第九章 GIS组合电器的试验与故障诊断

第九章 GIS组合电器的试验与故障诊断第一节 GIS主要元件及结构型式电力系统向高度信息化、自动化的方向发展，随着电网规模的日益扩大，需要管理庞大的电 力设备设施数据、用户数据、规划数据等。而科学的决策在某种程度上依赖于决策者所掌握的 信息量的大小。发电变电、输电系统均是包含大量信息的复杂系统。而GIS(gas-insulated metal-enclosed switchgear)可以最大限度地将有关信息集成起来，从而为电力系统决策人员提供 一个多元化的决策依据。 GIS指气体绝缘金属封闭开关设备(组合电器),是60年代发展起来的新一代成套封闭式高压 电器设备。它是由断路器、隔离开关、接地开关、避雷器、电压互感器、电流互感器、套管、 母线、连接管和其他过渡元件(如电缆终端盒、出线套管、与变压器的连接结构等)多种高压 电器组合在一起，并全部封闭在接地的金属外壳内，壳内充以一定压力的SF6气体作为绝缘和灭 弧介质。与常规开关设备相比，它具有占地面积小，噪音小，无火灾危险，检修周期长，运行 安全可靠的特点。GIS还具有不受环境污染和高海拔的影响、没有触电危险，不会产生电晕和静 电感应等优点。所以，GIS是电力发展划时代的产物，在不久的将来必定会更多地取代其它落后 的 开关设备，成为主流品种。 通常110kV及以下电压等级采用全三相封闭式，220kV级常对断路器以外的其他元件采用三 相封闭式；330kV及以上等级一般采用单相封闭式结构，有时对母线采用三相封闭式结构。

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图9-1 现场运行的GIS组合电器

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第二节 GIS的回路电阻测量

GIS是多元件的组合电器，在完成设备组装和导体连接后，一般在抽真空充SF6气体之前进 行主回路电阻测量，以判断安装质量。测得的主回路电阻值不应超过产品技术条件规定的1.2 倍，否则认为接触不良需进行处理。因为GIS额定电流大，导体截面积大，用电桥测量一般不 易发现问题，所以按DL596-1996《电力设备预防性试验规程》的规定应采用直流压降法测量， 测试电流不小于100A或者按照厂家的规定。这样即准确又易发现接触不良的问题。若GIS有进 出线套管，可利用进出线套管注入测量电流进行测量。若GIS接地开关导电杆与外壳绝缘，引 到金属外壳的外部以后再接地，测量时可将活动接地片打开，利用回路上的两组接地开关导电 杆关合到测量回路上进行测量；若接地开关导电杆与外壳不能绝缘分隔时，可先测量导体与外 壳的并联电阻R0和外壳的直流电阻R1,然后按式(9-1)换算回路电阻R。

R

R0 R1 R1 R0

(9-1)

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基于直流压降法时，可采用直流电源、分流器和毫伏表

测量回路电阻，也可采用回路电 阻测试仪来进行测量。二者基本原理一致，测量时应注意接线方式带来的误差，电压测量线应 在电流输出线的内侧，且电压测量线应接在主回路正确的位臵，否则将产生较大的测量误差。 在GIS母线较长间隔较多，并且有多路进出线的情况下，应尽可能分段测量，以便有效 地找到缺陷的部位。现场测量的数据应与出厂试验数据比较，当被测回路各相长度相同时，测 得的各相数据应相同或接近。例如，图9-2所示测量GIS的主回路电阻时，可以首先测量A1-A2 之间的电阻，若三相测量数据与出厂数据差别较大或三相数据差别较大，应对测量回路分段， 以找到有安装缺陷的部件。如从B、C两点通电测量，可以判断断路器QFl的接触情况；从D、 E两点通电测量回路电阻，可以准确判断断路器QF2的接触情况。wQS12 Q12 C QF1 QF2 Q11 B QS11 QS21 Q21 D QS22 Q22 E

A1

A2

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第三节 GIS元器件试验及连锁试验一、GIS元件试验 在条件具备的情况下，应尽可能对GIS各元件包括断路器、隔离开关、接地开关、电压互感器、 电流互感器和避雷器多做一些项目的试验，以便更好地发现缺陷。试验前，应了解试品的出厂 试验情况、运输条件以及安装过程中是否出现过异常情况，以便确定试验的重点，决定是否需 要增加某些试验项目。 由于GIS各元件直接联结在一起，并全部封闭在接地的金属外壳内，测试信号可通过出线套管 加入；或通过打开接地开关导电杆与金属外壳之间的活动接地片，从接地开关导管加入测试信 号。各元件试验项目的试验原理与敞开式设备一致。 1、断路器 (1)测量断路器的分、合闸时间及合分时间，必要时测量断路器的分、合闸速度； (2)测量断路器分、合闸同期性及配合时间； (3)测量断路器合闸电阻的投入时间； (4)测量断路器分合闸线圈的绝缘电阻及直流电阻； (5)进行断路器操作机构的试验； (6)检查断路器操作机构的闭锁性能； (7)检查断路器操作机构的防跳及防止非全相合闸辅助控制装臵的动作性能； (8)断路器辅助和控制回路绝缘电阻及工频耐压试验。

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2、隔离开关和接地开关 (1)检查操作机构分、合闸线圈的最低动作电压； (2)操作机构的试验； (3)测量分、合闸时间； (4)测量辅助回路和控制回路绝缘电阻及工频耐压试验。 3、电压互感器和电流互感器 (1)极性检查； (2)变比测试； (3)二次绕组间及绕组对外壳的绝缘电阻试验； (4)绕组工频耐压试验。 4、金属氧化物避雷器 (1)测量绝缘电阻； (2)测量工频参考电压或直流参考电压； (3)测量运行电压下的

阻性电流和全电流； (4)检查放电记数器动作情况。

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二、连锁试验 GIS的元件试验完成后，还应检查所有管路接头的密封，螺钉、端部的连接，以及接线 和装配是否符合制造厂的图纸和说明书。应全面验证电气的、气动的、液压的和其他连 锁的功能特性，并验证控制、测量和调整设备(包括热的、光的)动作性能。GIS的不同 元件之间设臵的各种连锁应进行不少于3次的试验，以检验其功能是否正确。现场应验 证以下连锁功能特性： (1)接地开关与有关隔离开关的相互连锁； (2)接地开关与有关电压互感器相互连锁； (3)隔离开关与有关断路器的相互连锁； (4)隔离开关与有关隔离开关相互连锁； (5)双母线接线中的隔离开关倒母线操作连锁。

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第四节 GIS的绝缘试验一、GIS绝缘试验的特点 封闭式组合电器和气体绝缘电缆在工厂中制造、试验之后，以运输单元的方式运往现场 安装工地。因此设备在现场组装后必须进行现场耐压试验，这是GIS和其他电力设备所不 同的特点。现场耐压试验的目的是检查总体装配的绝缘性能是否完好。 设备在运输过程中的机械振动、撞击等可能导致GIS元件或组装件内部紧固件松动或相 对位移；安装过程中，在联结、密封等工艺处理方面可能失误，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现场又难以彻 底清理；国内外还曾出现将安装工具遗忘在GIS内的情况。这些缺陷如未在投运前检查出来， 将引发绝缘事故。因此现场耐压试验是必不可少的，但它不能代替设备在制造厂的型式试 验和出厂试验。 现场耐压试验主要是为了消除运输和安装中造成的可能导致内部故障的意外因素，因此 只要求其试验电压值不低于工厂试验电压的80%。但由于现场试验时被试设备的尺寸大、 对地电容量大，给现场耐压试验带来较大的困难，因此现场耐压试验的方法与常规的高压 试验方法有所不同。 GIS的现场耐压可采用交流电压、振荡操作冲击电压和振荡雷电冲击电压等试验装臵进 行。交流耐压试验是GIS现场耐压试验最常见的方法，它能够有效地检查内部导电微粒的存 在、绝缘子表面污染、电场严重畸变等故障；雷电冲击耐压试验对检查异常的电场结构(如 电极损坏)非常有效。现场一般采 …… 此处隐藏：4759字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……