电气GIS基础知识介绍

电气GIS基础知识介绍

随着高压开关设备的发展,在20世纪70年代出现一种先进的高压配电装置,国际上叫这种设备为Gas-insulated Switchgear(气体绝缘金属封闭开关设备),简称GIS。

GIS现场交接验收试验是从产品订货采购→运输→安装→投运整个过程中的一个必要环节,是供货方与需方相互交接的验收试验,通常在设备安装完并完成所有对接后进行,以确认GIS设备没有因运输、安装等因素而损坏,保证投运后的安全运行,现场交接试验是产品在投运前进行的最终质量验证,很大程度决定了产品的运行质量。

2 现场交接试验

2.1 主回路电阻测量

主回路电阻测量在现场安装后进行,采取分段测量与整体测量相结合的方法进行,对GIS 各元件接触面进行测试,判断各对接单元在厂内的工艺质量及运输中内部元件是否松动等异常,测试结果应符合厂家技术要求值。

现场安装后,主回路的电阻主要取决于触头间的接触电阻,其大小直接影响通过工作电流时是否产生温升不合格及通过短路电流时的耐受性能,是反映现场安装质量的重要依据。

2.2 绝缘电阻测量

绝缘电阻是反映绝缘性能的基本参数,通常用兆欧表测量。根据测得的绝缘电阻值,可检测出绝缘件是否有惯通性的缺陷,是否整体受潮或贯通性受潮。

当绝缘缺陷贯通于两极之时其绝缘电阻会有明显变化,若只有局部缺陷,而两极间仍保持有部分良好绝缘时,绝缘电阻降低很少,甚至不发生变化,所以绝缘电阻不能检测出局部缺陷。

影响绝缘电阻的因素有:湿度、温度、表面脏污和受潮程度、被试品剩余电荷、兆欧表的容量等;应依据所测绝缘电阻值并根据实际情况进行分析;

2.3 SF6 气体水分含量测量

在对GIS充气前应对SF6气瓶内气体进行微水测试及对10%SF6气瓶内气体按国家标准验收,合格后方能注气。目前现场SF6气体中所含微量水分的检测方法主要有电解法、阻容法、露点法。

在进行水分测量时,发现在不同时间进行测量所得到的结果有明显差异。这是因为内部SF6气体的水分含量是按照指数曲线规律上升的,在充气后24小时可达到稳定值的90%以上。因此SF6气体湿度测量必须在充气至额定气体压力下静止24小时后进行。对各独立气室进行微水测试结果要求为:开关气室≤150μL/L,其他气室≤250μL/L。2.4 断路器气体密封试验

现场安装应对密封部位进行密封试验。漏气是六氟化硫断路器的致命缺陷,所以其密封性能是考核产品质量的关键性能参数之一,对保证GIS设备的安全运行和人身安全具有重要的意义。

SF6气体的检漏方法分为定性检漏和定量检漏量两种,可根据现场实际情况选用合适的检漏方法。

2.5 机械操作及机械特性试验

断路器、隔离开关、接地开关元件安装完毕后,应按相应标准进行机械操作试验,其性能应符合产品技术条件要求。

断路器的操作试验主要应包括:合闸时间、分闸时间、合-分时间、分-合时间、合闸同期性、分闸同期性、合闸速度、分闸速度、以及断路器操动机构的动作特性、闭锁性能及控制回路的绝缘电阻和工频耐压等试验;其中,断路器的分、合闸时间和分、合闸速度是直接影响其关合和开断性能的重要参数。动作时间的长短关系到分、合故障电流的性能。只有保证正

确的分、合闸速度,才能充分发挥它开断电流的能力,及减小合闸过程中预击穿所造成的触头电磨损及避免发生触头熔焊现象。

隔离开关和接地开关主要试验包括:分闸时间、合闸时间、操动机构分、合闸线圈的最低动作电压;辅助回路和控制回路绝缘电阻测量及工频耐压试验。

2.6 主回路绝缘试验

为检查GIS现场安装后是否存在隐患(包括包装、运输、储存、安装及调试过程中的损伤等)而导致内部故障,验证其绝缘性能是否良好、是否满足有关标准的要求。GIS设备现场安装调试完成后,必须进行耐压试验,且主回路的每一部分都应进行耐压试验。现场耐压试验主要包括:

1)、工频交流耐压试验

工频交流耐压试验是鉴定电力设备绝缘强度最有效、最直接的方法,对设备能否正常运行具有决定性的意义,也是保证设备绝缘水平,避免发生绝缘事故的最重要的手段。

工频交流耐压试验对设备是否存在杂质比较敏感,其试验电压为出厂试验电压的80%。在现场进行交流耐压试验过程中的老练试验是非常必要的,老练试验是指对设备逐步施加交流电压,可以阶梯式地逐步施加交流电压,具体参照相应标准实施。

通过老练试验既可将设备中可能存在的活动微粒杂质迁移到低电场区域,从而降低甚至消除这些微粒对设备的危害,又可通过放电烧掉细小微粒或电极上的毛刺、附着的尘埃等,以减少对设备的损害。

2)、冲击耐压试验

对于500kV及以上设备,在特殊情况下,可增加冲击电压试验,在规定的电压值下正、负极性各三次。雷电冲击试验和操作冲击试验电压值为型式试验施加电压值的80%。具体可与GIS设备厂家商定。

如怀开关设备关断口在运输、安装过程中受到损坏,或设备在现场经过解体,可增加断口间耐压试验。

2.7 局部放电量测量

局部放电测量有助于检查GIS内部多种缺陷,也是设备安装后耐压试验很好的补充试验,局部放电试验应在耐压试验后进行。也可以结合交流耐压试验进行。

除了上述主要试验项目外,现场还需进行外观检查、SF6密度继电器及压力表检测、辅助回路和控制回路的绝缘试验、电气连锁试验、电流互感器极性试验等项目,在此就不再一一赘述。

3 结束语

GIS设备在制造厂通过各项严格的试验,运输中充以一定压力的气体防潮。但现场安装过程中,还要进行对接工作,可能出现连接不当、绝缘件受污染等情况;开关元件在现场经过反复调试,金属间的摩擦会产生金属微粒留在GIS内部,使得电场不均匀;设备在运输、安装过程中,还有可能出现机械损伤、受潮等现象。所以当GIS安装完毕后,必须进行现场试验,以确保产品运行安全可靠。