GIS培训课件第二部分

GIS设备交流耐压试验交流耐压试验是鉴定电气设备绝缘强度最直接的方法，它对于判断电气设备能否投入运行具有决定性的意义，也是保证电气设备绝缘水平、避免发生绝缘事故的重要手段。通过“老练”试验和耐压试验检查GIS总体安装后的绝缘性能是否完好，验证是否存在各种隐患（如安装错误，包装、运输、储存和安装调试中的损坏、存在异物等）导致内部故障。运行电压试验主要目的是在GIS一次侧加额定电压检查电磁式电压互感器的变比，同时起到对电磁式电压互感器进行“老练”试验的作用。GIS交流耐压试验GIS交流耐压的必要性外观检查合格：1）检查GIS整体外观，所有铭牌、标牌安装位置应正确：壳体表面油漆应完好、无锈蚀损伤，高压套管应无损伤，波纹管无异常凹陷等；2）检查各种充气、充油管路，阀门及各连接部件的密封应良好；阀门的开闭位置应正确；管道的绝缘法兰与绝缘支架应良好；3）检查断路器、隔离开关及接地开关分、合闸指示器的指示应正确；4）检查各种密度继电器、压力表、油位计的指示应正确；GIS交流耐压试验耐压前应具备的条件外观检查合格：5）检查汇控柜上各种信号指示、控制开关的位置应正确；6）检查各类箱、门的关闭情况应良好；7）检查隔离开关、接地开关连杆的螺钉应紧固，检查波纹管螺钉位置应符合制造厂的技术要求；8）检查所有接地应可靠。检查电压互感器的高压末端、二次绕组一端应可靠接地。GIS交流耐压试验耐压前应具备的条件完成常规试验并合格：1）主回路电阻测量2）元件试验3）SF6气体的验收试验4）SF6气体湿度测量5）气体密封性试验6）气体密度继电器及压力表校验7）机械操作及机械特性试验8）联锁与闭锁装置检查9）辅助回路和控制回路的绝缘试验GIS交流耐压试验耐压前应具备的条件试验前，GIS上所有电流互感器的二次绕组应短路并接地。高压电缆和架空线；电力变压器和电压互感器；避雷器应采取隔离措施，因其绝缘水平不一致，避免施加试验电压。现场做好保证安全的措施：试验现场设置警示围栏，并悬挂“止步，高压危险”警示牌；试验过程中应有专人监视，禁止与试验无关的人员靠近；试验前召开工前会，进行安全技术措施告知。GIS交流耐压试验耐压前应具备的条件“老练”试验：又叫净化试验，是指对设备阶梯式地逐步施加交流电压，其目的有以下三点:1）将设备中可能存在的活动微粒杂质在电场作用下迁移到低电场区域里去，在低电场区域，这些微粒对设备的危险性将会降低，甚至没有危害；2）通过放电烧掉细小的微粒或电极上的毛刺等；3）对GIS施加较低的试验电压下，可以对设备状态进行首次带电全面检查，查看设备内部有无异音，有无接地不良，有无接线错误。为紧接着下一阶段的耐压试验起到缓冲作用。GIS交流耐压试验耐压试验第一阶段交流耐压试验升压时间、电压过程图（以220kV为例）145kV、252kV老练试验阶段图GIS交流耐压试验老练试验的基本原则是既要达到设备净化的目的，又要尽量减少净化过程中微粒触发的击穿，还要减少对被试设备的损害，即减少设备承受较高电压作用的时间，所以逐级升压时，在低电压下可保持较长时间，在高电压下不允许长时间停滞。耐压试验第一阶段交流耐压试验升压时间、电压过程图（以220kV为例）460kV耐压试验阶段图GIS交流耐压试验热电公司规定现场交流耐压试验电压值：相对地及相间、高压开关断口间的试验电压值为出厂试验电压值的100%。规定的试验电压应施加到每相导体和外壳之间，每次一相，其他相的导体应与接地的外壳相连；试验电压可接到被试相导体任一部位；选定的试验程序应使每个部件都至少施加一次试验电压；在制定试验方案时，必须同时注意尽可能减少固体绝缘的重复试验次数。耐压试验第二阶段GIS交流耐压试验通过执行100%耐压试验，能够发现更多的GIS绝缘问题：现场试验发现更多绝缘缺陷在试验电压值升至90%时逐渐暴露出来；第一次耐压放电后，第二次重复耐压通过率极低；公司内首次发现导体表面尖端放电缺陷：2015年10月29日对某厂站HGIS进行100%耐压时，试验电压升至420kV放电，解体检查原因为C相母线导体表面存在毛刺导致。解体后发现导体上存在米粒大小的放电痕迹耐压试验第二阶段运行电压升压过程图GIS交流耐压试验运行电压试验：主要目的是在GIS一次侧加额定电压检查电磁式电压互感器的变比；避雷器泄漏电流表运行时的阻性电流是否合格，带电显示装置显示是否正常，同时起到对电磁式电压互感器、避雷器进行“老练”试验的作用，试验需逐相加压，试验时间以上述检查工作结束为准。耐压试验第三阶段运行电压试验升压时间、电压过程图（以220kV为例）热电公司试验仪器采用上海思源电气股份有限公司生产的VFSR-W-7100/500型变频串联谐振耐压装置。原理是由变频电源提供频率和幅值都可调节的电压，由励磁变压器经过初步升压后，通过谐振电抗器L和回路的电容C之间发生谐振，在试品上得到谐振电压。交流耐压试验接线图试验原理GIS交流耐压试验试验计算：1）确定回路谐振频率f根据公式得出;式中C为被试品电容量，L为回路所用电抗器的电感量；2）确定回路高压侧试验电流I根据公式得出;式中Uc为被试品试验电压值，Xc为被试品电容量的容抗；3）确定回路品质因数Q根据公式得出;r为回路的有效电阻，即为电抗器的内阻。试验原理GIS交流耐压试验寻找谐振点的建议：1）为减少人为因素影响，不推荐完全使用手动调谐，建议使用系统的“自动调谐”功能自动寻找谐振点，再手动微调变频电源的输出频率找到谐振点；2）在系统Q值较小的情况下，先将系统输出起始电压提高一倍，然后再进行调谐；3）考虑到被试品的分布参数在高压及低压有所不同，由此会造成系统谐振频率会有少许偏移，建议在将系统电压升高到试验电压的10%左右时，微调变频电源的输出频率（频率偏差不要超过3HZ），找到此时的谐振点后，再将系统电压升高到试验所需的电压等级。试验原理GIS交流耐压试验每一部分均已按耐受规定的试验电压而无击穿放电，则认为整个GIS通过试验。加装完所有电压互感器后，才可以进行运行电压试验。如果所装电压互感器二次电压值符合要求，则认为整个GIS通过运行电压试验。在试验过程中如果发生击穿放电，则应根据放电能量和放电引起的声、光、电、化学等各种效应及耐压试验过程中进行的其他故障诊断技术所提供的资料，进行综合判断。遇有放电情况，可采取下述步骤：1）进行重复试验。若能经受规定的试验电压，则该放电是自恢复放电，认为耐压试验通过。如重复试验再次失败，按2)项程序进行。2）设备解体打开放电气隔，仔细检查绝缘情况，修复后再进行耐压试验。正常情况下，绝缘件放电击穿电压值会越来越低；而尖端放电击穿电压值基本不变，甚至升高。GIS交流耐压试验试验判据GIS配电室内安排有经验的人员监视GIS每个间隔，当发生放电时，根据放电声音基本确定大致放电间隔，然后对每个间隔进行全面检查，重点查看接地是否良好、开关操作是否到位、密度表指示有无问题、安装有无遗漏等；重点监视疑似放电的几个间隔再次进行耐压试验，若再次发生放电就基本可以确定放电间隔，根据两次放电电压值及放电声音综合判断，将怀疑概率最大的某个开关及气室进行隔离；对隔离后的剩余GIS部分继续进行耐压试验。重复上述第二步，逐渐缩小查找范围，直至准确定位故障点的位置。GIS交流耐压试验击穿放电点的定位统计近5年来GIS交流耐压过程中发现的问题主要有以下几种：试验发现问题及预控措施GIS交流耐压试验试验发现的问题其中绝缘盆子表面脏污引起放电闪络问题约占90%以上，且大多数出现问题的绝缘盆子为水平安装位置的绝缘盆子。因表面脏污造成放电闪络此位置水平放置盆子出现问题较多试验发现问题及预控措施GIS交流耐压试验绝缘盆子表面脏污预控措施1）严格执行《关于提高SF6全封闭组合电器基建质量要求的通知》，加强安装环境、安装人员管控力度，保证设备安装期间环境清洁度。2）GIS安装必须满足制造厂要求，不得以工期为由在环境条件不满足的情况下进行安装。3）问题较多的水平绝缘盆子虽为厂家整体带压运至现场，但因该盆子上方的刀闸动、静触头分合中及螺孔中易产生金属屑，盆子表面一旦存留金属颗粒，极易发生放电。结合现场耐压所发现问题，现场安装时，对该类气室刀闸可分合50次以上后打开气室检查孔，对内部进行检查清理。试验发现问题及预控措施GIS交流耐压试验绝缘盆子表面脏污预控措施4）断路器、隔离开关和接地开关出厂试验时应进行不少于200次的机械操作试验，以保证触头充分磨合。200次操作完成后应彻底清洁壳体内部，再进行其它出厂试验。5）现场安装时，应保证绝缘拉杆、盆式绝缘子、支撑绝缘件的干燥和清洁，不得发生磕碰和划伤，应按制造厂技术规范要求严格控制其在空气中的暴露时间。6）因GIS导体多为铝加工件，要求现场安装时，除对导体及壳体内部擦拭干净外，GIS内部的螺丝也要进行反复拧卸，并彻底清洁螺孔、沟槽内的金属物，避免其落入罐体内发生放电。试验发现问题及预控措施GIS交流耐压试验绝缘盆子表面脏污预控措施1）实施“专业化”安装，由制造厂负责设备现场装配和组装工作，施工单位进行现场配合。2）由有经验的人员专门负责基建安装期间的监护及管控工作，对厂家安装进行全程跟踪，严格按照工艺流程及技术要求进行作业，对导体、盆式绝缘子表面等关键点进行详细检查、验收后方可封闭。3）督促设备厂家加强对带电体、绝缘件和瓷套管等部件的精细化生产质量控制。试验发现问题及预控措施GIS交流耐压试验导体表面存在毛刺预控措施因安装时未打磨干净，造成表面留有毛刺4）GIS出厂绝缘试验应在装配完整的间隔或尽量完整的间隔上进行，252kV及以上设备还应进行正负极性各3次雷电冲击耐压试验。雷电冲击耐压试验对GIS内部存在的金属微粒、杂质、尖端毛刺、装配松动等情况较为敏感。目前部分厂家（如平高电气）已经将该项试验作为出厂试验必做项目，而不仅仅是当作例行试验进行抽测执行。各单位应在设备采购和设备监造时明确此项要求，并在设备交货时检查该项试验记录。试验发现问题及预控措施GIS交流耐压试验导体表面存在毛刺预控措施因质量问题，造成断口耐压时放电闪络试验发现问题及预控措施GIS交流耐压试验断路器灭弧室绝缘件质量问题预控措施1）126kV及以上GIS用绝缘拉杆、绝缘盆子在设备总装前必须逐支进行工频耐压和局放试验，要求单个绝缘件局部放电量不大于3pC，252kV及以上GIS用盆式绝缘子还应逐只进行X光探伤检测；252kV及以上瓷空心绝缘子应逐支进行超声波探伤检测。以上试验均应由GIS设备厂家完成，并将试验结果随出厂试验报告提交到现场,无报告不予收货。2）因断路器气室也为整体组装好后运至现场，现场无需打开检查，要求监造人员应根据设备生产计划安排，对关键部件的质量检验进行全过程监督，把控好设备出厂前组装工作。试验发现问题及预控措施GIS交流耐压试验断路器灭弧室绝缘件质量问题预控措施GIS交流耐压试验注气时，此处阀门未打开，导致气室内未注入气体连通导管接口对偏，导致此处自封针未动作安装时用于支撑内部导体的垫木未取出试验发现问题及预控措施气室内部未注气及遗留杂物预控措施1）加强设备安装过程管控工作，严格执行现场施工6S管理。每天安排专人对所有工器具、杂物等清点、清理完毕，做到工完料净场地清。2）加强气室用气量管控工作，特别是对共用压力表的气室，对气室充气阀、逆止阀、截止阀等安装情况进行检查，防止出现螺丝拧偏、不到位、卡涩现象。试验发现问题及预控措施GIS交流耐压试验气室内部未注气及遗留杂物预控措施热电公司