亭子口公司新增500kV GIS间隔设备交流耐压试验方式浅析--中国期刊网

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亭子口公司新增500kV GIS间隔设备交流耐压试验方式浅析

发表时间：2021/4/28 来源：《电力设备》2020年第33期作者：李盘

[导读] 摘要：交流耐压是考验电气设备能否投运的关键试验是鉴定电气设备绝缘强度最有效和最直接的方法，对已投产发电设备后又新增的GIS设备进行交流耐压试验时面临老旧设备且厂家不同时设备耐受电压的选择、加压部位的选择及加压方式的选择，从两个方式进行了对比分析。

        （嘉陵江亭子口水利水电开发有限公司 628400）
        摘要：交流耐压是考验电气设备能否投运的关键试验是鉴定电气设备绝缘强度最有效和最直接的方法，对已投产发电设备后又新增的GIS设备进行交流耐压试验时面临老旧设备且厂家不同时设备耐受电压的选择、加压部位的选择及加压方式的选择，从两个方式进行了对比分析。
        关键词：交流耐压；新增GIS
        1　项目基本情况
        亭子口公司于2013年投产发电，投产初期未安装500KV电抗器，后期由于生产实际需求于2019年开始安装500Kv 电抗器及其配套的GIS间隔设备，公司原GIS生产厂家为现代重工，采用角型接线，共设置3台SF6断路器，四台机组每两台组成扩大单元接线接入GIS。由于电抗器设置在GIS母线上，故需要配套安装一台sf6断路器及避雷器等相关设备，新的GIS设备生产商为山东泰开。由于存在不同生产商的设备相连接，新旧设备相连接，国内与国外设备相连接这样复杂的情况，故对新增500kV GIS间隔设备交流耐压试验方式进行如下分析。
        2　加压位置初步分析
        加压点分为两种加压位置：一种是试验电压由新安装500kV GIS母线预留加压气室处注入，在此处加压需要采用专用试验套管，此设备为泰开厂家有偿提供的专用耐压设备，这种加压优点：可实现新增GIS设备按交接规程耐压值592KV进行耐压，缺点是耐压换相准备时间长（换相时气室回收气体、抽真空、注SF6气体、气体静置），租赁专用耐压设备费用高等；另一种是试验电压由GIS出线套管处加压方式注入。加压设备为串联谐振耐压设备，这种加压优点：设备耐压换相时间短，容易实施，缺点是交流耐压时串入了原运行部分GIS设备，考虑到运行设备绝缘存在一定的老化，如按交接试验规程592KV进行耐压，有可能造成GIS设备击穿，为避免此类事情的发生，势必降低交流耐压电压值，但对新增GIS设备绝缘水平考核打了折扣。
        3　由新安装500kV GIS母线预留加压气室处注入方式分析
        3.1　第一部分
        根据GB 50150-2016《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》，新增GIS设备现场试验电压为出厂耐受电压 740 kV的80％，即 592 kV。
        500kV GIS出线间隔A相交流耐压试验加压程序分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ共3个阶段进行，加压程序说明如下：
        第Ⅰ阶段：从0min时刻开始零启升压，于1min时刻升压至Ⅰ段老炼试验电压317.5kV，保持至6min时刻，持续时间5min；
        第Ⅱ阶段：于6min时刻从Ⅰ段老炼试验电压升高电压，于7min时刻升压至Ⅱ段老炼试验电压450.0kV，保持至10min时刻，持续时间3min；
        第Ⅲ阶段：于10min时刻从Ⅱ段老炼试验电压再次升高电压，于11min时刻升压至Ⅲ段耐压试验电压592kV，保持至12min时刻，持续时间1min。于12min降低试验电压，于13min时刻降压至0。
        3.2　第二部分
        在加压试验的过程中，进行新增GIS设备部分的局部放电测试。
        根据GB 50150-2016《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》，新增GIS设备现场试验电压为出厂耐受电压 740 kV的80％，即 592 kV。由于考虑本次GIS设备耐压需涉及原运行的50032、50042隔离开关，它们已投入运行6年，绝缘存在一定的老化，应GIS厂家和业主协商后确定，对②阶段部分现场试验耐受电压为出厂试验电压的80％的90％，即740KV*80%*90%=532.8KV，1min 交流对地试验电压，试验频率30-300Hz。
        500kV GIS新增母线和断路器A相交流耐压试验加压程序分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ共3个阶段进行，加压程序说明如下：
        第Ⅰ阶段：从0min时刻开始零启升压，于1min时刻升压至Ⅰ段老炼试验电压317.5kV，保持至6min时刻，持续时间5min；
        第Ⅱ阶段：于6min时刻从Ⅰ段老炼试验电压升高电压，于7min时刻升压至Ⅱ段老炼试验电压381.0kV，保持至22min时刻，持续时间15min，在此期间进行局放试验；
        第Ⅲ阶段：于22min时刻从Ⅱ段老炼试验电压再次升高电压，于23min时刻升压至Ⅲ段耐压试验电压532.8kV，保持至24min时刻，持续时间1min。于24min降低试验电压，于25min时刻降压至0。
        在加压试验的过程中，进行新增GIS设备部分的局部放电测试。
        B、C相同理。
        4　试验电压由GIS出线套管处加压方式
        4.1　第一部分
        断开50116、50126、50032、50021隔离刀闸和5001617、500167、500127、500117、501167、501267、500427、500417、5003617接地开关，合上50016、50012、50011、50042、50041、50036隔离开关和5001、5004断路器，并拆除电抗器高压绕组油气套管与GIS的连接导体，PT与母线断开，PT二次侧绕组单端接地，母线避雷器与母线断开，对新增GIS设备中的断路器5004、隔离开关50041和50036开关断口到电抗器之间及母线的范围部分进行交流耐压。在加压试验的过程中，进行新增GIS设备部分的局部放电测试。
        根据GB 50150-2016《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》，新增GIS设备现场试验电压为出厂耐受电压 740 kV的80％，即 592 kV。由于考虑本次GIS设备耐压需涉及原运行的GIS设备，它们已投入运行6年，绝缘存在一定的老化，待GIS厂家和业主协商后确定，对①阶段部分现场试验耐受电压为出厂试验电压的80％的90％，即740KV*80%*90%=532.8KV，1min 交流对地试验电压，试验频率30-300Hz。
        500kV GIS新增母线和断路器A相交流耐压试验加压程序分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ共3个阶段进行，加压程序说明如下：
        第Ⅰ阶段：从0min时刻开始零启升压，于1min时刻升压至Ⅰ段老炼试验电压317.5kV，保持至6min时刻，持续时间5min；
        第Ⅱ阶段：于6min时刻从Ⅰ段老炼试验电压升高电压，于7min时刻升压至Ⅱ段老炼试验电压381.0kV，保持至22min时刻，持续时间15min，在此期间进行局放试验；
        第Ⅲ阶段：于22min时刻从Ⅱ段老炼试验电压再次升高电压，于23min时刻升压至Ⅲ段耐压试验电压532.8kV，保持至24min时刻，持续时间1min。于24min降低试验电压，于25min时刻降压至0。
        B、C相同理。
        4.2　第二部分
        断开50116、50126、50032、50021隔离刀闸和5001617、500167、500127、500117、501167、501267、500427、500417、5003617接地开关，合上50016、50012、50011、50042、50041、50036隔离开关和5001、5004断路器，并拆除电抗器高压绕组油气套管与GIS的连接导体，发电机出口PT与母线断开，PT二次侧绕组单端接地，新增母线避雷器接入，对新增GIS设备母线避雷器进行在运行电压下的交流耐压。
        500kV GIS新增母线避雷器试验，A相交流耐压试验加压程序分为Ⅳ个阶段进行，加压程序说明如下：
        第Ⅳ阶段：从0min时刻开始零启升压，于1min时刻升压至Ⅰ段老炼试验电压317.5kV，保持至31min时刻，持续时间30min；于31min时刻降低试验电压，于32min时刻降压至0。
        B、C相同理。
        2) 根据现场条件组装试验设备，未接入试品前进行空升，试验设备应一切正常。
        3) 将试验设备高压引出线接到被试相的套管上，非被试相高压套管短路接地。总负责人全面确切了解试验条件完全满足要求后，方能下达开始试验命令。
        4）采用调频式串联谐振耐压试验装置。变频柜输出合适频率的交流电压，经励磁变压器升压后，分别施加到被试GIS设备相应相套管，对被设备进行耐压试验。
        5）试验电压应施加到相应相导体和外壳之间，其他非被试相应与接地的外壳相连，试验过程中应使GIS设备每个部件都至少施加一次试验电压。
        5　两种方式分析及探讨
        对于以上两种交流加压方式优缺点对比见下表。
        两种加压方式优缺点

        考虑到公司老旧设备曾发生过单相接地、漏气等故障，通过对比最后选择了专用耐压设备从新增母线气室引入试验电压方式，且试验后设备投运至今一直安全稳定运行。但两种方式始终褒贬不一，各有推崇。最终选择还是要根据现场设备情况进行抉择。
        参考文献：
        [1]李建明、朱康.高压电气设备试验方法.北京:中国电力出版社,2001.
        [2]陈天翔、王寅仲.电气试验.北京:中国电力出版社,2005.
        [3]中国电力企业联合会.GB50150-2016电气装置安装工程电气设备交接试验标准，2016