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變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置在GIS系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

1、變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置的優(yōu)點

變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置原理是通過電抗器的電感與被試品電容實現(xiàn)電容諧振，從而在被試品上獲得高電壓、大電流，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展成為了高電壓試驗的一種新的方法與潮流，在國內(nèi)外已經(jīng)得到無數(shù)次的應(yīng)用和認(rèn)可。變頻串聯(lián)諧振是諧振式電流濾波電路，能夠有效改善電源波形畸變，獲得較好的正弦電壓波形，有效防止諧波峰值對被試品的誤擊穿。變頻串聯(lián)諧振工作在諧振狀態(tài)，當(dāng)被試品的絕緣點被擊穿時，電流立即脫諧，回路電流迅速下降為正常試驗電流的數(shù)十分之一。發(fā)生閃絡(luò)擊穿時，因失去諧振條件，除短路電流立即下降外，高電壓也立即消失，電弧即可熄滅。因為其恢復(fù)電壓的時間比較長，很容易在再次達(dá)到閃絡(luò)電壓之前就斷開電源，因此很適用于高電壓、大容量的電力設(shè)備的絕緣耐壓試驗。

2、變頻諧振高壓試驗裝置在GIS系統(tǒng)中的應(yīng)用

GIS在工廠整體組裝完成以后進(jìn)行調(diào)整試驗，在試驗合格后，以運輸單元的方式運往現(xiàn)場安裝。運輸過程中的機械振動、撞擊等可能導(dǎo)致GIS原件或組裝件內(nèi)緊固件松動或相對位移。安裝過程中，在聯(lián)結(jié)、密封等工藝處理方面存在失誤，導(dǎo)致電極表面刮傷或安裝錯位引起電極表面缺陷，空氣中懸浮的塵埃、導(dǎo)電微粒雜質(zhì)和毛刺等在安裝現(xiàn)場又難以*清理，且難以檢查出來，將引發(fā)絕緣事故。由于試驗設(shè)備和條件所限，早期的GIS產(chǎn)品多數(shù)未進(jìn)行嚴(yán)格的現(xiàn)場耐壓試驗。事故統(tǒng)計表明，雖然不能保證經(jīng)過現(xiàn)場耐壓試驗的GIS不會在運行中發(fā)生絕緣事故，但是沒有進(jìn)行現(xiàn)場交流耐壓試驗的GIS卻大都發(fā)生了事故，因此GIS必須進(jìn)行現(xiàn)場耐壓試驗。

GIS的現(xiàn)場耐壓采用交流電壓、振蕩操作沖擊電壓的振蕩雷電沖擊電壓等試驗裝置進(jìn)行，交流耐壓試驗是GIS現(xiàn)場耐壓試驗中常見的方法，它能夠有效地檢查異常的電場結(jié)構(gòu)(如電極損壞)。目前，由于試驗設(shè)備和條件所限，現(xiàn)場一般只作交流耐壓試驗。

(1)試驗要求：

①GIS應(yīng)*安裝好，SF6氣體充氣到額定密度，已完成主回路電阻測量、各元件試驗以及SF6氣體微水含量和檢漏試驗。所有電流互感器二次繞組接地，電壓互感器二次繞組開路并接地。

②交流耐壓試驗前，應(yīng)將下列設(shè)備與GIS隔離開來：高壓電纜和母線；電力變壓器和大多數(shù)電磁式電壓互感器；避雷器和保護(hù)火花間隙。

③GIS的每一新安裝部位都應(yīng)進(jìn)行耐壓試驗，同時，對擴(kuò)建部分進(jìn)行耐壓試驗時，相鄰設(shè)備原有部分應(yīng)斷電并接地。否則，對于突然擊穿會給原有設(shè)備帶來不良影響。

(2)試驗電壓的加壓方法：

3、交流耐壓試驗程序

GIS現(xiàn)場交流耐壓試驗的階段是"老練凈化"，其目的是清除GIS內(nèi)部可能存在的導(dǎo)電微粒或非導(dǎo)電微粒。這些微粒可能是由于安裝時帶入而清理不凈，或是多次操作后產(chǎn)生的金屬碎屑，或是緊固件的切削碎屑和電極表面的毛刺而形成的。"老練凈化"可使導(dǎo)電微粒移動到低電場區(qū)或微粒陷阱中和燒蝕電極表面的毛刺，使其起不到絕緣危害作用。"老練凈化"電壓值應(yīng)低于電壓值，時間可取數(shù)分鐘。第二階段是耐壓試驗，即在"老練凈化"過程結(jié)束后進(jìn)行耐壓試驗，時間為1min。

4、如火如荼判斷現(xiàn)場耐壓試驗的結(jié)果

(1)如果GIS的每一部件均已按選定的完整試驗程序承受規(guī)定的試驗電壓而無擊穿放電，才認(rèn)為整個GIS通過試驗。

(2)在試驗過程中如果發(fā)生擊穿放電，則應(yīng)根據(jù)放電能量和放電引起的各種聲、光、電、化學(xué)等放電效應(yīng),以及耐壓試驗過程中進(jìn)行的其它故障診斷技術(shù)提供的試驗結(jié)果進(jìn)行綜合判斷。遇有放電情況，可采取下列步驟：

①施加規(guī)定的電壓，進(jìn)行重復(fù)試驗，如果設(shè)備或氣隔還能經(jīng)受，則該放電是自恢復(fù)放電。如果重復(fù)試驗電壓達(dá)到定值和規(guī)定時間時，則認(rèn)為試品合格，否則按下項進(jìn)行。

②設(shè)備解體，打開放電氣隔，仔細(xì)檢查絕緣情況。在采取必要的恢復(fù)措施后，才能進(jìn)行下一次規(guī)定耐壓試驗。

5、在GIS系統(tǒng)中耐壓試驗擊穿故障如何定位的方法

如果在GIS系統(tǒng)中分段后進(jìn)行耐壓試驗的進(jìn)出線間隔較多，而試驗過程中容易發(fā)生非自恢復(fù)放電或擊穿的情況，若只是單純的靠人耳的監(jiān)聽不容易判斷故障發(fā)生的確切位置，且容易發(fā)生誤判而浪費人力、物力和對設(shè)備造成不必要的損害。因此需要在現(xiàn)場需要故障定位器，此產(chǎn)品是以放電產(chǎn)生沖擊波而引起外殼振動波原理研制而成的，可以確定放電間隔。每次耐壓試驗前，將傳感器分別安裝在被試部分，特別是斷路器、隔離開關(guān)、母線與各間隔的連接部位絕緣子的連接外殼上。如因傳感器數(shù)量有限，使放電或擊穿發(fā)生未預(yù)報，則應(yīng)根據(jù)監(jiān)聽放電的情況，降壓斷電后移動傳感器，重新升壓直到找到放電或擊穿部位。

公司生產(chǎn)的變電站電氣設(shè)備交流耐壓試驗裝置，此裝置按照相關(guān)規(guī)程制作，可以滿足斷路器、變壓器、GIS系統(tǒng)、開關(guān)、電纜、套管、絕緣子等設(shè)備交流耐壓試驗。此產(chǎn)品的變頻電源采用進(jìn)口原器件及波形發(fā)生芯片，其中LED液晶彩屏和外接鼠標(biāo)能夠直接有效的完成各種參數(shù)的設(shè)置。具備高壓過壓保護(hù)、低壓過流、過流保護(hù)，以及失諧保護(hù)、零位、閃絡(luò)保護(hù)等多重保護(hù)功能，有良好的機械性能。產(chǎn)品的頻率調(diào)節(jié)主要是分為粗調(diào)和細(xì)調(diào)兩種方式，能夠自動尋找試驗諧振點，保證諧振頻率在試驗過程中不會產(chǎn)生浮動，是各個地區(qū)高壓試驗部門及電力承裝、修試工程單位*的的耐壓試驗設(shè)備。

試驗電壓施加到每相導(dǎo)體和外殼之間，試驗時分相進(jìn)行，其它非試相與外殼連接接地，從每相進(jìn)出線套管進(jìn)行加壓，試驗中應(yīng)使GIS每個部件都至少施加一次試驗電壓。同時，為避免在同一部位多次承受電壓而導(dǎo)致絕緣老化，試驗電壓盡可能在幾個部位施加?，F(xiàn)場一般僅作相對地交流耐壓，如果斷路器的隔離開關(guān)在運輸、安裝過程中受到損壞，或已經(jīng)過解體，應(yīng)作端口交流耐壓，耐壓值與相對地交流耐壓值一致，若GIS整體電容量較大，耐壓試驗可分段進(jìn)行。