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變頻串聯(lián)諧振在GIS 系統(tǒng)中的應用
一,、 變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗介紹
變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗是利用電抗器的電感與被試品電容實現(xiàn)電容諧振,，在被試品上獲得高 電壓,、大電流,，是當前高電壓試驗的一種新的方法與潮流，在國內(nèi)外已經(jīng)得到廣泛的應用,。 變頻串聯(lián)諧振是諧振式電流濾波電路,，能改善電源波形畸變，獲得較好的正弦電壓波形,，有 效防止諧波峰值對被試品的誤擊穿,。 變頻串聯(lián)諧振工作在諧振狀態(tài)， 當被試品的絕緣點被擊穿時,， 電流立即脫諧,，回路電流迅速下降為正常試驗電流的數(shù)十分之一。發(fā)生閃絡擊穿時,，因失去諧振 條件,，除短路電流立即下降外，高電壓也立即消失,，電弧即可熄滅,。其恢復電壓的再建立過程很長，很容易在再次達到閃絡電壓斷開電源，所以適用于高電壓,、大容量的電力設備的絕緣耐壓試驗,，如：GIS 變電所、高壓交聯(lián)電力電纜,、發(fā)電機,、大型變壓器、隔離開關(guān),、互感器等,。
二、變頻串聯(lián)諧振在 GIS 系統(tǒng)中的應用
GIS 在工廠整體組裝完成以后進行調(diào)整試驗,，在試驗合格后,，以運輸單元的方式運往現(xiàn)場安 裝。運輸過程中的機械振動,、撞擊等可能導致 GIS 原件或組裝件內(nèi)緊固件松動或相對位移,。安裝 過程中，在聯(lián)結(jié),、密封等工藝處理方面存在失誤,，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(zhì)和毛刺等在安裝現(xiàn)場又難以*清理,，且難以檢查出來， 將引發(fā)絕緣事故,。由于試驗設備和條件所限,，早期的 GIS 產(chǎn)品多數(shù)未進行嚴格的現(xiàn)場耐壓試驗。 事故統(tǒng)計表明,，雖然不能保證經(jīng)過現(xiàn)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(xiàn)場交流耐壓試驗的 GIS 卻大都發(fā)生了事故,，因此 GIS 必須進行現(xiàn)場耐壓試驗,。 GIS 的現(xiàn)場耐壓采用交流電壓、振蕩操作沖擊電壓的振蕩雷電沖擊電壓等試驗裝置進行,，交 流耐壓試驗是 GIS 現(xiàn)場耐壓試驗中常見的方法,， 它能夠有效地檢查異常的電場結(jié)構(gòu)(如電極損壞)。 目前,，由于試驗設備和條件所限,，現(xiàn)場一般只作交流耐壓試驗。
(1)試驗要求：
①GIS 應*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。所有電流互感器二次繞組接地,，電壓互感器二次繞組開路并接地,。 ②交流耐壓試驗前，應將下列設備與 GIS 隔離開來：高壓電纜和母線,；電力變壓器和大多數(shù) 電磁式電壓互感器,；避雷器和保護火花間隙。 ③GIS 的每一新安裝部位都應進行耐壓試驗,，同時,，對擴建部分進行耐壓試驗時，相鄰設備 原有部分應斷電并接地,。否則,，對于突然擊穿會給原有設備帶來不良影響。
(2)試驗電壓的加壓方法： 試驗電壓施加到每相導體和外殼之間,，試驗時分相進行,，其它非試相與外殼連接接地，從每 相進出線套管進行加壓,，試驗中應使 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,，試驗電壓盡可能在幾個部位施加?，F(xiàn)場一般僅作相對地交 流耐壓，如果斷路器的隔離開關(guān)在運輸,、安裝過程中受到損壞,，或已經(jīng)過解體，應作端口交流耐 壓,，耐壓值與相對地交流耐壓值一致,，若 GIS 整體電容量較大，耐壓試驗可分段進行,。
三,、交流耐壓試驗程序
GIS 現(xiàn)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(nèi)部可能存在的導電微 ?；蚍菍щ娢⒘?。 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(chǎn)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,， 使其起不到絕緣危害作用,。 "老練凈化"電壓值應低于電壓值,， 時間可取數(shù)分鐘。 第二階段是耐壓試驗,，即在"老練凈化"過程結(jié)束后進行耐壓試驗,， 時間為 1min。
四,、現(xiàn)場耐壓試驗的結(jié)果判斷
(1)如果 GIS 的每一部件均已按選定的完整試驗程序承受規(guī)定的試驗電壓而無擊穿放電,， 才認 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(jù)放電能量和放電引起的各種聲,、光、電,、化學 等放電效應,以及耐壓試驗過程中進行的其它故障診斷技術(shù)提供的試驗結(jié)果進行綜合判斷,。 遇有放 電情況，可采取下列步驟： 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(jīng)受，則該放電是自恢復放電,。如 果重復試驗電壓達到定值和規(guī)定時間時,，則認為試品合格，否則按下項進行,。 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,，方可進行下一 次規(guī)定耐壓試驗。
五,、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)聽難以判斷故障發(fā)生的確切位置,，且容易發(fā)生誤判斷而浪費人力,、物力和對設備造成 不必要的損害。若在現(xiàn)場采用以放電產(chǎn)生沖擊波而引起外殼振動波原理研制的故障定位器,，就可 以確定放電間隔。每次耐壓試驗前,，將傳感器分別安裝在被試部分,，特別是斷路器、隔離開關(guān),、 母線與各間隔的連接部位絕緣子的連接外殼上,。 如因傳感器數(shù)量有限,， 使放電或擊穿發(fā)生未預報， 則應根據(jù)監(jiān)聽放電的情況,，降壓斷電后移動傳感器,，重新升壓直到找到放電或擊穿部位。