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變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置在GIS系統中的應用分析

1、變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置的優(yōu)點(diǎn)

變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置原理是通過(guò)電抗器的電感與被試品電容實(shí)現電容諧振，從而在被試品上獲得高電壓、大電流，現在已經(jīng)發(fā)展成為了高電壓試驗的一種新的方法與潮流，在國內外已經(jīng)得到無(wú)數次的應用和認可。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)，當被試品的絕緣點(diǎn)被擊穿時(shí)，電流立即脫諧，回路電流迅速下降為正常試驗電流的數十分之一。發(fā)生閃絡(luò )擊穿時(shí)，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。因為其恢復電壓的時(shí)間比較長(cháng)，很容易在再次達到閃絡(luò )電壓之前就斷開(kāi)電源，因此很適用于高電壓、大容量的電力設備的絕緣耐壓試驗。

2、變頻諧振高壓試驗裝置在GIS系統中的應用

GIS在工廠(chǎng)整體組裝完成以后進(jìn)行調整試驗，在試驗合格后，以運輸單元的方式運往現場(chǎng)安裝。運輸過(guò)程中的機械振動(dòng)、撞擊等可能導致GIS原件或組裝件內緊固件松動(dòng)或相對位移。安裝過(guò)程中，在聯(lián)結、密封等工藝處理方面存在失誤，導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、導電微粒雜質(zhì)和毛刺等在安裝現場(chǎng)又難以*清理，且難以檢查出來(lái)，將引發(fā)絕緣事故。由于試驗設備和條件所限，早期的GIS產(chǎn)品多數未進(jìn)行嚴格的現場(chǎng)耐壓試驗。事故統計表明，雖然不能保證經(jīng)過(guò)現場(chǎng)耐壓試驗的GIS不會(huì )在運行中發(fā)生絕緣事故，但是沒(méi)有進(jìn)行現場(chǎng)交流耐壓試驗的GIS卻大都發(fā)生了事故，因此GIS必須進(jìn)行現場(chǎng)耐壓試驗。

GIS的現場(chǎng)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現場(chǎng)耐壓試驗中常見(jiàn)的方法，它能夠有效地檢查異常的電場(chǎng)結構(如電極損壞)。目前，由于試驗設備和條件所限，現場(chǎng)一般只作交流耐壓試驗。

(1)試驗要求：

①GIS應*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(kāi)路并接地。

②交流耐壓試驗前，應將下列設備與GIS隔離開(kāi)來(lái)：高壓電纜和母線(xiàn)；電力變壓器和大多數電磁式電壓互感器；避雷器和保護火花間隙。

③GIS的每一新安裝部位都應進(jìn)行耐壓試驗，同時(shí)，對擴建部分進(jìn)行耐壓試驗時(shí)，相鄰設備原有部分應斷電并接地。否則，對于突然擊穿會(huì )給原有設備帶來(lái)不良影響。

(2)試驗電壓的加壓方法：

3、交流耐壓試驗程序

GIS現場(chǎng)交流耐壓試驗的階段是"老練凈化"，其目的是清除GIS內部可能存在的導電微?；蚍菍щ娢⒘?。這些微?？赡苁怯捎诎惭b時(shí)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"可使導電微粒移動(dòng)到低電場(chǎng)區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"電壓值應低于電壓值，時(shí)間可取數分鐘。第二階段是耐壓試驗，即在"老練凈化"過(guò)程結束后進(jìn)行耐壓試驗，時(shí)間為1min。

4、如火如荼判斷現場(chǎng)耐壓試驗的結果

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

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

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

②設備解體，打開(kāi)放電氣隔，仔細檢查絕緣情況。在采取必要的恢復措施后，才能進(jìn)行下一次規定耐壓試驗。

5、在GIS系統中耐壓試驗擊穿故障如何定位的方法

如果在GIS系統中分段后進(jìn)行耐壓試驗的進(jìn)出線(xiàn)間隔較多，而試驗過(guò)程中容易發(fā)生非自恢復放電或擊穿的情況，若只是單純的靠人耳的監聽(tīng)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、物力和對設備造成不必要的損害。因此需要在現場(chǎng)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(dòng)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(kāi)關(guān)、母線(xiàn)與各間隔的連接部位絕緣子的連接外殼上。如因傳感器數量有限，使放電或擊穿發(fā)生未預報，則應根據監聽(tīng)放電的情況，降壓斷電后移動(dòng)傳感器，重新升壓直到找到放電或擊穿部位。

公司生產(chǎn)的變電站電氣設備交流耐壓試驗裝置，此裝置按照相關(guān)規程制作，可以滿(mǎn)足斷路器、變壓器、GIS系統、開(kāi)關(guān)、電纜、套管、絕緣子等設備交流耐壓試驗。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能夠直接有效的完成各種參數的設置。具備高壓過(guò)壓保護、低壓過(guò)流、過(guò)流保護，以及失諧保護、零位、閃絡(luò )保護等多重保護功能，有良好的機械性能。產(chǎn)品的頻率調節主要是分為粗調和細調兩種方式，能夠自動(dòng)尋找試驗諧振點(diǎn)，保證諧振頻率在試驗過(guò)程中不會(huì )產(chǎn)生浮動(dòng)，是各個(gè)地區高壓試驗部門(mén)及電力承裝、修試工程單位*的的耐壓試驗設備。

試驗電壓施加到每相導體和外殼之間，試驗時(shí)分相進(jìn)行，其它非試相與外殼連接接地，從每相進(jìn)出線(xiàn)套管進(jìn)行加壓，試驗中應使GIS每個(gè)部件都至少施加一次試驗電壓。同時(shí)，為避免在同一部位多次承受電壓而導致絕緣老化，試驗電壓盡可能在幾個(gè)部位施加?，F場(chǎng)一般僅作相對地交流耐壓，如果斷路器的隔離開(kāi)關(guān)在運輸、安裝過(guò)程中受到損壞，或已經(jīng)過(guò)解體，應作端口交流耐壓，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。