SF6封閉式組合電器(GIS)現(xiàn)場交流耐壓試驗(yàn)的重要性
GIS全部或部分采用SF6氣體作為絕緣介質(zhì)，并將所有的高壓電器元件密封在接地金屬筒中金屬封閉開關(guān)設(shè)備。它是由斷路器、母線、隔離開關(guān)、電壓互感器、電流互感器、避雷器、母線、套管8 種高壓電器組合而成的高壓配電裝置，全稱為Gas Insulated Substation 。這些設(shè)備或部件全部封閉在金屬接地的外殼中，在其內(nèi)部充有一定壓力的SF6絕緣氣體，故也稱SF6全封閉組合電器。
自20世紀(jì)60年代以來，GIS設(shè)備廣泛運(yùn)行于世界各地。它不僅在高壓、超高壓領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，在特高壓領(lǐng)域也被使用。與常規(guī)敞開式變電站相比，GIS結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、可靠性高、配置靈活、安裝方便、安全性強(qiáng)、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，維護(hù)工作量小，其主要部件的維修間隔不小于20年。但根據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，新投運(yùn)的SF6斷路器和GIS最初一段時間故障率一般高于常規(guī)電氣設(shè)備，運(yùn)行幾年后才會有所下降。SF6設(shè)備的絕緣事故有2/3都發(fā)生在未進(jìn)行現(xiàn)場耐壓試驗(yàn)的設(shè)備上，可見現(xiàn)場交流耐壓試驗(yàn)的重要性。
1）試驗(yàn)在SF6氣體額定壓力下進(jìn)行；
2）對GIS試驗(yàn)時不包括其中的電磁式電壓互感器及避雷器，但在投運(yùn)前應(yīng)對它們進(jìn)行試驗(yàn)電壓為Um的5min耐壓試驗(yàn)；
3）罐式斷路器的耐壓試驗(yàn)方式：合閘對地；分閘狀態(tài)下兩端輪流加壓，另一端接地，建議此項(xiàng)目與局放一起進(jìn)行；
4）對瓷柱式定開距斷路器只作斷口間耐壓；
5）試驗(yàn)電壓按出廠試驗(yàn)電壓的80%；
6）試驗(yàn)電壓應(yīng)逐級遞增，先升至相電壓并停5min，再升至線電壓停留3min，然后再升至試驗(yàn)電壓停留1min，之后再由零升電壓，若能在規(guī)定試驗(yàn)電壓值下耐受停留1min，表示內(nèi)部雜質(zhì)或毛刺已清除，交流耐壓試驗(yàn)通過。
1、GIS現(xiàn)場交流耐壓試驗(yàn)的必要性
1）母線；
2）隔離開關(guān)；
3）電流互感器；
4）接地開關(guān)；
5）斷路器；
6）隔離開關(guān)；
7）電壓互感器；
8）套管
GIS配電裝置在包裝、運(yùn)輸、儲存和安裝過程中，或內(nèi)部的絕緣污染、安裝失誤、設(shè)計(jì)部件偏差等，都可能發(fā)生故障。進(jìn)行現(xiàn)場常規(guī)耐壓試驗(yàn)可盡早發(fā)現(xiàn)這些缺陷，及時進(jìn)行檢修處理，做到防患于未然。
2、現(xiàn)場交流耐壓試驗(yàn)的重要性
2.1 發(fā)現(xiàn)問題
變電檢修工區(qū)受基建工程部委托，對110kV SF6封閉式組合電器進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)，試驗(yàn)程序如下：
1）72kV加壓5min；
2）126kV加壓3min；
3）184kV加壓1min。
從某變電站出線外露導(dǎo)電部分引入電壓，三相設(shè)備分相加壓，若無異?，F(xiàn)象出現(xiàn)，視為耐壓通過。
當(dāng)天從C相開始進(jìn)行試驗(yàn)，對C相、B相的交流耐壓過程中均無異常現(xiàn)象發(fā)生，試驗(yàn)正常通過。在對A相進(jìn)行試驗(yàn)時，電壓加至184kV持續(xù)2s時，回路中發(fā)生擊穿放電，耐壓試驗(yàn)設(shè)備立即自動分閘斷電。試驗(yàn)人員當(dāng)即檢查試驗(yàn)回路，GIS以外部分的回路中未發(fā)現(xiàn)有任何放電痕跡，遂依據(jù)有關(guān)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行重復(fù)試驗(yàn)，以便進(jìn)行準(zhǔn)確判斷。
第一次重復(fù)試驗(yàn)，改從出線外露導(dǎo)電部分引入電壓，斷開110kV分段開關(guān)，電壓加至96kV持續(xù)0s時，回路中即發(fā)生擊穿放電，初步判斷故障點(diǎn)位于110kVI段母線至1號主變進(jìn)線之間的回路中。
第二次重復(fù)試驗(yàn)，斷開110kV分段開關(guān)與110kVI段母線之間的刀閘，斷開1號主變進(jìn)線與110KVI段母線之間的刀閘，試驗(yàn)人員分段包干仔細(xì)監(jiān)聽，電壓加至98kV持續(xù)0s時，回路中發(fā)生擊穿放電。經(jīng)過大家認(rèn)真查找，進(jìn)一步判定故障點(diǎn)位于1號主變進(jìn)線與110kVI段母線之間的刀閘至110kVI段母線之間一段長度約2m的氣室中。
以上試驗(yàn)進(jìn)行中，生產(chǎn)廠家始終在現(xiàn)場參與，對試驗(yàn)過程完全認(rèn)可，并同意立即與其公司聯(lián)系，盡快安排對110kVSF6封閉式組合電器交流耐壓試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行處理。
2.2 檢查情況
GIS生產(chǎn)廠家人員對1號主變進(jìn)線與110kVI段母線之間的刀閘至110kVI段母線之間一段長度約2m的氣室中進(jìn)行處理，先用氣體回收車抽掉該段氣室中的SF6氣體，抽至SF6密度繼電器上表壓為零值時，打開該段氣室上的手孔，檢查發(fā)現(xiàn)1號主變進(jìn)線與110KVI段母線之間的刀閘與110kVI段母線連接之間的穿心絕緣子中A、B、C三相靠近氣隔中心一側(cè)的表面上均有一段直線距離長約10cm左右的閃絡(luò)狀放電痕跡。
綜上所述，GIS設(shè)備的現(xiàn)場耐壓試驗(yàn)是檢查其絕緣性能的一項(xiàng)重要措施。
3、故障處理
對于該段氣室中的其余部件檢查未發(fā)現(xiàn)異常后，針對此故障部位采取了以下措施：
1）用細(xì)砂紙打磨絕緣子表面；
2）用吸塵器吸取該段氣室中的粉塵雜質(zhì)；
3）用高級面巾紙蘸取丙酮對檢查過的部位進(jìn)行擦洗；
4）放入烘制過的干燥劑（手孔內(nèi)有專用部件固定），封閉氣室；
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自20世紀(jì)60年代以來，GIS設(shè)備廣泛運(yùn)行于世界各地。它不僅在高壓、超高壓領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，在特高壓領(lǐng)域也被使用。與常規(guī)敞開式變電站相比，GIS結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、可靠性高、配置靈活、安裝方便、安全性強(qiáng)、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，維護(hù)工作量小，其主要部件的維修間隔不小于20年。但根據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，新投運(yùn)的SF6斷路器和GIS最初一段時間故障率一般高于常規(guī)電氣設(shè)備，運(yùn)行幾年后才會有所下降。SF6設(shè)備的絕緣事故有2/3都發(fā)生在未進(jìn)行現(xiàn)場耐壓試驗(yàn)的設(shè)備上，可見現(xiàn)場交流耐壓試驗(yàn)的重要性。
1）試驗(yàn)在SF6氣體額定壓力下進(jìn)行；
2）對GIS試驗(yàn)時不包括其中的電磁式電壓互感器及避雷器，但在投運(yùn)前應(yīng)對它們進(jìn)行試驗(yàn)電壓為Um的5min耐壓試驗(yàn)；
3）罐式斷路器的耐壓試驗(yàn)方式：合閘對地；分閘狀態(tài)下兩端輪流加壓，另一端接地，建議此項(xiàng)目與局放一起進(jìn)行；
4）對瓷柱式定開距斷路器只作斷口間耐壓；
5）試驗(yàn)電壓按出廠試驗(yàn)電壓的80%；
6）試驗(yàn)電壓應(yīng)逐級遞增，先升至相電壓并停5min，再升至線電壓停留3min，然后再升至試驗(yàn)電壓停留1min，之后再由零升電壓，若能在規(guī)定試驗(yàn)電壓值下耐受停留1min，表示內(nèi)部雜質(zhì)或毛刺已清除，交流耐壓試驗(yàn)通過。
1、GIS現(xiàn)場交流耐壓試驗(yàn)的必要性
1）母線；
2）隔離開關(guān)；
3）電流互感器；
4）接地開關(guān)；
5）斷路器；
6）隔離開關(guān)；
7）電壓互感器；
8）套管
GIS配電裝置在包裝、運(yùn)輸、儲存和安裝過程中，或內(nèi)部的絕緣污染、安裝失誤、設(shè)計(jì)部件偏差等，都可能發(fā)生故障。進(jìn)行現(xiàn)場常規(guī)耐壓試驗(yàn)可盡早發(fā)現(xiàn)這些缺陷，及時進(jìn)行檢修處理，做到防患于未然。
2、現(xiàn)場交流耐壓試驗(yàn)的重要性
2.1 發(fā)現(xiàn)問題
變電檢修工區(qū)受基建工程部委托，對110kV SF6封閉式組合電器進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)，試驗(yàn)程序如下：
1）72kV加壓5min；
2）126kV加壓3min；
3）184kV加壓1min。
從某變電站出線外露導(dǎo)電部分引入電壓，三相設(shè)備分相加壓，若無異?，F(xiàn)象出現(xiàn)，視為耐壓通過。
當(dāng)天從C相開始進(jìn)行試驗(yàn)，對C相、B相的交流耐壓過程中均無異常現(xiàn)象發(fā)生，試驗(yàn)正常通過。在對A相進(jìn)行試驗(yàn)時，電壓加至184kV持續(xù)2s時，回路中發(fā)生擊穿放電，耐壓試驗(yàn)設(shè)備立即自動分閘斷電。試驗(yàn)人員當(dāng)即檢查試驗(yàn)回路，GIS以外部分的回路中未發(fā)現(xiàn)有任何放電痕跡，遂依據(jù)有關(guān)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行重復(fù)試驗(yàn)，以便進(jìn)行準(zhǔn)確判斷。
第一次重復(fù)試驗(yàn)，改從出線外露導(dǎo)電部分引入電壓，斷開110kV分段開關(guān)，電壓加至96kV持續(xù)0s時，回路中即發(fā)生擊穿放電，初步判斷故障點(diǎn)位于110kVI段母線至1號主變進(jìn)線之間的回路中。
第二次重復(fù)試驗(yàn)，斷開110kV分段開關(guān)與110kVI段母線之間的刀閘，斷開1號主變進(jìn)線與110KVI段母線之間的刀閘，試驗(yàn)人員分段包干仔細(xì)監(jiān)聽，電壓加至98kV持續(xù)0s時，回路中發(fā)生擊穿放電。經(jīng)過大家認(rèn)真查找，進(jìn)一步判定故障點(diǎn)位于1號主變進(jìn)線與110kVI段母線之間的刀閘至110kVI段母線之間一段長度約2m的氣室中。
以上試驗(yàn)進(jìn)行中，生產(chǎn)廠家始終在現(xiàn)場參與，對試驗(yàn)過程完全認(rèn)可，并同意立即與其公司聯(lián)系，盡快安排對110kVSF6封閉式組合電器交流耐壓試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行處理。
2.2 檢查情況
GIS生產(chǎn)廠家人員對1號主變進(jìn)線與110kVI段母線之間的刀閘至110kVI段母線之間一段長度約2m的氣室中進(jìn)行處理，先用氣體回收車抽掉該段氣室中的SF6氣體，抽至SF6密度繼電器上表壓為零值時，打開該段氣室上的手孔，檢查發(fā)現(xiàn)1號主變進(jìn)線與110KVI段母線之間的刀閘與110kVI段母線連接之間的穿心絕緣子中A、B、C三相靠近氣隔中心一側(cè)的表面上均有一段直線距離長約10cm左右的閃絡(luò)狀放電痕跡。
綜上所述，GIS設(shè)備的現(xiàn)場耐壓試驗(yàn)是檢查其絕緣性能的一項(xiàng)重要措施。
3、故障處理
對于該段氣室中的其余部件檢查未發(fā)現(xiàn)異常后，針對此故障部位采取了以下措施：
1）用細(xì)砂紙打磨絕緣子表面；
2）用吸塵器吸取該段氣室中的粉塵雜質(zhì)；
3）用高級面巾紙蘸取丙酮對檢查過的部位進(jìn)行擦洗；
4）放入烘制過的干燥劑（手孔內(nèi)有專用部件固定），封閉氣室；
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