(zhí)行100%耐壓試驗，能夠發(fā)現(xiàn)更多的GIS絕緣問題：現(xiàn)場試驗發(fā)現(xiàn)更多絕緣缺陷在試驗電壓值升至90%時逐漸暴露出來；第一次耐壓放電后，第二次重復(fù)耐壓通過率極低；

公司內(nèi)首次發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體表面尖端放電缺陷：2015年10月29日對某廠站HGIS進行100%耐壓時，試驗電壓升至420kV放電，解體檢查原因為C相母線導(dǎo)體表面存在毛刺導(dǎo)致。

解體后發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體上存在米粒大小的放電痕跡耐壓試驗第二階段運行電壓升壓過程圖GIS交流耐壓試驗運行電壓試驗：主要目的是在GIS一次側(cè)加額定電壓檢查電磁式電壓互感器的變比；避雷器泄漏電流表運行時的阻性電流是否合格，帶電顯示裝置顯示是否正常，同時起到對電磁式電壓互感器、避雷器進行“老練”試驗的作用，試驗需逐相加壓，試驗時間以上述檢查工作結(jié)束為準。耐壓試驗第三階段運行電壓試驗升壓時間、電壓過程圖（以220kV為例）

熱電公司試驗儀器采用上海思源電氣股份有限公司生產(chǎn)的VFSR-W-7100/500型變頻串聯(lián)諧振耐壓裝置。原理是由變頻電源提供頻率和幅值都可調(diào)節(jié)的電壓，由勵磁變壓器經(jīng)過初步升壓后，通過諧振電抗器L和回路的電容C之間發(fā)生諧振，在試品上得到諧振電壓。

交流耐壓試驗接線圖試驗原理GIS交流耐壓試驗

試驗計算：

1）確定回路諧振頻率f

根據(jù)公式

得出;式中C為被試品電容量，L為回路所用電抗器的電感量；2）確定回路高壓側(cè)試驗電流I

根據(jù)公式

得出;式中Uc為被試品試驗電壓值，Xc為被試品電容量的容抗；3）確定回路品質(zhì)因數(shù)Q根據(jù)公式

得出;r為回路的有效電阻，即為電抗器的內(nèi)阻。

試驗原理GIS交流耐壓試驗

尋找諧振點的建議：1）為減少人為因素影響，不推薦完全使用手動調(diào)諧，建議使用系統(tǒng)的“自動調(diào)諧”功能自動尋找諧振點，再手動微調(diào)變頻電源的輸出頻率找到諧振點；2）在系統(tǒng)Q值較小的情況下，先將系統(tǒng)輸出起始電壓提高一倍，然后再進行調(diào)諧；3）考慮到被試品的分布參數(shù)在高壓及低壓有所不同，由此會造成系統(tǒng)諧振頻率會有少許偏移，建議在將系統(tǒng)電壓升高到試驗電壓的10%左右時，微調(diào)變頻電源的輸出頻率（頻率偏差不要超過3HZ），找到此時的諧振點后，再將系統(tǒng)電壓升高到試驗所需的電壓等級。

試驗原理GIS交流耐壓試驗每一部分均已按耐受規(guī)定的試驗電壓而無擊穿放電，則認為整個GIS通過試驗。加裝完所有電壓互感器后，才可以進行運行電壓試驗。如果所裝電壓互感器二次電壓值符合要求，則認為整個GIS通過運行電壓試驗。在試驗過程中如果發(fā)生擊穿放電，則應(yīng)根據(jù)放電能量和放電引起的聲、光、電、化學(xué)等各種效應(yīng)及耐壓試驗過程中進行的其他故障診斷技術(shù)所提供的資料，進行綜合判斷。遇有放電情況，可采取下述步驟：1）進行重復(fù)試驗。若能經(jīng)受規(guī)定的試驗電壓，則該放電是自恢復(fù)放電，認為耐壓試驗通過。如重復(fù)試驗再次失敗，按2)項程序進行。2）設(shè)備解體打開放電氣隔，仔細檢查絕緣情況，修復(fù)后再進行耐壓試驗。正常情況下，絕緣件放電擊穿電壓值會越來越低；而尖端放電擊穿電壓值基本不變，甚至升高。

GIS交流耐壓試驗試驗判據(jù)GIS配電室內(nèi)安排有經(jīng)驗的人員監(jiān)視GIS每個間隔，當發(fā)生放電時，根據(jù)放電聲音基本確定大致放電間隔，然后對每個間隔進行全面檢查，重點查看接地是否良好、開關(guān)操作是否到位、密度表指示有無問題、安裝有無遺漏等；重點監(jiān)視疑似放電的幾個間隔再次進行耐壓試驗，若再次發(fā)生放電就基本可以確定放電間隔，根據(jù)兩次放電電壓值及放電聲音綜合判斷，將懷疑概率最大的某個開關(guān)及氣室進行隔離；對隔離后的剩余GIS部分繼續(xù)進行耐壓試驗。重復(fù)上述第二步，逐漸縮小查找范圍，直至準確定位故障點的位置。

GIS交流耐壓試驗擊穿放電點的定位

統(tǒng)計近5年來GIS交流耐壓過程中發(fā)現(xiàn)的問題主要有以下幾種：

試驗發(fā)現(xiàn)問題及預(yù)控措施GIS交流耐壓試驗

試驗發(fā)現(xiàn)的問題其中絕緣盆子表面臟污引起放電閃絡(luò)問題約占90%以上，且大多數(shù)出現(xiàn)問題的絕緣盆子為水平安裝位置的絕緣盆子。

因表面臟污造成放電閃絡(luò)此位置水平放置盆子出現(xiàn)問題較多試驗發(fā)現(xiàn)問題及預(yù)控措施GIS交流耐壓試驗

絕緣盆子表面臟污預(yù)控措施1）嚴格執(zhí)行《關(guān)于提高SF6全封閉組合電器基建質(zhì)量要求的通知》，加強安裝環(huán)境、安裝人員管控力度，保證設(shè)備安裝期間環(huán)境清潔度。2）GIS安裝必須滿足制造廠要求，不得以工期為由在環(huán)境條件不滿足的情況下進行安裝。3）問題較多的水平絕緣盆子雖為廠家整體帶壓運至現(xiàn)場，但因該盆子上方的刀閘動、靜觸頭分合中及螺孔中易產(chǎn)生金屬屑，盆子表面一旦存留金屬顆粒，極易發(fā)生放電。結(jié)合現(xiàn)場耐壓所發(fā)現(xiàn)問題，現(xiàn)場安裝時，對該類氣室刀閘可分合50次以上后打開氣室檢查孔，對內(nèi)部進行檢查清理。

試驗發(fā)現(xiàn)問題及預(yù)控措施GIS交流耐壓試驗

絕緣盆子表面臟污預(yù)控措施4）斷路器、隔離開關(guān)和接地開關(guān)出廠試驗時應(yīng)進行不少于200次的機械操作試驗，以保證觸頭充分磨合。200次操作完成后應(yīng)徹底清潔殼體內(nèi)部，再進行其它出廠試驗。5）現(xiàn)場安裝時，應(yīng)保證絕緣拉桿、盆式絕緣子、支撐絕緣件的干燥和清潔，不得發(fā)生磕碰和劃傷，應(yīng)按制造廠技術(shù)規(guī)范要求嚴格控制其在空氣中的暴露時間。6）因GIS導(dǎo)體多為鋁加工件，要求現(xiàn)場安裝時，除對導(dǎo)體及殼體內(nèi)部擦拭干凈外，GIS內(nèi)部的螺絲也要進行反復(fù)擰卸，并徹底清潔螺孔、溝槽內(nèi)的金屬物，避免其落入罐體內(nèi)發(fā)生放電。

試驗發(fā)現(xiàn)問題及預(yù)控措施GIS交流耐壓試驗

絕緣盆子表面臟污預(yù)控措施1）實施“專業(yè)化”安裝，由制造廠負責(zé)設(shè)備現(xiàn)場裝配和組裝工作，施工單位進行現(xiàn)場配合。

2）由有經(jīng)驗的人員專門負責(zé)基建安裝期間的監(jiān)護及管控工作，對廠家安裝進行全程跟蹤，嚴格按照工藝流程及技術(shù)要求進行作業(yè)，對導(dǎo)體、盆式絕緣子表面等關(guān)鍵點進行詳細檢查、驗收后方可封閉。

3）督促設(shè)備廠家加強對帶電體、絕緣件和瓷套管等部件的精細化生產(chǎn)質(zhì)量控制。

試驗發(fā)現(xiàn)問題及預(yù)控措施GIS交流耐壓試驗導(dǎo)體表面存在毛刺預(yù)控措施因安裝時未打磨干凈，造成表面留有毛刺

4）GIS出廠絕緣試驗應(yīng)在裝配完整的間隔或盡量完整的間隔上進行，252kV及以上設(shè)備還應(yīng)進行正負極性各3次雷電沖擊耐壓試驗。雷電沖擊耐壓試驗對GIS內(nèi)部存在的金屬微粒、雜質(zhì)、尖端毛刺、裝配松動等情況較為敏感。目前部分廠家（如平高電氣）已經(jīng)將該項試驗作為出廠試驗必做項目，而不僅僅是當作例行試驗進行抽測執(zhí)行。各單位應(yīng)在設(shè)備采購和設(shè)備監(jiān)造時明確此項要求，并在設(shè)備交貨時檢查該項試驗記錄。試驗發(fā)現(xiàn)問題及預(yù)控措施GIS交流耐壓試驗導(dǎo)體表面存在毛刺預(yù)控措施因質(zhì)量問題，造成斷口耐壓時放電閃絡(luò)試驗發(fā)現(xiàn)問題及預(yù)控措施GIS交流耐壓試驗斷路器滅弧室絕緣件質(zhì)量問題預(yù)控措施1）126kV及以上GIS用絕緣拉桿、絕緣盆子在設(shè)備總裝前必須逐支進行工頻耐壓和局放試驗，要求單個絕緣件局部放電量不大于3pC，252kV及以上GIS用盆式絕緣子還應(yīng)逐只進行X光探傷檢測；252kV及以上瓷空心絕緣子應(yīng)逐支進行超聲波探傷檢測。以上試驗均應(yīng)由GIS設(shè)備廠家完成，并將試驗結(jié)果隨出廠試驗報告提交到現(xiàn)場,無報告不予收貨。2）因斷路器氣室也為整體組裝好后運至現(xiàn)場，現(xiàn)場無需打開檢查，要求監(jiān)造人員應(yīng)根據(jù)設(shè)備生產(chǎn)計劃安排，對關(guān)鍵部件的質(zhì)量檢驗進行全過程監(jiān)督，把控好設(shè)備出廠前組裝工作。

試驗發(fā)現(xiàn)問題及預(yù)控措施GIS交流耐壓試驗斷路器滅弧室絕緣件質(zhì)量問題預(yù)控措施GIS交流耐壓試驗注氣時，此處閥門未打開，導(dǎo)致氣室內(nèi)未