變頻串聯諧振試驗裝置在GIS設備交流耐壓試驗中的應用
電力設備在運行中，絕緣長期受著電場、溫度和機械振動的作用會逐漸發生劣化，其中包括整體劣化和部分劣化，形成缺陷。交流耐壓試驗是鑒定電力設備絕緣強度最有效和最直接的方法，是預防性試驗的一項重要內容。此外，由于交流耐壓試驗電壓一般比運行電壓高，因此通過試驗后，設備有較大的安全裕度，因此交流耐壓試驗是保證電力設備安全運行的一種重要手段。
電力系統中GIS設備的現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。由于試驗設備和條件所限，現場一般只作交流耐壓試驗。TPXZB系列變頻串聯諧振試驗裝置是GIS設備現場耐壓試驗中常見設備，它能夠有效地檢查異常的電場結構。
1 GIS設備試驗要求
1.1GIS設備應完全安裝好，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可靠接地。
1.2在做GIS設備交流耐壓試驗前，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電磁式電壓互感器；避雷器和保護火花間隙。
1.3GIS設備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 GIS設備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。現場一般僅作相對地交流耐壓，如果斷路器的隔離開關在運輸、安裝過程中受到損壞，或已經過解體，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。
3 GIS設備現場交流耐壓試驗程序
GIS設備現場交流耐壓試驗的第一階段是"老練凈化"，其目的是清除GIS內部可能存在的導電微粒或非導電微粒。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，時間可取數分鐘。第二階段是耐壓試驗，即在"老練凈化"過程結束后進行耐壓試驗，時間為1min。
4 GIS設備現場耐壓試驗的結果判斷
4.1如果GIS的每一部件均已按選定的完整試驗程序承受規定的試驗電壓而無擊穿放電，才認為整個GIS通過試驗。
4.1在試驗過程中如果發生擊穿放電，則應根據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提供的試驗結果進行綜合判斷。遇有放電情況，可采取下列步驟：
4.1.1施加規定的電壓，進行重復試驗，如果設備或氣隔還能經受，則該放電是自恢復放電。如果重復試驗電壓達到定值和規定時間時，則認為試品合格，否則按下項進行。
4.1.2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，方可進行下一次規定耐壓試驗。
5 GIS設備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，而試驗過程中發生非自恢復放電或擊穿，僅靠人耳的監聽難以判斷故障發生的確切位置，且容易發生誤判斷而浪費人力、物力和對設備造成不必要的損害。若在現場采用以放電產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、母線與各間隔的連接部位絕緣子的連接外殼上。如因傳感器數量有限，使放電或擊穿發生未預報，則應根據監聽放電的情況，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。
在正常工頻試驗條件下，由于被試品電容量較大，或者試驗電壓要求較高，對試驗裝置的電源容量相應的也有較高的要求，傳統的工頻耐壓裝置（交流試驗變壓器）往往單件體積大，重量重，不便于現場搬運，而且不便于任意組合，靈活性較差。相比，TPXZB系列變頻串聯諧振試驗裝置（體積與重量約為傳統油浸式試驗變壓器的1/2～1/3）由變頻電源、勵磁變壓器、電抗器、分壓器以及補償電容器組成。成套裝置單件體積小，重量輕，現場搬運方便，而且進行任意組合。
揚州拓普電氣科技有限公司是專業制造變頻串聯諧振試驗裝置廠家之一，拓普公司生產的串聯諧振裝置可按規程要求滿足斷路器、變壓器、GIS設備、開關、電纜、套管、絕緣子等設備交流耐壓試驗。其中變頻電源采用進口原器件，大屏幕液晶屏和輕觸鍵直接完成各種參數的步驟設置。具備高壓過壓保護、低壓過流、過流保護，以及失諧保護、零位、閃絡保護、緊急停機、欠壓保護等多重保護功能。頻率調節分為粗調和細調，并可自動尋找試驗諧振點，保證諧振頻率在整個試驗過程中不發生漂移。具有較寬的適用范圍，是地、市、縣級高壓試驗部門及從事承裝（修、試）電力設施工程單位理想的耐壓設備。
電力系統中GIS設備的現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。由于試驗設備和條件所限，現場一般只作交流耐壓試驗。TPXZB系列變頻串聯諧振試驗裝置是GIS設備現場耐壓試驗中常見設備，它能夠有效地檢查異常的電場結構。
1 GIS設備試驗要求
1.1GIS設備應完全安裝好，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可靠接地。
1.2在做GIS設備交流耐壓試驗前，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電磁式電壓互感器；避雷器和保護火花間隙。
1.3GIS設備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 GIS設備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。現場一般僅作相對地交流耐壓，如果斷路器的隔離開關在運輸、安裝過程中受到損壞，或已經過解體，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。
3 GIS設備現場交流耐壓試驗程序
GIS設備現場交流耐壓試驗的第一階段是"老練凈化"，其目的是清除GIS內部可能存在的導電微粒或非導電微粒。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，時間可取數分鐘。第二階段是耐壓試驗，即在"老練凈化"過程結束后進行耐壓試驗，時間為1min。
4 GIS設備現場耐壓試驗的結果判斷
4.1如果GIS的每一部件均已按選定的完整試驗程序承受規定的試驗電壓而無擊穿放電，才認為整個GIS通過試驗。
4.1在試驗過程中如果發生擊穿放電，則應根據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提供的試驗結果進行綜合判斷。遇有放電情況，可采取下列步驟：
4.1.1施加規定的電壓，進行重復試驗，如果設備或氣隔還能經受，則該放電是自恢復放電。如果重復試驗電壓達到定值和規定時間時，則認為試品合格，否則按下項進行。
4.1.2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，方可進行下一次規定耐壓試驗。
5 GIS設備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，而試驗過程中發生非自恢復放電或擊穿，僅靠人耳的監聽難以判斷故障發生的確切位置，且容易發生誤判斷而浪費人力、物力和對設備造成不必要的損害。若在現場采用以放電產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、母線與各間隔的連接部位絕緣子的連接外殼上。如因傳感器數量有限，使放電或擊穿發生未預報，則應根據監聽放電的情況，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。
在正常工頻試驗條件下，由于被試品電容量較大，或者試驗電壓要求較高，對試驗裝置的電源容量相應的也有較高的要求，傳統的工頻耐壓裝置（交流試驗變壓器）往往單件體積大，重量重，不便于現場搬運，而且不便于任意組合，靈活性較差。相比，TPXZB系列變頻串聯諧振試驗裝置（體積與重量約為傳統油浸式試驗變壓器的1/2～1/3）由變頻電源、勵磁變壓器、電抗器、分壓器以及補償電容器組成。成套裝置單件體積小，重量輕，現場搬運方便，而且進行任意組合。
揚州拓普電氣科技有限公司是專業制造變頻串聯諧振試驗裝置廠家之一，拓普公司生產的串聯諧振裝置可按規程要求滿足斷路器、變壓器、GIS設備、開關、電纜、套管、絕緣子等設備交流耐壓試驗。其中變頻電源采用進口原器件，大屏幕液晶屏和輕觸鍵直接完成各種參數的步驟設置。具備高壓過壓保護、低壓過流、過流保護，以及失諧保護、零位、閃絡保護、緊急停機、欠壓保護等多重保護功能。頻率調節分為粗調和細調，并可自動尋找試驗諧振點，保證諧振頻率在整個試驗過程中不發生漂移。具有較寬的適用范圍，是地、市、縣級高壓試驗部門及從事承裝（修、試）電力設施工程單位理想的耐壓設備。
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