GIS绝缘试验的特点及试验电压的选择方法

GIS绝缘试验的特点(现场耐压试验)

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GIC(cable)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置进行。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。现场般采用振荡雷电冲击电压试验装置进行；操作冲击电压试验能够有效地检查GIS内部存在的绝缘污染、异常电场结构等故障，现场一般也采用振荡型试验装置。

试验电压波形的选择

选择现场耐压试验电压波形时，应考虑GIS的特点，即试品电容量大、电极表面缺陷和导电微粒在不同电压波形下对气体绝缘的影响是不同的。下面对不同试验电压波形进行比较。

1、交流电压(老练净化 )

交流电压试验对检查介质污染(例如导电微粒) 是相当灵敏的，且在大多数情况下对检查异常的电场情况(如电极表面有缺陷) 也有足够的灵敏度标准规定，试验电压频率一般应在10~300Hz范围内。交流电压试验的优点是可与老练试验结合进行。老练试验(设备逐步施加交流电压 )时，对被试设备施加逐级升高的交流电压，使可能存在的导电微粒移动到低电场区或微粒陷阱中，因而不再对绝缘起危害作用。

2、雷电冲击试验

雷电冲击试验对检查异常电场情况，例如电极损坏特别灵敏。但因为试品电容大，所需的冲击电压发生器体积庞大，且雷电波的波头较陡，会在尺寸较大的被试品中引起波的反射，因此在现场很少采用雷电冲击电压试验。标准规定，如进行雷电冲击试验，波前时间可延长到8us；如采用振荡的雷电冲击波，则波前时间可延长到约15us。

3、操作冲击电压

操作冲击波下的绝缘特性是介于交流电压和雷电冲击波特性之间的。因此，与雷电冲击波比，操作冲击波的优点是能检查出设备被自由导电微粒污染的问题；与交流电压相比，则操作冲击波对异常电场情况的检测灵敏度要高些。由于产生非周期的操作冲击波时发生器的效率太低，所以实际上均采用振荡操作波形，到达峰值电压的时间一般应不小于150us。振荡操作波发生器设备较简单，因此特别适合于较高额定电压的试品。

4、直流电压

直流电压试验对于交流GIS是不适合的，这是因为自由导电微粒在直流下的运动特性和交流下不同。此外，绝缘支撑在直流下的电压分布与交流电压下不同，因此直流下闪络电压规律与交流下也是不同的。试验表明，直流电压下SF6气体中的微粒引发的击穿电压具有极大的分散性，其最低击穿电压比交流时低。