現場耐壓試驗的必要性和有效性

GIS在工廠整體組裝完成以后進行調整試驗，在試驗合格后，以運輸單元的方式運往現場安裝工地。運輸過程中的機械振動、撞擊等可能導致GIS元件或組裝件內部緊固件松動或相對位移。

安裝過程中，在聯結、密封等工藝處理方面可能失誤，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、導電微粒雜質和毛刺等在安裝現場又難以徹底清理;

國內外還曾出現將安裝工具遺忘在GIS內的情況這些缺陷如未在投運前檢查出來，將引發(fā)絕緣事故。

由于試驗設備和條件所限，早期的GIS產品多數未進行嚴格的現場耐壓試驗。事故統(tǒng)計表明，雖然不能保證經過現場耐壓試驗的GIS不會在運行中發(fā)生絕緣事故，但是沒有進行現場耐壓試驗的GIS卻大都發(fā)生了事故，因此國內外近年來已取得共識，GIS必須進行現場耐壓試驗。

GIS的現場耐壓可采用交流電壓、振蕩操作沖擊電壓和振蕩雷電沖擊電壓等試驗裝置進行。交流耐壓試驗是GIS現場耐壓試驗最常見的方法，它能夠有效地檢查內部導電微粒的存在、絕緣子表面污染、電場嚴重畸變等故障:雷電沖擊耐壓試驗對檢查異常的電場結構(如電極損壞)非常有效。

由于GIS導電部分對外殼的等值電容較大，現場一般專用振蕩雷電沖擊電壓試驗裝置進行:操作沖擊電壓試驗能夠有效地檢查GIS內部存在的絕緣污染、異常電場結構等故障，現場一般也采用振蕩型試驗裝置。目前，由于試驗設備和條件所限，現場一般只做交流耐壓試驗。

試驗設備

IEC517和GB7674均認為試驗電壓頻率在10~300Hz范圍內與工頻電壓試驗基本等效。

目前國內外大多采用調頻式串聯諧振耐壓試驗裝置進行GIS現場交流耐壓試驗。

1、被試品要求

GIS應完全安裝好，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。所有電流互感器次繞組短路接地，電壓互感器二次繞組開路并接地。交流耐壓試驗前，應將下列設備與GIS隔離開來：

(1)高壓電纜和架空線:

(2)電力變壓器和大多數電磁式電壓互感器(若采用調頻式串聯諧振耐壓試驗裝置，試驗回路經頻率計算不會引起磁飽和，且耐壓標準一樣，也可以與主回路一起做耐壓);

(3)避雷器和保護火花間隙。

GIS的每一新安裝部分都應進行耐壓試驗，同時，對擴建部分進行耐壓時，相鄰設備原有部分應斷電并接地。否則，對于突然擊穿給原有部分設備帶來的不良影響應采取特殊措施。

2、試驗電壓的加壓方法

試驗電壓應施加到每相導體和外殼之間，每次一相，其他非試相的導體應與接地的外殼相連，試驗電壓一般由進出線套管加進去，試驗過程中應使GIS每個部件都至少施加一次試驗電壓。同時，為避免在同一部位多次承受電壓而導致絕緣老化，試驗電壓應盡可能分別由幾個部位施加。

現場一般僅做相對地交流耐壓，如果斷路器和隔離開關的斷口在運輸安裝過程中受到損壞，或已經過解體，應做斷口交流耐壓，耐壓值與相對地交流耐壓值可取同一數值。若GIS整體電容量較大，耐壓試驗可分段進行。

3、交流耐壓試驗程序

GIS現場交流耐壓試驗的第一階段是“老練凈化”，其目的是清除GIS內部可能存在的導電微粒或非導電微粒。這些微粒可能是由于安裝時帶入而清理不凈，或是多次操作后產生的金屬碎屑，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”可使可能存在的導電微粒移動到低電場區(qū)或微粒陷阱中和燒蝕電極表面的毛刺，使其不再對絕緣起危害作用。“老練凈化”電壓值應低于耐壓值，時間可取數分鐘到數十分鐘。

第二階段是耐壓試驗，即在“老練凈化”過程結束后進行耐壓試驗時間為1min。試驗程序可選用如圖所示三種，現場的具體實施方案應與制造廠和用戶商議。

4、現場耐壓試驗的判據

(1)如果GIS的每一部件均已按選定的完整試驗程序耐受規(guī)定的試驗電壓而無擊穿放電，則認為整個GIS通過試驗。

(2)在試驗過程中如果發(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、化學等各種效應以及耐壓試驗過程中進行的其他故障診斷技術所提供的資料進行綜合判斷。遇有放電情況，可采取下述步驟:

1)施加規(guī)定的電壓，進行重復試驗，如果設備或氣隔還能經受，則該放電是自恢復放電。如果重復試驗電壓達到規(guī)定值和規(guī)定時間時，則認為耐壓試驗通過。如果重復試驗再次失敗按2)項進行。

2)設備解體，打開放電氣隔，仔細檢查絕緣情況。在采取必要的恢復措施后，再一次進行規(guī)定的耐壓試驗。

5、GIS耐壓試驗擊穿故障的定位方法

若GIS分段后進行耐壓試驗的進出線和間隔較多，而試驗過程中發(fā)生非自恢復放電或擊穿，僅靠人耳的監(jiān)聽以判斷故障發(fā)生的確切部位將比較困難，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。

目前國內外一般采用基于監(jiān)測耐壓試驗過程中放電產生的沖擊波而引起外殼振動的振動波的原理研制的故障定位器，以確定放電間隔每次耐壓試驗前，將探頭分別安裝在被試部分，特別是斷路器、隔離開關、母線與各間隔的連接部位絕緣子附近的外殼上。若有的間隔由于探頭數量有限未安裝，但有放電或擊穿發(fā)生而監(jiān)測裝置未預報，則應根據監(jiān)聽放電的情況，降壓斷電后移動探頭，重新升壓直到找到放電或擊穿部位。