220kV GIS設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)交流耐壓試驗(yàn)研究[權(quán)威資料]

220kV GIS 設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)交流耐壓試驗(yàn)研究 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 摘要：現(xiàn)場(chǎng)交流耐壓試驗(yàn)是判別電氣設(shè)備結(jié)緣特性最嚴(yán)格和有效地方法。本論文針對(duì) 220kV 變電站的 GIS 設(shè)備交流耐壓試驗(yàn)進(jìn)行了介紹，分析其實(shí)驗(yàn)技術(shù)，探索能滿足實(shí)際工程需要的實(shí)驗(yàn)裝置配置，對(duì)相關(guān)技術(shù)人員有較大的指導(dǎo)意義。 關(guān)鍵詞： GIS 交流耐壓試驗(yàn) 220kV Abstract: Field AC withstand voltage test, is used to distinguish the electrical equipment become attached to the most rigorous and efficient method of characteristics. In this paper, the GIS220kV substation equipment AC voltage withstand test is introduced, and analysis of its experiment technology, exploration can satisfy the need of practical engineering experimental device configuration, the relevant technical staff have a great guiding significance. Key words: GIS, AC withstand voltage test,220kV P755.2A 1 引言 GIS 是六氟化硫（ SF6）全封閉組合電 器的簡(jiǎn)稱(chēng)，它是全部或部分地采用 SF6 氣體作絕緣介質(zhì)的金屬電器設(shè)備，它可以把整個(gè)變電站除變壓器以外的一次設(shè)備，全部封閉在一個(gè)接地的金屬外殼內(nèi)，殼內(nèi)充以一定壓力的 SF6 氣體 1。SF6 具有良好的絕緣性能，可以有效縮小絕緣距離，這樣一來(lái)，不僅節(jié)省了用地，而且減少了自然環(huán)境對(duì)設(shè)備的影響。維護(hù)方便，運(yùn)行安全可靠，具有元件全部密封、占地面積少、可靠性高、運(yùn)行方便、不受環(huán)境干擾、檢修周期長(zhǎng)、安裝迅速、維護(hù)工作量少、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)?，F(xiàn)場(chǎng) GIS 設(shè)備安裝完畢后，需要進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)。其目的是檢查總體安裝后的絕緣性能是否完好 ，驗(yàn)證是否存在各種隱患，導(dǎo)致內(nèi)部故障，還可檢驗(yàn)并恢復(fù)設(shè)備絕緣強(qiáng)度，燒掉尖端和雜質(zhì)。 2 G IS 交流耐壓方法概述 2.1 工頻耐壓裝置 工頻耐壓試驗(yàn)裝置主要是由調(diào)壓器、升壓變壓器、限流電阻、分壓器等構(gòu)成，根據(jù)被試品的耐壓試驗(yàn)電壓值和電容量來(lái)選擇有單變和串激式兩種。圖 1 所示為串激式工頻耐壓試驗(yàn)裝置接線。眾所周知，工頻試驗(yàn)所串臺(tái)數(shù)越多，其容量利用率會(huì)越低，并且裝置的短路阻抗也隨著增大。 圖 1：工頻耐壓試驗(yàn)裝置接線 工頻耐壓試驗(yàn)裝置中升壓的容量與其重量和體積呈現(xiàn)正比 關(guān)系，試驗(yàn)的電壓值與其體積也呈正比，所以對(duì)于電容量大、試驗(yàn)電壓高的現(xiàn)場(chǎng)，交流耐壓試驗(yàn)因受現(xiàn)場(chǎng)電源、運(yùn)輸條件等限制很少采用。 2.2 諧振耐壓裝置 串激式工頻耐壓裝置可以滿足較高電壓的小容量耐壓試驗(yàn)，而現(xiàn)場(chǎng)交流耐壓試驗(yàn)被廣泛采用的是諧振耐壓裝置。諧振耐壓裝置按調(diào)節(jié)方式可以分為變頻諧振裝置和工頻諧振裝置：按接線方式可以分為并聯(lián)諧振裝置和串聯(lián)諧振裝置兩大類(lèi)。串聯(lián)諧振裝置的等效電路圖如圖 2 所示。 圖 2 串聯(lián)諧振裝置的等效電路圖 通過(guò)調(diào)節(jié)電流頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)的諧振是調(diào)頻諧振，不需要調(diào)節(jié)機(jī) 構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)電抗器的參數(shù)固定，電抗器的重量和體積都會(huì)有所減少，因此它更適合應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)交流耐壓試驗(yàn)。并聯(lián)諧振裝置的原理與串聯(lián)諧振裝置大體相同，將圖 2 中試品 Cx和電抗器 L 由串聯(lián)改成并聯(lián)。諧振時(shí)試品上的容量會(huì)為變壓器輸出容量的 Q 倍。不同于串聯(lián)諧振，變壓器輸出電壓與并聯(lián)諧振加載在試品兩端的電壓相同，但是通過(guò)試品的電流是變壓器輸出電流的 Q 倍，因而比較適用于電流較大的耐壓試驗(yàn)。 3 GIS 系統(tǒng)交流耐壓試驗(yàn)方案的確立 3.1 GIS 系統(tǒng)交流耐壓試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn) 按照氣體絕緣金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)耐壓及 絕緣試驗(yàn)導(dǎo)則 (DL/T5552004) 、電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程、(Q-CSG-10007-2004)電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) (GB501502006) 的要求，編制試驗(yàn)方案。 GIS 常規(guī)試驗(yàn)項(xiàng)目包括主回路電阻測(cè)量、 GIS 元件調(diào)試、 SF6 氣體微水含量等。交流耐壓試驗(yàn)應(yīng)該在被試設(shè)備的常規(guī)試驗(yàn)全部結(jié)束后進(jìn)行 3。 3.2 GIS 系統(tǒng)交流耐壓試驗(yàn)設(shè)備 采用調(diào)頻式串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)裝置。該設(shè)備的基本原理如圖 3 所示，在串聯(lián)回路中，當(dāng)試品容抗與感抗相等時(shí)，試品電容中的電場(chǎng)能量與電 抗中的磁場(chǎng)能量相互補(bǔ)償，電抗器供給試品所需的全部無(wú)功功率，回路的有功損耗由電源供給。這時(shí)，諧振回路電流與電源電壓同相位，電容上的壓降與電感上的電壓大小相等，相位相反?；芈分?L、 C 參數(shù)一旦固定，調(diào)節(jié)電源的頻率等于回路諧振頻率的時(shí)候有： 圖 3：串聯(lián)諧振交流耐壓原理圖 3.3 GIS 系統(tǒng)交流耐壓試驗(yàn)相關(guān)流程 第 1 階段：老練凈化。其目的是清除 GIS 內(nèi)部可能存在的非導(dǎo)電微?；?qū)щ娢⒘?。老練凈化能夠使?dǎo)電微粒移動(dòng)到微粒陷阱或低電場(chǎng)區(qū)之中，同時(shí)燒蝕電極表面的毛刺，使其對(duì)絕緣沒(méi)有危害作用。耐壓 試驗(yàn)電壓值應(yīng)該高于老練凈化電壓值，時(shí)間可取 15min。 第 2 階段：耐壓試驗(yàn)。也就是在老練凈化過(guò)程結(jié)束以后，進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，時(shí)間為 1min。交流耐壓試驗(yàn)的主要流程是：試驗(yàn)準(zhǔn)備 空升試驗(yàn) 耐壓前絕緣電阻測(cè)試 交流耐壓試驗(yàn) 耐壓后絕緣電阻測(cè)試 后期工作 4。 3.4 GIS 系統(tǒng)交流耐壓試驗(yàn)方案 3.4.1 交流耐壓試驗(yàn)加壓過(guò)程 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)人員編制好試驗(yàn)程序，經(jīng)用戶和制造廠同意后，假設(shè)確定采用圖 4 的加壓方案。 圖 4：交流耐壓試驗(yàn)加壓過(guò)程 3.4.2 交流耐壓 試驗(yàn)方案的設(shè)計(jì) 交流耐壓試驗(yàn)電壓值 Ut 按氣體絕緣金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)耐壓及絕緣試驗(yàn)導(dǎo)則 (DL/T5552004) 、的要求，最后確定為：系統(tǒng)耐壓值為 184 kV。試驗(yàn)擬采用調(diào)頻法，在50%的試驗(yàn)電壓以下進(jìn)行諧振點(diǎn)的調(diào)節(jié)， GIS 組合電器頻率應(yīng)該控制在 30 300Hz。 在交流耐壓試驗(yàn)的過(guò)程中，試驗(yàn)電壓應(yīng)該施加到外殼和每相導(dǎo)體之間，可以每次一相加壓，此時(shí)，其他相的導(dǎo)體應(yīng)與接地的外殼相連接。試驗(yàn)電源可以接到被試相導(dǎo)體的任何一個(gè)部位。試驗(yàn)程序的設(shè)計(jì)，原則上應(yīng)該使每個(gè)部件都能夠至少施加 1 次的試 驗(yàn)電壓，同時(shí)應(yīng)該盡可能地減少固體絕緣的重復(fù)試驗(yàn)次數(shù)。 3.4.3 220kVGIS 系統(tǒng)交流耐壓方案的確定 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè) 220kV GIS 系統(tǒng)相關(guān)數(shù)據(jù)如下：母線 50 pF/m，電容量： GCB 單元 330 pF/相。依據(jù)現(xiàn)有設(shè)備的容量，我們采取以下加壓方式：從隨機(jī)一套管處加壓，每次耐壓?jiǎn)蜗?。所有主隔離刀和 GCB 單元處于合閘狀態(tài)。所有地刀處于分閘狀態(tài)，總共分 3 次進(jìn)行。按這樣的方案可以順利完成母線交流耐壓試驗(yàn) ,而斷路器斷口耐壓就按照主接線圖加壓至母線上 ,斷路器斷開(kāi) ,另一側(cè)地刀接地 ,接在母線上的斷路器斷 口可以同時(shí)耐壓 ,最后再對(duì)接入套管間隔斷路器耐壓 ,至此 ,GIS耐壓全部完成。 4 對(duì)較高額定電壓 GIS 現(xiàn)場(chǎng)耐壓方法的意見(jiàn) 通常情況下 G IS 在現(xiàn)場(chǎng)安裝后的缺陷可以分為兩大類(lèi)： 第一類(lèi)：不導(dǎo)電和導(dǎo)電的自由運(yùn)動(dòng)碎屑或微粒。這一類(lèi)微粒主要是安裝工地塵?；蚣庸みz留等污染帶入，也可能是由必要的操作引起的。 第二類(lèi)：固定的局部電場(chǎng)畸變。造成此類(lèi)缺陷的主要原因是安裝質(zhì)量不良所造成的絕緣子或電極表面粗糙不平、摩擦、碰撞產(chǎn)生的毛刺、凹坑。遺留的工具、緊固件以及長(zhǎng)途運(yùn)輸過(guò)程中由于沖撞、震 動(dòng)造成的電極移位或部件脫落等?，F(xiàn)階段，各國(guó)的研究結(jié)果一致表明，施加電壓的波形與檢出缺陷的有效性有密切關(guān)系。 GIS 現(xiàn)場(chǎng)耐壓不宜采用直流電壓；其它波形的試驗(yàn)電壓對(duì)檢出缺陷各有所長(zhǎng)。當(dāng)電極表面有 lm m 的凹坑時(shí)，同軸電場(chǎng)的 SF6 絕緣的交流擊穿電壓不改變，但是負(fù)極性雷電沖擊放電的電壓卻表現(xiàn)出明顯的下降，僅僅相當(dāng)于交流放電電壓的峰值。由此可見(jiàn)，負(fù)極性雷電沖擊對(duì)這一類(lèi)缺陷十分敏感。用 30-500Hz 交流電壓作 GIS 耐壓試驗(yàn)，對(duì)電極表面損傷和粗糙不夠靈敏，如果配合局部放電試驗(yàn)，則除了對(duì)電極表面粗糙和損傷不能反映之外， 對(duì)其它各種缺陷都較為有效或者可以說(shuō)是很有效。然而用操作沖擊或雷電沖擊，包括振蕩操作沖擊或者是振蕩雷電沖擊，則對(duì)電極粗糙或損傷很有效果。因此，對(duì)于較高的額定電壓等級(jí)，建議除了用 3050 Hz 交流作老練和耐壓試驗(yàn)外，還應(yīng)該再作雷電沖擊或操作沖擊，包括振蕩型的耐壓，用以提高對(duì)各種缺陷檢出的有效性。這也正是 EI C 517(68)標(biāo)準(zhǔn)的要求。 操作沖擊和交流時(shí)的局部放電試驗(yàn)對(duì)缺陷的檢出非常靈敏。但是目前由于還是限于試驗(yàn)室工作，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)由于背景干擾已經(jīng)遠(yuǎn)高于 GIS 局部放電的允許值，所以實(shí)施起來(lái)比較困難，而 且也缺乏相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，因此有待于后續(xù)的開(kāi)發(fā)研究。從我國(guó)應(yīng)用 GIS 的前景來(lái)看，在不久的將來(lái)也會(huì)有較大數(shù)量的 300k V 額定電壓的 GIS 出現(xiàn)，因此，應(yīng)該著手進(jìn)行適合現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)用的振蕩型沖擊或雷電或操作波裝置的研制工作，用以提高我國(guó)檢驗(yàn) GIS 的技術(shù)水平。關(guān)于固體絕緣，也即操作桿和盒式絕緣子的缺陷，在部件篩選試驗(yàn)的時(shí)候就應(yīng)該避免，不屬于現(xiàn)場(chǎng)耐壓試驗(yàn)所要解決的問(wèn)題。 5 結(jié)束語(yǔ) 現(xiàn)場(chǎng)交流耐壓試驗(yàn)對(duì)辨別電氣設(shè)施是否穩(wěn)定安全投入運(yùn)行具有極大意義，也是保證絕緣水平，避免發(fā)生電氣事故的有效手段。我們要在試驗(yàn)中不 斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，抱著嚴(yán)謹(jǐn)，認(rèn)真的工作態(tài)度，將電氣事業(yè)推向前進(jìn)。 參考文獻(xiàn) 1 氣體絕緣金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)耐壓及絕緣試驗(yàn)導(dǎo)則 (DL/T5552004) S 2 吳桂生 ,陳勁松 .淺談 G IS 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn) J. 四川電力技術(shù)， 2004， 27(1)： 61-62. 3 陳化鋼 .電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)方法及診斷技術(shù) M. 北京：中國(guó)水利水電出版社， 2009. 4 張文亮 ,張國(guó)兵 .特高壓 G IS 現(xiàn)場(chǎng)工頻耐壓試驗(yàn)與變頻諧振裝置限頻方案原理 J. 中國(guó) 電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2007,27(24)： 1-4. 閱讀相關(guān)文檔 :小議城市園林建設(shè)中的問(wèn)題及對(duì)策 工程造價(jià)在建筑工程中的重要性與有效控制措施 淺析瀝青路面施工設(shè)備的管理與維護(hù) 高層建筑給排水工程施工易被疏忽的一些問(wèn)題 水利工程施工管理的探討 橋梁設(shè)計(jì)分析 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