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1、概述

大容量、高電壓的GIS耐壓試驗(yàn)通常采用變頻電壓諧振的方法，通過調(diào)節(jié)變頻電源輸出頻率使回路中發(fā)生電壓諧振，再調(diào)節(jié)變頻電源輸出電壓使試驗(yàn)電壓達(dá)到試驗(yàn)電壓值，試驗(yàn)頻率可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，品質(zhì)因數(shù)高，無"試驗(yàn)死區(qū)"，而且試驗(yàn)設(shè)備保護(hù)功能完善，可以有效地保護(hù)試品。

1、試驗(yàn)要求和選擇試驗(yàn)方案

在GIS現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)過程中，試驗(yàn)天氣的狀況對(duì)品質(zhì)因數(shù)Q值影響很大，品質(zhì)因數(shù) Q = (L/C)1/2/R，但是隨著試驗(yàn)電壓值的慢慢升高，試驗(yàn)回路中發(fā)生電暈，有功損失R也會(huì)增加，造成品質(zhì)因數(shù)Q下降。在陰天或空氣濕度較大的情況下，品質(zhì)因數(shù)Q值將減少30%左右，使得勵(lì)磁變壓器輸入電壓增大，因此GIS的耐壓試驗(yàn)一定要選擇晴天或空氣較干燥的情況下進(jìn)行試驗(yàn)。根據(jù)GB 7674-1997標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，GIS交流試驗(yàn)電壓值為出廠試驗(yàn)電壓值的80%，頻率為10～300 Hz，選擇GIS的試驗(yàn)方案要求，試驗(yàn)單位及GIS生產(chǎn)廠家和用戶共同商定。試驗(yàn)過程一般分為"老練試驗(yàn)"和"耐壓試驗(yàn)"兩個(gè)階段。實(shí)際由于GIS的生產(chǎn)廠家不同，試驗(yàn)方案也會(huì)略有差別。
"老練試驗(yàn)"階段（包括TA、TV、BLQ），試驗(yàn)電壓由零值逐步升壓到73 kV，進(jìn)行5 min的耐壓試驗(yàn)，可以分相單獨(dú)進(jìn)行老練試驗(yàn)，也可以三相同時(shí)進(jìn)行老練試驗(yàn)，然后將試驗(yàn)電壓逐步降壓至零值。 110 kV GIS中的TA、TV、BLQ切除后，分相單獨(dú)進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，試驗(yàn)電壓由零值逐步升壓到126 kV，試驗(yàn)時(shí)間5 min，然后將試驗(yàn)電壓值繼續(xù)升至184 kV，進(jìn)行1 min的交流耐壓試驗(yàn)。

2 試驗(yàn)參數(shù)的確定

　　GIS試驗(yàn)回路由變頻電源、勵(lì)磁變壓器、高壓電抗器、分壓器、避雷器和試品組成，變頻電壓諧振試驗(yàn)設(shè)備為廠家生產(chǎn)的成套設(shè)備，GIS試驗(yàn)電壓值是一定的，GIS的電容量CX由選擇高壓電抗器的電感量L和品質(zhì)因數(shù)Q來決定。
　　首先確定試品的電容CX。GIS的電容量CX可以通過一些資料查到，算出GIS的電容量CX。110kVGIS每間隔電容量一般為600～800pF，220kV每間隔電容量為800～1000pF，這些數(shù)據(jù)在試驗(yàn)中可以參考使用。
　　高壓電抗器電感量L的選擇。實(shí)際應(yīng)用中的變頻電壓諧振試驗(yàn)裝置，高壓電抗器是由試驗(yàn)設(shè)備生產(chǎn)廠家配套的，電感量L是一定的，不同容量的試驗(yàn)設(shè)備，所配高壓電抗器的電感量也是不同的，高壓電抗器的連接方式由試驗(yàn)電壓值和試驗(yàn)電流來決定，試驗(yàn)電壓值大于高壓電抗器的額定電壓值，高壓電抗器要采用串聯(lián)分壓的方法。試驗(yàn)電流值大于高壓電抗器額定電流值時(shí)，高壓電抗器要采用并聯(lián)分流的方法。
　　試驗(yàn)回路中，高壓電抗器不同的連接方式，電感量L在試驗(yàn)中的計(jì)算方法，根據(jù)電抗器在試驗(yàn)回路中串并聯(lián)連接方式，算出電抗器的電感量，然后乘以系數(shù)1.05。
品質(zhì)因數(shù)
Q = (L/C)1/2/R
式中 C = C分壓器 + CX；
R = RL + RT2。
RL是電抗器的內(nèi)阻，RT2是勵(lì)磁變壓器副邊的直流電阻，工程應(yīng)用中R應(yīng)等于電抗器的電阻、勵(lì)磁變壓器二次側(cè)電阻、分壓電容器和GIS試品有功分量及諧振回路的電暈、電導(dǎo)損耗、渦流損耗等的有功損耗和。因此我們所計(jì)算的品質(zhì)因數(shù)Q比實(shí)際的品質(zhì)因數(shù)Q要大些，這樣就可以算出勵(lì)磁變壓器二次側(cè)輸出電壓值。勵(lì)磁變壓器的輸出電壓一般至少是兩個(gè)值，因此我們應(yīng)當(dāng)選擇比計(jì)算出的勵(lì)磁變壓器輸出電壓值略大的輸出電壓值，來滿足實(shí)際的品質(zhì)因數(shù)Q。

3、注意事項(xiàng)

GIS接地必須符合技術(shù)規(guī)范，試驗(yàn)時(shí)高壓引線要使用專用的無暈引線。
GIS各氣室SF6氣體壓力在額定壓力，且充氣24 h后測(cè)量微水合格，處于運(yùn)行狀態(tài)，現(xiàn)場(chǎng)確定無誤后進(jìn)行耐壓試驗(yàn)。
"老練試驗(yàn)階段"GIS內(nèi)的TA二次應(yīng)短接，TA、TV和避雷器可以連接在一起進(jìn)行"老練試驗(yàn)"，耐壓試驗(yàn)階段TA、TV和避雷器應(yīng)脫離。
現(xiàn)場(chǎng)要使用16mm2的裸銅線作為試驗(yàn)設(shè)備的接地線，接地線要拉直，不可環(huán)繞打折，否則GIS擊穿放電時(shí)接地線上產(chǎn)生高壓，接地的順序要按照試驗(yàn)設(shè)備的要求連接接地。
注意"假諧振點(diǎn)"。試驗(yàn)過程中有時(shí)出現(xiàn)"假諧振點(diǎn)"，此時(shí)的變頻輸出電壓值為50~80V，而真正的諧振點(diǎn)變頻電源輸出電壓均應(yīng)小于20V，試驗(yàn)過程中要注意識(shí)別。

4、試驗(yàn)結(jié)果的判定

按照商定的試驗(yàn)方案，GIS承受規(guī)定的試驗(yàn)電壓值、1min無擊穿放電現(xiàn)象，認(rèn)為GIS耐壓試驗(yàn)通過。
試驗(yàn)過程中，若GIS發(fā)生擊穿放電的現(xiàn)象，可以根據(jù)GIS放電量和放電引起的聲、光、電、化學(xué)等各種效應(yīng)進(jìn)行判斷，在GIS或氣隔能夠承受，放電是自恢復(fù)的放電，我們認(rèn)為耐壓試驗(yàn)可以繼續(xù)進(jìn)行。試驗(yàn)電壓值從零值升到上次放電電壓值時(shí)，沒有再次發(fā)生放電現(xiàn)象，耐壓試驗(yàn)應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，電壓值直至升到規(guī)定的試驗(yàn)電壓值，這樣我們認(rèn)為是GIS耐壓試驗(yàn)通過。假若電壓升到上次放電電壓值時(shí)，GIS再次發(fā)生擊穿放電現(xiàn)象，應(yīng)立即終止耐壓試驗(yàn)，打開放電氣隔進(jìn)行絕緣檢查，檢查處理完畢后，方可重新進(jìn)行耐壓試驗(yàn)。