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变频串联谐振交流耐压试验经验
2021-10-25

1、变频串联谐振交流耐压试验在实际工作中的应用


变频串联谐振交流耐压试验是利用电抗器的电感与被试品的电容形成谐振,在被试品上获得高电压大电流,变频串联谐振采用谐振式电流滤波电路,能改善电源波形畸变,获得较好的正弦电压波形,有效防止谐峰值对被试品的误击穿,变频串联谐振工作在谐振状态且当被试品的绝缘点被击穿时,电流立即脱谐,回路电流迅速下降为正常试验电流的数十分之一,发生闪络击穿时,因失去谐振条件,除短路电流立即下降外,高电压也立即消失,电弧即可熄灭,其恢复电压的再建立过程很长,很容易再次达到闪络电时断开电源,所以适用于高电压、大容量电力设备的绝缘耐压试验,因此我们在实际工作中用于GIS柜(组合电器)的绝缘耐压试验。


2、GIS柜投运前绝缘耐压试验的必要性


随着供电电压等级的提高,大电容量的GIS柜以其合理的工艺和结构,优良的电气性能和安全可靠的运行特点,在国内外获得越来越广泛的使用,GIS柜在工厂整体组装完成以后以运输单元的方式运往现场安装,运输过程中的机械振动、撞击等可能导致GIS原件或组装件内紧固件松动或相对位移;安装过程中,如果联结、密封等工艺处理出现瑕疵,可能导致电极表面刮伤或安装错位引起电极表面缺陷;空气中悬浮的尘埃、导电微粒杂质和毛刺等在安装过程中难以彻底清理也可能引发绝缘故障,因此近年来GIS柜投运前要进行交流绝缘耐压试验。


变频串联谐振


3、GIS柜绝缘耐压试验中的注意事项


3.1  试验前的准备工作3.1.1 GIS应完全安装好,SF6气体充气到额定密度,完成主回路电阻测量、各元件试验以及SF6气体微水含量和检漏试验,所有TA二次绕组接地,TV二次绕组开路并接地。


3.1.2  交流耐压试验前,应将高压电缆和母线与GIS隔离开来。


3.2  试验电压的加压方法


3.2.1  试验电压施加到每相导体和外壳之间,试验时分相进行,其它非试相与外壳连接接地,从每相进出线套管进行加压,试验中应使GIS每个部件都至少施加一次试验电压,同时,为避免在同一部位多次承受电压而导致绝缘老化,试验电压尽可能有几个部位施加,现场一般仅做相对地交流耐压,如果断路器的隔离开关在运输、安装过程中受到损坏或已经过解体,应做端口交流耐压,耐压值与相对地交流耐压值一致,若GIS整体电容量较大,耐压试验可分段进行。


3.2.2  GIS柜的每一新安装部位都应进行耐压试验,电力变压器和电磁式电压互感器、避雷器应分别隔离开进行试验。


3.3  交流耐压试验程序


GIS柜现场交流耐压试验的第一阶段是“老练净化”,其目的是清除GIS内部可能存在的导电微粒或非导电微粒,此微粒可能是由于安装时带入,多次操作后产生的金属碎屑或是紧固件切削碎屑和电极表面的毛刺而形成的,“老练净化”可使导电微粒移动到低电场区或微粒陷阱中及烧蚀电极表面的毛刺,使其起不到绝缘危害作用,避免发生局部放电,“老练净化”电压值应低于额定电压值,时间可取数分钟,第二阶段是耐压试验,即在“老练净化”过程结束后进行耐压试验,时间为1min,试验程序如下列四种图型。


image.png

第一种加压程序:Um/√3:15min Ut:1min


image.png

第二种加压程序:0.25Ut:2min 0.5Ut:10min 0.75Ut:1min Ut:1min


image.png

第三种加压程序:Um/√3:5min um:3min ut:1min


image.png

第四种加压程序:Um/√3:3min Um:15min Ut:1min Um:3min


3.4现场耐压试验的结果判断


3.4.1如果GIS的每一部件均已按选定的完整试验程序承受规定的试验电压而无击穿放电,才认为整个GIS通过试验。


3.4.2在试验过程中如果发生击穿放电,则应根据放电能量和放电引起的各种声、光、电、化学等放电效应,以及耐压试验过程中进行的其它故障诊断技术提供的试验结果进行综合判断,遇有放电情况,可采取以下步骤:施加规定的电压,进行重复试验,如果GIS柜还能经受,则该放电是自恢复放电,如果重复试验电压达到定值和规定时间时,则认为试品合格,否则设备解体,打开放电气隔,仔细检查绝缘情况,在采取必要的恢复措施后,方可进行下一次规定耐压试验。


3.5 GIS耐压试验击穿故障的定位方法


若GIS分段后进行耐压试验的进出线间隔较多,而试验过程中发生非自恢复放电或击穿,仅靠人耳的监听难以判断故障发生的确切位置,且容易发生误判断而浪费人力、物力和对设备造成不必要的损害,若在现场采用以放电产生冲击波而引起外壳振动波原理研制的故障定位器,就可以确定放电间隔,每次耐压试验前,将传感器分别安装在被试部分,特别是断路器、隔离开关、母线与各间隔的连接部位绝缘子的连接外壳上。


4、结束语


以上是采用变频串联谐振交流耐压试验对GIS柜进行绝缘耐压试验中的一些经验,总结出来供借鉴,今后还会遇到一些其它的技术问题,这就要求我们在实践中不断的总结经验,逐渐改进,找出最科学、有效的试验方法。


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