【分享】GIS设备的相关试验

GIS是利用SF6气体极好的绝缘性能和灭弧性能，把断路器、隔离开关、接地开关、TV、TA、避雷器、母线、进出线套管等元件密闭组合在一起。与常规电器相比，具有占地面积小、基本不受外界气象因素的影响，无火灾危险、检修周期长、运行安全可靠等特点。

1、GIS组装前相关试验

设备安装前应进行开箱检查，还应对互感器进行相关变比精度和励磁特性等测试，符合要求才能进行组装，SF6气体充气前的试验：气体中的微水含量和成分分析（SF6纯度需≥99.9%）

2、GIS组装后相关试验其项目如下：

①主回路电阻测量（不应超过产品技术条件规定值的1.2倍）；

②元件试验（断路器、隔离开关、接地开关、互感器、避雷器、套管、母线）；

③SF6气体含水量的检测（有电弧分解的隔室，应小于150μL/L，无电弧分解的隔室，应小于250μL/L）；

④密封试验（用检漏仪各气室密封部位、管道接头等处进行检测时，检漏仪不应报警）；

⑤主回路的绝缘试验；

⑥辅助回路的绝缘试验；

⑦各气体密度继电器和压力表及动作阀校验；

⑧主回路交流耐压试验。

此外，GIS设备在SF6气体充气后的老炼试验应作出专项方案，对气体中的长颗粒物质和GIS导体生产及装配过程中出现的导电微粒进行长时间加压击穿。

3、GIS的试验方法

3.1 回路电阻

3.1.1回路电阻的测量

GIS设备安装完毕后，在元件调试之前应测量主回路电阻，以检查主回路中的联结和触头接触情况，并采用直流压降法测量，测试电流不小于100 A。测试电流可利用进出线套管注入，也可以打开接地开关导电杆与外壳之间的活动接地片，关合接地开关后，从接地开关导电杆注入测试电流，当被测回路各相长度相同时，测量的各相数据应相同或接近。

3.1.2回路电阻大进一步检测的方法

一般回路电阻大主要是各接头处接触不良造成的。为便于确定具体故障，可以采取电流回路仍然在主回路(即两接地开关导电杆上)，然后打开相关开关、刀闸的手孔盖，分别抽取两点电压来测量电阻。

3.2 机械特性

对断路器、隔离开关和接地开关的机械特性进行调试，其主要项目如下。

3.2.1断路器

①测量断路器的分、合闸时间；

②测量断路器分、合闸同期性；

③测量断路器分、合闸线圈的绝缘电阻及直流电阻；

④测量断路器分、合闸电磁铁的动作电压；

⑤断路器操作机构的试验（在分闸、合闸和重合闸操作下的压力下降值检查）；

⑥断路器辅助和控制回路绝缘电阻及工频耐压试验。

3.2.2隔离开关和接地开关

①检查操作机构分、合闸线圈的最低动作电压；

②操作机构的试验（在额定操作电源电压下进行操作，机构应无卡涩现象）；

③测量辅助回路和控制回路绝缘电阻及工频耐压试验。

3.3 连锁试验

GIS元件调试过程中，应注意检查所有管路接头的密封，螺钉端部的连接，以及接线和装配是否符合图纸和说明书的要求。元件试验结束后，验证电气的、气动的、液压的和其它连锁的功能特性，并验证保护、操作和信号回路的动作特性是否正确。

GIS不同元件之间的连锁应满足以下要求：

①断路器合闸，隔离开关、接地开关不能动作；

②断路器分闸，隔离开关合闸位置，接地开关不能动作；

③当隔离开关分闸时，接地开关可以操作；

④当接地开关合闸时，隔离开关不能操作；

⑤当接地开关分闸时，隔离开关可以操作。

3.4 GIS现场交流耐压试验

GIS设备现场安装、调试完成，必须进行耐压试验。其目的是检查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。

3.4.1 交流耐压时对试品的要求

①试品应完全安装好，充气到额定密度，并进行密封性试验和气体湿度测量合格后，才能进行耐压试验；

②耐压试验前，应对试品测量绝缘电阻；

③耐压试验前，GIS上所有电流互感器的二次绕组应短路并接地；

④耐压试验前，应隔离高压电缆、架空线、电力变压器和电磁式电压互感器；

⑤GIS主回路的每一部分都应进行耐压试验。

3.4.2 GIS交流耐压试验前的准备和检查

GIS接地必须符合技术规范，试验时高压引线要使用专用的无晕引线。

GIS各气室SF6气体压力在额定压力，且充气24 h后测量微水合格，处于运行状态，现场确定无误后进行耐压试验。

“老练试验阶段”GIS内的TA二次应短接，TA、TV和避雷器可以连接在一起进行“老练试验”，耐压试验阶段TA、TV和避雷器应脱离。

现场要使用16mm2的裸铜线作为试验设备的接地线，接地线要拉直，不可环绕打折，否则GIS击穿放电时接地线上产生高压，接地的顺序要按照试验设备的要求连接接地。

GIS的耐压试验一定要选择晴天或空气较干燥的情况下进行试验。根据GB 7674-1997标准规定，GIS交流试验电压值为出厂试验电压值的80%，频率为10～300 Hz，选择GIS的试验方案要求试验单位及GIS生产厂家和用户共同商定。

试验过程一般分为“老练试验”和“耐压试验”两个阶段。实际由于GIS的生产厂家不同，试验方案也会略有差别。

3.4.3 GIS老练试验

大量的安装实践证明，保证清洁度是GIS总装和现场安装中最首要的任务。国内GIS安装现场的场地情况通常较差，为了防止起灰尘，安装前第一次清洁时应在场地洒水并用水揩净，在空气静止48h后才开始安装。作为导体的铜、铝管在加工过程中难免会存在着表面毛刺和铜、铝屑，这些微粒都是耐压实验中放电的来源，因此要特别注意保证铝导体的清洁。这就要求一方面强化对导体加工过程的清洁检查，防止出现死区；另一方面在总装前制造商应增加导体振动清洁的新手段，尽量把空心体内部死角的残留物清理出来，或者对安装前的导体做类似局部放电试验以检查出残留的铝屑和金属丝。某些国产GIS产品由于管理不严，出厂时GIS内还残留有杂物，加之许多安装现场管理不严，灰尘漫天，更增加了确保清洁度的难度，所以必须严格要求，精心施工。某变电站GIS就是因为GIS内杂物引起试验时三次放电，不得不又拆开进行局部清理，既增加了工作量，又影响了工期，这个教训值得引以为戒。

密封性是GIS绝缘的关键，SF6气体泄露会造成GIS致命的故障。因此密封性检查应贯穿于整个制造和安装的始终。密封效果主要取决于罐体焊接质量，其次是密封圈的制造、安装调整情况。

“老练试验”阶段（包括TA、TV、BLQ），试验电压由零值逐步升压到73 kV（对110kV的GIS），进行5 min的耐压试验，可以分相单独进行老练试验，也可以三相同时进行老练试验，然后将试验电压逐步降压至零值。

110 kV GIS中的TA、TV、BLQ切除后，分相单独进行耐压试验，试验电压由零值逐步升压到126 kV，试验时间5 min，然后将试验电压值继续升至184 kV，进行1 min的交流耐压试验。

3.4.4 GIS交流耐压试验

现场交流耐压试验电压值为出厂试验施加电压值的80%。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。试验电源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，必须同时注意要尽可能减少固体绝缘的重复试验次数。例如，应尽量在GIS不同部位引入试验电压。如怀疑断路器和隔离开关的断口在运输、安装过程中受到损坏或经过解体，应做断口间耐压试验。

3.4.5 GIS交流耐压试验判据

试验过程中无击穿放电，则认为整个GIS通过试验。在试验过程中，如果发生击穿放电，可采取下列步骤：

①进行重复试验，如果该设备还能经受规定的试验电压时，则认为放电是自恢复放电，耐压试验通过；

②如果重复耐压失败，须将设备解体，打开放电间隔，仔细检查绝缘损坏情况，采取必要的修复措施，再进行规定的耐压试验。

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