GIS现场试验综述

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[摘要]现场试验是gis投入运行前，检查产品有无缺陷，运输中有无损坏，安装工艺是否合格等的重要方法。文章结合实践，系统阐述了GIS主要试验项目：主回路电阻测量、SF6气体微水含量和检漏试验、交流耐压试验以及元件试验、联锁试验等。

中图分类号：TE832 文献标识码：A 文章编号：

引言

把系统中除变压器外的所有高压元件：断路器、隔离开关、接地开关、互感器、母线、避雷器、套管等，按电气主接线的连接方式组合，装在充有SF6气体的封闭金属壳内形成的高压开关装置，即GIS（SF6全封闭组合电器）。 GIS各电气元件在出厂时已装配好，现场不必解体检查。但设备运输过程中存在机械振动、撞击，安装过程中工艺处理方面可能失误等导致设备缺陷，这些缺陷若不消除将会导致运行事故。因此GIS必须进行现场试验。试验包括:主回路电阻测量、元件试验、联锁试验、SF6气体微水含量和检漏试验、交流耐压试验等。

试验准备

现场试验前，应做好组织准备、技术准备、技术交底与培训、物资准备和现场准备等工作：组建项目组织机构，建立各级岗位责任制，确定作业组织。熟悉设计图纸和厂家提供的各种文件资料，了解设备技术特性、结构、原理，以及运输、保管、检查、组装、测试、安装及调整的方法和要求。编制试验方案和作业指导书。进行技术交底和培训，通过质量、技术和安全交底，使作业人员了解GIS的结构原理、技术性能，掌握其安装、调整的方法和质量工艺要求，熟悉各种材料、专用工具、仪器的使用方法，对人身、设备安全提出防范措施。准备SF6气体检漏仪、微水分析仪、气体密度校验仪、真空表、压力表、温度计及电气特性测试仪表等仪器设备，所有仪器设备都应在校验有效期内。

3. 主回路电阻测量

试验目的： 检查电气主回路的各组件联接情况。

试验方法：时间选择在GIS安装完成，抽真空充SF6气体之前进行。一般采用电流电压法，测试电流不小于100A。根据具体情况采用以下几种方法：利用进出线套管测量；利用回路上的两组接地开关导电杆关合到测量回路上进行测量；在接地开关导电杆与外壳不能绝缘分隔时，可按下式换算回路电阻R：

R=

式中R ―回路电阻，

R0―导体与外壳的并联电阻，

R1―外壳的直流电阻，

注意事项：为了有效的查找有缺陷的部分，应根据GIS母线长度，间隔情况，以及进出线的情况，作好分段，尽可能分段测量。

判定标准：在各相长度相同的情况下，试验测得的各相数据应接近。同时现场试验测量的数据与出厂试验数据相比较，数值也应相近。若试验数据中三相数据差别较大或者与出厂数据比较差别较大，应继续对该段回路分段测量，直至查找到有缺陷的部位。

4.元件试验

试验目的：检验GIS的各组成元件的机械及电气特性。

试验方法：各元件试验项目的试验方法与敞开式设备相同。

测试信号可通过进出线套管加入，或从接地开关导电杆加入。主要进行：1）断路器 测量分、合闸时间及合分时间，分、合闸速度；测量断路器分、合闸同期性及配合时间；合闸电阻的投入时间；合闸线圈的绝缘电阻及直流电阻；操动机构的试验；操动机构的闭锁性能；操动机构的防跳及防止非全相合闸辅助控制装置的动作性能；辅助和控制回路绝缘电阻及工频耐压试验。2）隔离开关和接地开关 检查操动机构分、合闸线圈的最低动作电压；操动机构的试验；分合闸时间；辅助回路和控制回路绝缘电阻及工频耐压试验。3）电压互感器和电流互感器极性检查；变比测试；二次绕组间及其对外壳的绝缘电阻及工频耐压试验。4）金属氧化物避雷器 绝缘电阻测试；工频参考电压或直流参考电压测试；运行电压下的阻性电流和全电流测试；检查放电计数器动作情况。

注意事项：根据GIS的出厂试验记录、运输条件、存储条件及安装调试记录，确定试验的重点和需要增加的试验项目。为了便于发现缺陷，有条件时应尽可能多做一些试验项目。

判定标准：符合国家有关标准、规范。

5.联锁试验

试验目的：全面验证GIS电气的、气动的、液压的和其它联锁的功能特性，验证控制、测量和调整设备动作特性。

试验方法：逐项进行接地开关与有关隔离开关之间，接地开关与有关电压互感器之间，隔离开关与有关断路器之间，隔离开关与有关隔离开关之间的相互联锁动作以及双母线接线中的隔离开关倒母线操作联锁动作。各试验项目进行不少于3次。

注意事项：在元件试验完成后进行，试验前仔细检查管路接头的密封、螺钉、端部的连接良好，接线和装配符合设备图纸和说明书。

判定标准：各项联锁动作符合设计要求。

6.气体湿度测试

试验目的： 检测SF6气体湿度。凝结水附着在绝缘件表面大大降低绝缘水平；水分也会加速SF6在电弧作用下的分解，生成腐蚀性和毒性杂质，腐蚀设备并对工作人员造成危害。因此必须严格控制气体中的水分。

试验方法：常用湿度测试方法有重量法、电解法和露点法。现场通常使用电解湿度仪（微量水分测试仪）进行测试。其原理是被测气体以一定流量流经一个特殊结构的电解池，其水分被池内作为吸湿剂的P2O5膜层吸收，并被电解，再将此电解后的电流放大，电解电流正比于气体中的水分含量，从而测出水分的含量。

注意事项：为使测量数据准确可靠，必须保证仪器具有良好的性能，还必须注意取样系统的密封和干燥，以及环境条件对测量结果的影响；为消除环境温度的影响，有关标准规定的湿度指标均为20℃时的值。为了数据的可比性，要求现场湿度测试值通过设备生产厂提供的温湿度关系曲线换算为20℃时的值；不应在相对湿度大于85%的环境中测试，阴雨天气不能在室外测试；湿度测试时必须载防护手套、防毒面具及穿防护服等，以防止操作人员中毒。

判定标准：断路器灭弧室气室新装及大修后湿度不大于150uL/L，运行中不大于300uL/L；其他气室新装及大修后湿度不大于250uL/L，运行中不大于500uL/L。

7.密封试验

试验目的：检测GIS气室密封性能。

试验方法：使用灵敏度不低于1X10-6 ppm检漏仪，对设备气室的接头、阀门、表计、法兰面接口等部位进行检测。

注意事项：检测工作应在无风的情况下进行；探头以10mm/s 左右速度移动，不宜移动过快以免错过漏点。

判定标准：检漏仪不报警为合格。

8.交流耐压试验

试验目的： 及早发现并消除设备在运输、储存、安装过程中因撞击、振动、工艺失误导致的紧固件松动、组装元件位移、电极刮伤等引起的设备缺陷。

试验方法：把非试验相的导体与接地外壳相连，由进出线套管加入，在单相导体和外壳之间施加电压，每次一相，依次进行。交流耐压试验的第一阶段是“老炼”试验，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。在此区域，这些微粒对设备的危险性减低，甚至没有危害，并且通过放电烧掉细小的微粒或电极上的毛刺，附着的尘埃等。“老炼”试验逐级升压，在低电压下可保持较长时间，在高电压下不充许长时间耐压。第二阶段是耐压试验，在“老炼”过程结束后进行，时间为1min。

注意事项：试验时GIS应安装完成，SF6气体充气到额定密度，主回路电阻测量合格，各元件试验合格，SF6气体微水含量和检漏试验合格；将电流互感器二次绕组短路接地；将高压电缆、架空线、电力变压器、电磁式电压互感器、避雷器等设备与GIS隔离开来。设备的每一新安装部分都应进行耐压试验。对扩建部分进行耐压时，相邻设备原有部分应断电并接地。GIS每个部件至少施加一次试验电压。对同一部件多次施加电压时，试验电压应尽可能分别由几个部位施加。根据设备是否解体过及在运输、安装过程中断口的保护情况决定是否做断流耐压。

判定标准：设备每一部件均应进行试验，无击穿放电为合格。在试验过程中如果发生放电则应进行重复试验，若重复试验再次失败应将设备解体，找出问题采取恢复措施后，再按规定进行耐压试验。

结束语

GIS采用SF6绝缘缩小了绝缘距离，占地面积小；元件全部密封不受环境干扰、运行可靠性、安全性比常规电器好；SF6气体不易燃烧和爆炸，防爆性能好；设备安装迅速、维护工作量小、运行费用低。因此在与敞开电器的市场竞争中，GIS越来越显示出巨大的优势，得到越来越广泛的应用。

参考文献

[1]张仁豫. 高电压试验技术（第三版） 清华大学出版社 2009-9-1.

[2]陈天翔. 电气试验（第二版） 中国电力出版社 2008-11-1.