220kV-GIS交流耐压和局放方案(鄂州500kV变电站220kVGIS).docx

220kV GIS交流耐压局部放电测试方案试验工程:鄂州500kV变电站220kV GIS
委托单位：国网湖北省送变电工程公司试验单位：四川省送变电建设有限责任公司
编 写：

2020年4月6日
现场作业确认卡工作负责人：工作班成员:
确认打/
序号
作业内容
作业步骤及标准

1
检查工具
(1)正确佩戴个人平安用具；
(2)派专人对所需工具进行检查，记录 数量。

2
平安监护
试验场地搭设平安围栏，专人监护。

3
设备吊装
专人指挥，专人监护。

4
CT二次回路短接
一共15间隔，专人逐一间隔确认无误。

5
出线侧避雷器、PT 挂地线
一共7组逐一检查

6
GIS断路器、隔离 开关、地刀状态检 查
根据试验方案，会同GIS厂家逐一确认。

7
试验接线检查
试验负责人负责检查确认。

8
高压带电显示器VD 状态检查
试验过程中，会同GIST家逐一确认。

9
试验结束，现场清 理
撤除所有试验接线、短接线，设备及工器具回 收，试验负责人逐一检查确认。
1试验目的12试验依据1
3GIS技术参数14试验条件及准备工作1
5 GIS耐压试验2试验判断4
7平安措施78试验设备清单7
9试验人员71、试验目的
检查GIS设备现场安装后绝缘性能是否完好，验证是否存在各种隐患(如安装错误， 安装调试中的损坏，内部是否清洁，存在异物，盆式绝缘子缺陷等)导致的内部故障, 保障设备能平安运行。
2、试验依据
1、GB 50150-2016《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》
2、GB 7674-1997 <72.5 kV及以上气体绝缘金属封闭开关设备》
3、DL/T 555-2004《气体绝缘金属封闭开关设备现场耐压及绝缘试验导那么》
4、GIS生产厂家出厂试验报告及有关技术文件。
5、DL/T 1250-2013《气体绝缘金属封闭开关设备带电超声局部放电检测应用导那么》
6、DL/T 1630-2016《气体绝缘金属封闭开关设备局部放电特高频检测技术规范》
7、《国家电网公司十八项电网重大反事故反措施》3、GIS技术参数
型号
ZF28-252
额定电压
252kV
制造厂家
上海思源
绝缘水平(出厂耐压)
460kV
4、试验条件及准备工作
4. 1、GIS的试验条件
(1) GIS本体、出线套管除耐压试验外，其余各项电气试验工程已完成，并确认合 格；
(2) GIS充合格SF6气体到额定压力，密封性试验和气体湿度测量合格后，才能进 行耐压试验；检查GIS外壳座接地良好。
(3) GIS断路器、隔离开关、接地刀闸，操作回路机构性能正常。
(4) GIS D21间隔应提前撤除PT导电杆。
4.2、试验前的准备工作断开GIS与外部其它电气设备之间的电气连接，并有足够的电气平安距离。
(1) GIS内部避雷器和PT按要求进行隔离，PT单独进行感应耐压。
(2) 将GIS±所有电流互感器的二次绕组短路，并接地。
4.3、现场配合甲方提供380V/100A三相试验电源。
(1) 甲方配合试验要求进行GIS开关的操作。
(2) 甲方提供现场照明。
(3) 甲方提供10吨吊车、高架车，供试验设备安装用。
5、GIS交流耐压试验5.1、试验回路
(1) GIS主回路耐压试验采用串联谐振耐压装置，试验接线见图1调压 控制 单元
T—励磁变压器；LI、L2一电抗器；Cx一试品电容
Cl、C2—测量分压器；
图1 GIS主回路绝缘试验接线示意图
(2) 被试品GIS计21个间隔(实际安装15个间隔)，总电容量估算Cx=15000pF, 所有间隔一起进行试验。
(3) 电抗器参数每节180kV/54H/13A,用3节电抗器串联，电感量为L二162H；试验频率/二l/2m/LCx二97. 3Hz
(4) 试验电压认二460kV；
(5) 试品(电抗器)电流I二3CIL二4.5A,试验容量S二g)CUs7Q二69.0kW (估算品质 因数Q=30)；
(6) 励磁变高压输出电压选用35kV抽头，实际输出电压U。=15.3kV,输入电压 UL174.5V,输入电流 L=S/Ui=395. 4A。
(7) 变频电源50kW, 3相电源输入电流I2=SN3U=99.6Ao5.2、试验电压及试验加压程序
(1) 老练试验：电压升至Um/^3=145. 5kV，停留5min；继续升压至Um=252kV,停 留 3min；
(2) 耐压：老练试验后，试验电压升至Uf二460kV,耐压Imin； 加压程序是：Um/^3 5min - Um 3min -Uf Imin；加压程序如图2所示：
Rmin)
图2电压与时间关系曲线
(3) 局部放电测量：耐压试验完毕，电压降至1.2Um/^3=175kV；使用便携式超声 波局放测量仪器对GIS设备进行测量。测量位置以每个气隔为单元，传感器主要布置在 盆式绝缘子、开关刀闸、CT附近。
5.3、GIS整体对地耐压试验步骤
(1) 老练试验及PT感应耐压试验步骤：A/B/C三相短接，GIS各断路器、隔离开 关全部合闸，地刀全局部闸，试验电压从D21 #3主变出线套管引入，GIS系统图如以下图
图3 GIS系统图
(2) GIS耐压试验步骤：步骤(1)完成后将D09三工位开关DES2隔离断开，接地 合闸；D10三工位开关DES1隔离断开，接地合闸；将D17三工位开关DES2隔离断 开，接地合闸；D18三工位开关DES1隔离断开，接地合闸；撤除A/B/C三相短接 线，分相进行GIS耐压试验及局部放电测量(非被试相接地)，试验电压同样从D21 #3主变出线套管引入。
(3) 按照试验加压程序进行耐压试验。
5.4、GIS断路器断口耐压及试验步骤
如怀疑断路器和隔离开关的断口在运输、安装的过程中受到损坏，或经解体，应该 做断口间耐压试验。试验步骤如下：
(DD21间隔出线套管对应间隔断路器、母联断路器在合闸位置，其余断路器在分 闸闸位置；PT隔离开关在分闸位置，其余隔离开关在合闸位置；
(2) PT接地开关在合闸(接地)位置，母线侧接地开关在分闸位置，其余接地开 关在合闸(接地)位置；在D21出线套管A、B、C相分别加压,非被试相接地；
(3) 按照试验加压程序进行耐压试验。
5.5、交流耐压试验结果判断
(1) 按照试验程序耐受规定的试验电压而无击穿放电，在局部放电测量过程中，未 见明显异常，那么认为整个气体绝缘开关设备通过试验。
(2) 在试验过程中如果发生击穿放电，应采取以下步骤：
(3) 进行重复试验，如果设备还能经受规定的试验电压时，那么认为是自恢复放电， 耐压试验通过。如果重复耐压失败，那么按本条(2)项程序进行；
(4) 设备解体，翻开放电间隔，仔细检查绝缘损坏情况，采取必要的修复措施，再 进行规定的耐压试验。
6、GIS局部放电试验6. 1、试验前的准备工作
(1) 配合GIS交流耐压试验进行；GIS交流耐压试验完毕后，利用交流耐压试验装置提供局部放电测试电源；
(2) GIS所有间隔的断路器、刀闸合闸，接地刀闸分闸，GIS接近运行模式；利用交流耐压试验装置，升压至局部放电测试电压Ud二l.2Um/"3二174.6kV。
(3) 标注记录设备的测试点。
6.2、GIS特高频局部放电检测
6. 2. 1特高频局部放电测试接线图GIS

GIS
转换连接器
□□□ 0®
口口口
口口口。。
□ Du

6. 2. 2传感器安装
(1) 外置传感器置于未包裹金属屏蔽的GIS盆式绝缘子外侧或GIS壳体上存在的 介质窗处。
(2) 传感器布置应保证GIS内部发生在任何位置的局部放电都能够被有效传感， 在此前提下，传感器应尽量安装在GIS关键设备附近，包括断路器、隔离开关、电压互 感器等。
(3) 在GIS壳体轴线方向每间隔连接处选取一处，测量点尽量选择在隔室侧下方;每个间隔取2〜3点，对于较长的母线气室，可5〜10米左右取一点。
6. 2. 3测试步骤检测前正确安装仪器各配件，启动设备并进行必要的软件设置；
(1) 开始检测前自检仪器；
(2) 测试前将仪器调节到最小量程，传感器悬浮于空气中，测量空间背景噪声值并 记录；进行检测图谱记录，在必要时进行二维图谱记录；
(3) 存在与同等条件下同类设备检测图谱有明显区别的“异常〃或具有典型局部放 电的检测图谱的“缺陷”情况的间隔，应进行执行诊断性检测。
6. 2.4考前须知
(1) 传感器放置应避开紧固绝缘盆子螺栓；
(2) 应保持每次测试点的位置一致，以便于进行比拟分析；
(3) 检测到“异常”或“缺陷”，为防止“故障源”是来自GIS壳体环流引起的干 扰，此时应使用独立的接地线使测量仪器在传感器所在区域附近的GIS结构上接 地。
6. 2. 5检测数据分析和处理
(1) 局部视在放电量是常规脉冲电流法判断缺陷严重程度的基本参数，但特高频 检测尚没有成熟的定量评价方法。
(2) 在GIS局部放电特高频检测中，测得的局部放电信号的强度和局部放电的真 实放电量、局部放电类型以及放电信号的传播路径有关。由于局部放电类型和局部放电 信号传播路径的复杂变化，以及视在放电量和真实放电量之间的不确定关系，不能简单 地仅由信号强度判断局部放电量或判断绝缘缺陷严重程度。
(3) GIS局部放电缺陷的严重程度应根据放电源的定位结果、放电类型的识别结果 和检测特征量的开展趋势进行综合判断，分析中应参考局部放电超声检测和气体分解物 检测等诊断性试验结果。
6.3、GIS超声波局部放电测试6. 3. 1特高频局部放电测试接线图

6. 3. 2传感器安装法兰之间最少1-2个点，一般选择气室的侧下方作为选点位置；
(1) 母线筒选择靠近绝缘支撑部件的位置；在GIS拐臂、断路器断口处、隔离刀闸、接地刀闸、CT、PT、避雷器等处均设 置测试点。
6. 3. 3测试步骤
(1) 检查仪器完整性，按照仪器说明书连接检测仪器各部件，将检测仪器正确接地 后开机。
(2) 开机后，运行检测软件，检查界面显示、模式切换是否正常稳定。
(3) 进行仪器自检，确认超声波传感器和检测通道工作正常。
(4) 假设具备该功能，设置变电站名称、设备名称、检测位置并做好标注。
(5) 将检测仪器调至适当量程，传感器悬浮于空气中，测量空间背景噪声并记录， 根据现场噪声水平设定信号检测阈值；尽量防止工作环境的其他噪声干扰。
(6) 将检测点选取于断路器断口处、隔离开关、接地开关、电流互感器、电压互感 器、避雷器、导体连接部件以及水平布置盆式绝缘子上方部位，检测前应将传感器 贴合的壳体外外表擦拭干净，检测点间隔应小于检测仪器的有效检测范围，测量时 测点应选取于气室侧下方。
(7) 在超声波传感器检测面均匀涂抹专用检测耦合剂，施加适当压力紧贴于壳体 外外表以尽量减小信号衰减，检测时传感器应与被试壳体保持相对静止，对于高处 设备，例如某些GIS母线气室，可用配套绝缘支撑杆支撑传感器紧贴壳体外外表进 行检测，但须确保传感器与设备带电部位有足够的平安距离。
(8) 观察连续模式图谱，与背景噪声图谱比拟，如信号增长明显，由判据来区分故 障类型，确定之后颗粒故障需结合脉冲模式进行危险性评估，毛刺和电位悬浮引起 的放电需结合相位模式再具体区别判定。根据声音在气室传递衰减的特性，结合GIS 内部结构判断故障部位。
(9) 在显示界面观察检测到的信号，观察时间不低于15秒，如果发现信号有效值 /峰值无异常，50Hz/100Hz频率相关性较低，那么保存数据，继续下一点检测。
(10) 如果发现信号异常，那么在该气室进行多点检测，延长检测时间不少于30s并 记录多组数据进行幅值比照和趋势分析，为准确进行相位相关性分析，可利用具有 与运行设备相同相位关系的电源引出同步信号至检测仪器进行相位同步。亦可用耳 机监听异常信号的声音特性，根据声音特性的持续性、频率高低等进行初步判断, 并通过按压可能震动的部件，初步排除干扰。
(11) 填写设备检测数据记录表，对于存在异常的气室，应附检测图片和缺陷分析。 6. 3.4检测数据分析和处理
(1) 根据连续图谱、时域图谱、相位图谱特和特征指数图谱征判断测量信号是否具 备50Hz/100Hz相关性。
(2) 同一类设备局部放电信号的横向比照，相似设备在相似环境下检测得到的局 部放电信号，其测试幅值和测试图谱应比拟相似，例如对同一 GIS间隔A、B、C三 相断路器气室同一位置的局部放电图谱比照，可以帮助判断是否有放电。
(3) 同一设备历史数据的纵向比照，通过在较长的时间内屡次测量同一设备的局 部放电信号，可以跟踪设备的绝缘状态劣化趋势，如果测量值有明显增大，或出现 典型局部放电图谱，可判断此测试部位存在异常。
(4) 假设检测到异常信号，可借助其它检测仪器(如特高频局部放电检测仪、示波 器、频谱分析仪以及SF6分解物检测分析仪)，对异常信号进行综合分析，并判断 放电的类型，根据不同的判据对被测设备进行危险性评估。
(5) 在条件具备时，利用声声定位/声电定位等方法，根据不同布置位置传感器检 测信号的强度变化规律和时延规律来确定缺陷部位，一般先确定缺陷位于的气室, 再精确定位到高压导体/壳体等部位。同时进行缺陷类型识别，可以根据超声波检 测信号的50Hz/100Hz频率相关性、信号幅值水平以及信号的相位关系，进行缺陷
类型识别。
7、平安措施参加试验的人员必须严格遵守《电业平安工作规程》，杜绝违规现象的发生;
(1) 试验现场周围装设遮栏及悬挂“高压危险''的警示牌，设专人在遮栏旁进行监 护；安装试验设备时，试验设备放置平稳，防止倾倒、坠落事件发生；
(2) 试验中出现恶劣天气，如大风、暴雨时应立即停止工作；登高作业必须挂平安带。
(3) 试验人员必须职责明确，集中精力，服从指挥，假设有异常情况发生，应立即停 止工作，断电、接地，查清原因后由试验负责人决定是否继续进行试验。
(4) 在进行更换试验接线时，必须断开电源、对被试设备放电、挂接地线。
(5) 耐压试验时，有专人监护，防止闲杂人员穿越试验区域。
8、试验设备清单变频电源，CHXB-F-180kW/380V
(1) 励磁变，JLB-180kVA 180kVA/35kV/0. 4kV试验电抗器 DK-1690kVA/216kV/54H
(2) 分压器 HFRC-600kV/1500pF (分压比 6000:1 两节)高压引线、放电杆及附件
(3) 2500V高压绝缘电阻仪数字万用变
(4) 钳流表 500A超声波局部放电测试仪M0EN-5025
(5) 电源线3相16 mm2尼龙绳 3mm
(6) 柴油发电机100kW/0. 4kV9、试验人员
(1) 试验人员不少于4人试验人员具备电气试验或高压电工特殊工种作业证
台台节套套只块块块
113111111
oom
om台
3 1
(2) 试验人员熟练操作试验设备仪器仪表，熟悉试验方法。