220kV GIS導(dǎo)電回路電阻測(cè)試方法

摘 要：以臨汾熱電公司220kV GIS為例，探討了GIS在安裝過(guò)程中及不解體檢修時(shí)的回路電阻測(cè)試方法，分析了接地開(kāi)關(guān)對(duì)回路電阻測(cè)試的影響，并提出了相應(yīng)的建議。

關(guān)鍵詞：GIS；回路電阻；接地開(kāi)關(guān)

Abstract：Taking the 220KV GIS of linfen thermoelectric company as an example，this paper discusses the loop resistance test method of GIS during installation and maintenance，analyzes the influence of grounding switch on circuit resistance test，and puts forward corresponding suggestions.

Key words：GIS；loop resistance；grounding switch

氣體絕緣開(kāi)關(guān)設(shè)備（gas insulated switchgear，GIS），它是把斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、電壓及電流互感器、母線、避雷器、電纜終端盒、接地開(kāi)關(guān)等元件，按電氣主接線的要求，依次連接，組合成一個(gè)整體，并且全部封閉于接地的金屬外殼中，殼體內(nèi)充以一定壓力的SF6氣體，作為絕緣和滅弧介質(zhì)。具有占地面積小、維護(hù)量低、可靠性高的特點(diǎn)。臨汾熱電公司GIS由河南平高電氣股份有限公司生產(chǎn)，型號(hào)為ZF11-252（L）。額定電壓220kV，主接線采用雙母線接線方式。有2回出線、3回主變進(jìn)線、1個(gè)母聯(lián)、2個(gè)測(cè)量保護(hù)共8個(gè)間隔。出線為套管架空線，進(jìn)線為變壓器直連。除主母線為三相共箱式外，其余元件為分箱式。

1 回路電阻

GIS回路電阻測(cè)試是GIS重要的交接和預(yù)防性試驗(yàn)項(xiàng)目。母線導(dǎo)體電阻分為兩大部分：①導(dǎo)體本身的固有阻值，與導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)、電導(dǎo)率關(guān)系較大；②連接部位的接觸電阻。接觸電阻敏感性很大，影響接觸電阻的原因也較多，如連接方式、接觸壓力、接觸型式（點(diǎn)、線、面）、接觸面的鍍銀層質(zhì)量等。[1]導(dǎo)體本身電阻基本是固定的，通過(guò)回路電阻測(cè)試可以反映GIS導(dǎo)電回路接觸狀態(tài)，避免因接觸電阻增大導(dǎo)致接觸部位溫度升高，增大損耗，損壞周圍絕緣材料，導(dǎo)致事故發(fā)生。為了檢查GIS生產(chǎn)、安裝、檢修質(zhì)量和運(yùn)行狀態(tài)，必須對(duì)導(dǎo)電回路進(jìn)行回路電阻測(cè)試，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)接觸不良的隱患。

GIS導(dǎo)電回路電阻采用電流不小于100A 直流壓降法測(cè)量，測(cè)量結(jié)果不應(yīng)超過(guò)產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定值的1.2倍。

2 不同條件下GIS回路電阻測(cè)試方法

2.1 安裝過(guò)程中的回路電阻測(cè)試

GIS產(chǎn)品出廠時(shí)按模塊化進(jìn)行解體，分單位運(yùn)輸。在現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)，運(yùn)輸單元不用再解體，根據(jù)每一間隔的布置方式將每個(gè)運(yùn)輸單元進(jìn)行對(duì)接和安裝。每個(gè)分裝單元吊裝前，應(yīng)測(cè)試回路電阻，該值應(yīng)不超過(guò)包裝單元規(guī)定的限制。否則應(yīng)找出原因，看是否因長(zhǎng)途運(yùn)輸造成某地方松動(dòng)，及時(shí)處理。以后每對(duì)接一部分產(chǎn)品，應(yīng)測(cè)量主回路電阻值一次，以驗(yàn)證安裝質(zhì)量是否符合要求，大小應(yīng)不超過(guò)《安裝說(shuō)明書(shū)》里規(guī)定的數(shù)值或相應(yīng)的代數(shù)和。還應(yīng)注意三相測(cè)試值的平衡度。整機(jī)回路電阻值是所有分裝回路電阻值的代數(shù)和。

電聯(lián)接裝配過(guò)程中，鍍銀面用拋光砂紙將表面氧化層處理掉，特別是鋁鍍銀面更要處理好，使接觸電阻滿足要求。測(cè)量前，回路上的所有開(kāi)關(guān)應(yīng)至少分合兩次；把主回路導(dǎo)體上測(cè)電壓線接觸的表面的臟東西擦掉，保證電接觸良好。測(cè)量主回路電阻時(shí)通電時(shí)間不應(yīng)過(guò)長(zhǎng)，以免電流引起主回路導(dǎo)體過(guò)分發(fā)熱，使電阻改變。

2.2 不解體檢修時(shí)的回路電阻測(cè)試

有引線套管的可利用套管注入測(cè)試電流進(jìn)行測(cè)量。從引線套管處測(cè)量時(shí)一般需要合上斷路器兩端的隔離開(kāi)關(guān)，測(cè)試前應(yīng)確保與帶電部分安全隔離。測(cè)量結(jié)果包含斷路器、隔離開(kāi)關(guān)的接觸電阻以及這一段導(dǎo)體的電阻之和。

接地開(kāi)關(guān)導(dǎo)電桿與外殼絕緣的，可臨時(shí)解開(kāi)接地開(kāi)關(guān)的接地連接線，利用回路上兩組接地開(kāi)關(guān)導(dǎo)電桿關(guān)合到測(cè)量回路上進(jìn)行測(cè)量。以臨汾熱電公司1號(hào)主變201間隔為例進(jìn)行說(shuō)明。

圖1為臨汾熱電公司1號(hào)主變一次線示意圖。1號(hào)主變高壓側(cè)為星形接線，高壓側(cè)只有中性點(diǎn)套管及接地裝置為敞開(kāi)式，其余母線、隔離開(kāi)關(guān)、斷路器、接地刀閘均處于GIS內(nèi)靠SF6氣體絕緣。接地開(kāi)關(guān)導(dǎo)電桿與外殼絕緣的。測(cè)試前斷開(kāi)201斷路器、201南隔離開(kāi)關(guān)、201北隔離開(kāi)關(guān)，合上201南0接地刀閘、201變0接地刀閘，斷開(kāi)201-0接地刀閘，打開(kāi)低壓繞組軟連接實(shí)現(xiàn)1號(hào)主變與電氣系統(tǒng)隔離，做好安全措施。

圖2為接地刀閘結(jié)構(gòu)示意圖。圖2顯示，接地刀閘與其他間隔通過(guò)盆式絕緣子相隔離，GIS外殼為多點(diǎn)接地，為保證外殼等電位在盆式絕緣子外部，兩端設(shè)置了跨接分流銅排。接地刀閘通過(guò)分流排及接地排與地網(wǎng)相接，與刀閘相連的機(jī)構(gòu)箱外殼通過(guò)航空插頭接地，即接地刀閘有3處接地。接地刀閘為三相聯(lián)動(dòng)式，每相接地開(kāi)關(guān)本體的結(jié)構(gòu)是相同的，相間設(shè)置有傳動(dòng)桿，傳動(dòng)桿與接地刀相通，在傳動(dòng)桿外設(shè)置有防雨罩。

通過(guò)接地刀閘測(cè)試GIS導(dǎo)電回路電阻前，首先需確認(rèn)接地刀閘在合閘位置。拔下機(jī)構(gòu)箱航空插頭，斷開(kāi)盆式絕緣子處與相鄰氣室外殼連接的分流排，斷開(kāi)接地銅排，使得接地刀閘與地網(wǎng)分離。此時(shí)用絕緣電阻表可以測(cè)得接地刀閘與地網(wǎng)間存在絕緣阻值，否則還需排查上述3處接地點(diǎn)是否已徹底斷開(kāi)。其次，取下機(jī)構(gòu)連桿上的防雨罩，斷開(kāi)相間接地銅排，以實(shí)現(xiàn)接地刀閘相間絕緣。此時(shí)合上斷路器，使用回路電阻測(cè)試儀測(cè)試在接地刀閘兩側(cè)分相測(cè)試GIS回路電阻，測(cè)試時(shí)兩端電壓線應(yīng)固定在相同位置，以便與歷史值進(jìn)行比較。

若接地開(kāi)關(guān)導(dǎo)電桿與外殼不能絕緣隔離的，可先測(cè)量導(dǎo)體與外殼的并聯(lián)電阻值R0和外殼的直流電阻值R1，然后按下式計(jì)算回路電阻總值R。

3 接地開(kāi)關(guān)對(duì)回路電阻測(cè)試的影響

利用GIS回路上兩組接地開(kāi)關(guān)導(dǎo)電桿關(guān)合到測(cè)量回路上進(jìn)行測(cè)量，測(cè)試結(jié)果包含斷路器的接觸電阻、導(dǎo)體電阻、兩側(cè)接地開(kāi)關(guān)主回路電阻和接地回路電阻?；芈冯娮璨粦?yīng)大于各部分廠家要求的代數(shù)和。其中接地開(kāi)關(guān)對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響最大。具體表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：

第一，接地開(kāi)關(guān)安裝驗(yàn)收把關(guān)不嚴(yán)?，F(xiàn)場(chǎng)安裝后未對(duì)接地開(kāi)關(guān)進(jìn)行主回路及接地回路的回路電阻測(cè)試。未掌握接地開(kāi)關(guān)主回路電阻及接地回路的交接試驗(yàn)電阻值。不利于投運(yùn)后的GIS導(dǎo)電回路電阻測(cè)試數(shù)據(jù)分析判斷。

第二，接地開(kāi)關(guān)由于長(zhǎng)期不操作導(dǎo)致接觸面氧化，測(cè)試結(jié)果偏大。

第三，接地開(kāi)關(guān)形式不同，實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)普通接地開(kāi)關(guān)對(duì)測(cè)試結(jié)果影響更大。

接地開(kāi)關(guān)分為兩種類型：一種為普通型接地開(kāi)關(guān)（慢動(dòng)開(kāi)關(guān)），在正常情況下工作接地，三極連動(dòng)，配電動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)；一種為快速接地開(kāi)關(guān)（快動(dòng)開(kāi)關(guān)），除具有工作接地的功能外，還具有切合靜電、電磁感應(yīng)電流及關(guān)合峰值電流的能力，三極連動(dòng)，一般的電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)分合閘速度不能滿足這一要求，故此設(shè)計(jì)用彈簧的操作機(jī)構(gòu)。另外快速接地開(kāi)關(guān)動(dòng)觸頭前部有銅鎢觸頭，而普通接地開(kāi)關(guān)沒(méi)有。

4 結(jié)論及建議

在GIS安裝過(guò)程中應(yīng)對(duì)每個(gè)分裝單元及聯(lián)接部分進(jìn)行回路電阻測(cè)試以確保安裝質(zhì)量滿足要求。同時(shí)應(yīng)嚴(yán)把接地開(kāi)關(guān)安裝驗(yàn)收關(guān)，安裝完成后應(yīng)測(cè)試接地開(kāi)關(guān)主回路及接地回路的回路電阻，以便掌握接地開(kāi)關(guān)主回路及接地回路的電阻值，便于今后投運(yùn)后的回路電阻測(cè)試及數(shù)據(jù)分析。在進(jìn)行回路電阻測(cè)試前應(yīng)將接地開(kāi)關(guān)多分合幾次再進(jìn)行測(cè)試。有條件時(shí)斷路器兩側(cè)的接地開(kāi)關(guān)均選用快速接地開(kāi)關(guān)。

參考文獻(xiàn)：

[1]肖湘瑩，趙彥.金屬全封閉開(kāi)關(guān)主母線回路接觸電阻的控制措施[J].高壓電器，2010（9）：92.

[2]DL/T 618-2011氣體絕緣簡(jiǎn)述封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)交接試驗(yàn)規(guī)程[S].

作者簡(jiǎn)介：楊泰（1987-），男，本科，工程師，主要從事發(fā)電廠電氣設(shè)備管理工作。