梧州市旺村水電站110kV GIS現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)簡(jiǎn)述

柯 平

（廣東省源天工程公司，廣東 廣州511340）

0 引言

廣西梧州市旺村水電站是珠江水系的桂江支流距西江最近的一個(gè)電站，安裝3臺(tái)燈泡貫流機(jī)組，總裝機(jī)容量為6.9MW。接入系統(tǒng)為110kV戶內(nèi)開關(guān)站（GIS），設(shè)計(jì)有2個(gè)主變壓器間隔、2個(gè)出線間隔、1個(gè)母線PT間隔。110kV戶內(nèi)開關(guān)站從2012年10月開始施工，因資金短缺，直至2013年11月才接入系統(tǒng)啟動(dòng)運(yùn)行。

1 主回路電阻測(cè)量試驗(yàn)

安裝完GIS元件后進(jìn)行主回路電阻測(cè)量試驗(yàn)，需要在抽真空充SF6氣體之前。要檢查主回路中的觸頭接觸情況和連接情況，并進(jìn)行測(cè)試，一般情況下測(cè)試電流大于100A。如果GIS有進(jìn)出線套管，則可測(cè)量進(jìn)出線套管注入的電流。第一種情況是GIS接地開關(guān)導(dǎo)電桿和其外殼是絕緣的，則需在測(cè)量前把金屬外殼引到外部然后再接觸地面，把活動(dòng)接地片打開，并且利用回路上的2組開關(guān)導(dǎo)電桿關(guān)合到測(cè)量回路上進(jìn)行測(cè)量。第二種情況是接地開關(guān)的導(dǎo)電桿和其外殼不絕緣分隔時(shí)，用下面的公式換算回路電阻：R＝R0R1／（R1－R0），可以測(cè)量外殼與導(dǎo)體的并聯(lián)電阻R0與外殼的直流電阻R1，如用直流壓降法，就采用毫伏表、分流器以及直流電源等來測(cè)量其回路電阻。另外一種是使用電阻測(cè)試儀來測(cè)量電阻的具體值，原理基本相同，只是應(yīng)盡量減少操作引起的誤差，理論上電流輸出線應(yīng)在電壓測(cè)量線的外側(cè)，如果電壓測(cè)量線沒有接在被測(cè)回路的正確位置，則會(huì)產(chǎn)生較大的測(cè)量誤差，接線方式如圖1所示。

圖1 接線方式

GIS母線較長(zhǎng)，間隔也較多，當(dāng)有多路進(jìn)出線時(shí)，應(yīng)盡可能分段測(cè)量，這樣就能更快捷地找到問題所在。現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的數(shù)據(jù)應(yīng)與出廠試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，在被測(cè)回路各相長(zhǎng)度相同時(shí)，測(cè)得的各相關(guān)數(shù)據(jù)應(yīng)大致相同。

2 GIS元件試驗(yàn)

在條件具備的情況下，應(yīng)盡可能對(duì)GIS各元件包括避雷器、隔離開關(guān)、電壓互感器、接地開關(guān)、電流互感器和斷路器等多做一些項(xiàng)目的試驗(yàn)，以便更好地發(fā)現(xiàn)缺陷。GIS各元件試驗(yàn)要按試驗(yàn)規(guī)程要求開展。在試驗(yàn)前需了解GIS各元件的出廠試驗(yàn)情況、運(yùn)輸條件以及安裝過程中是否出現(xiàn)過問題等，以此來確定試驗(yàn)的重點(diǎn)，有助于決定是否需要增加一些試驗(yàn)項(xiàng)目，這是因?yàn)镚IS各元件是全部封閉在接地的金屬外殼內(nèi)的，并且是沒有任何阻礙連接在一起的，測(cè)試信號(hào)理論上要通過進(jìn)出線套管才能加入。此外，也可以打開接地開關(guān)導(dǎo)電桿與金屬外殼之間的活動(dòng)接地片，從接地開關(guān)導(dǎo)電桿來加入測(cè)試信號(hào)。

3 GIS交流耐壓試驗(yàn)

一般情況下，進(jìn)行GIS的現(xiàn)場(chǎng)交流耐壓試驗(yàn)需要3種試驗(yàn)設(shè)備，即工頻試驗(yàn)變壓器、調(diào)感式以及調(diào)頻式串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)裝置。串聯(lián)諧振耐壓器使用鐵芯氣隙來調(diào)節(jié)，電壓頻率為工頻，采用固定的高壓電抗器。試驗(yàn)回路由可控硅變頻電源裝置供電，頻率范圍可以按照試驗(yàn)要求進(jìn)行變動(dòng)，小巧玲瓏，品質(zhì)高，比一般的要輕。

在旺村水電站110kV GIS耐壓試驗(yàn)中，使用了武漢國(guó)電華星電氣股份有限公司生產(chǎn)的VFSR－W型無局放變頻諧振試驗(yàn)儀器。試驗(yàn)之前，務(wù)必確認(rèn)SF6氣體充氣達(dá)到額定密度，GIS的運(yùn)行狀態(tài)需要提前確認(rèn)，應(yīng)完成各個(gè)回路的電阻測(cè)量、各器件試驗(yàn)及SF6氣體微水含量達(dá)標(biāo)和泄漏測(cè)試等；全部電壓互感器二次繞組需開路并接地，全部電流互感器二次繞組需短路接地，GIS與高壓電纜和架空線、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)火花間隙務(wù)必不要堆放在一起，以確保試驗(yàn)正常進(jìn)行。試驗(yàn)時(shí)必須采用高壓，試驗(yàn)接線必須采用符合規(guī)定的專業(yè)用線。

交流耐壓試驗(yàn)的第一階段是“老練凈化”，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，這些微粒可能是安裝時(shí)帶入的，或是多次操作后產(chǎn)生的金屬碎屑，或是由緊固件的切削碎屑和電極表面的毛刺形成的?！袄暇殐艋蹦苁刮⒘Ｇ宄瑹g電極表面的毛刺，將可能存在的導(dǎo)電微粒移動(dòng)到低電場(chǎng)區(qū)內(nèi)，使其不再危害絕緣。“老練凈化”電壓值需低于耐壓值，時(shí)間可取幾分鐘到數(shù)十分鐘。110kV GIS老練凈化階段分別為70kV、15min，100kV、3min。第二階段是耐壓階段，即在“老練凈化”過程結(jié)束后進(jìn)行的耐壓試驗(yàn)，時(shí)間為1min。試驗(yàn)規(guī)程要求試驗(yàn)電壓為出廠試驗(yàn)電壓的80%，此次試驗(yàn)的GIS為上海西安高壓電器研究所生產(chǎn)，出廠試驗(yàn)電壓為200kV，因此交接試驗(yàn)電壓為160kV，并且耐壓1min。

現(xiàn)場(chǎng)耐壓試驗(yàn)的判據(jù)：（1）GIS所有元器件按照試驗(yàn)方法完成試驗(yàn)程序，并且最后結(jié)果是耐受試驗(yàn)電壓且不存在擊穿放電，那么耐壓試驗(yàn)成功。（2）當(dāng)試驗(yàn)過程中發(fā)生擊穿放電，則需根據(jù)放電能量和放電引起的各種聲、光、電、化學(xué)等效應(yīng)，以及試驗(yàn)過程中的連接方式、技術(shù)是否達(dá)標(biāo)等具體情況具體分析。例如：確認(rèn)額定電壓，進(jìn)行重復(fù)試驗(yàn)后， 如果各個(gè)設(shè)備或氣隔無異常狀況，那么可以確定是自恢復(fù)放電；當(dāng)重復(fù)額定電壓達(dá)到試驗(yàn)值和試驗(yàn)時(shí)間時(shí)，則認(rèn)為通過耐壓試驗(yàn)。在設(shè)備解體之后打開放電氣隔，確認(rèn)設(shè)備絕緣，并采取必要的恢復(fù)措施后，即可重復(fù)進(jìn)行規(guī)定的耐壓試驗(yàn)。

本次GIS耐壓試驗(yàn)包括2方面，一是GIS整體耐壓，二是電壓互感器（PT）耐壓。GIS整體耐壓按以上步驟進(jìn)行，每一相分別對(duì)其他兩相及地進(jìn)行，共需耐壓3次，耐壓時(shí)須把CT（電流互感器）二次短路并接地，同時(shí)斷開所有PT（電壓互感器），把二次開路接地。PT耐壓應(yīng)斷開其他不必要連接的間隔，把PT一次側(cè)尾端接地，并把二次開路接地，將試驗(yàn)頻率提高到100Hz及以上，以防止鐵芯飽和，PT耐壓電壓為65kV，持續(xù)5min，如圖2所示。

圖2 電壓互感器耐壓

4 結(jié)語(yǔ)

梧州市旺村水電站110kV GIS經(jīng)上述程序進(jìn)行嚴(yán)格測(cè)試合格，通過了驗(yàn)收，具備投運(yùn)條件，于2013年11月8日正常啟動(dòng)投入運(yùn)行。

［1］陳宇鵬，張占華，陳愛云，等.高壓組合電器（GIS）設(shè)備在電網(wǎng)中的運(yùn)用［J］.現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2010（1）

［2］鮑偉勇.變頻諧振高壓試驗(yàn)裝置在GIS站內(nèi)的應(yīng)用［J］.電工技術(shù)，2004（7）