张达　孟杰　杜晓东

摘要：主要介绍串联谐振试验装置、升压原理，特高压GIS系统结构及特点，采用串联谐振对特高压GIS设备进行耐压试验的方法和步骤进行了详细介绍，对特高压GIS耐压试验进行了计算分析。

关键词：特高压GIS;串联谐振;耐压试验

中图分类号：TM510.6

文献标识码：A

文章编号：2095-6487（2019）03-0059-02

0引言

特高压GIS设备占地面积大，采用分批次运输、现场组装的方式进行安装，虽然有移动式装配车间，但由于特高压GIS电压等级高，环境要求高，细微颗粒即可对其绝缘性能产生影响。为了保证1100kVGIS设备安装后主回路的绝缘性能，检查设备制造、运输和安装质量，检验设备是否存在由于发生冲撞、操作不当或工艺控制不严导致的机械或绝缘缺陷，在GIS安装完成后要对其进行交接试验。

1串联谐振原理

试验电压从GIS的出线套管处施压，将电压施加到每相导体和外壳之间，非被试相应可靠接地。每个部件至少加一次试验电压。GIS主回路交流耐压试验接线原理如图1所示。

Cx：试品主回路等效对地电容

L：电抗器

D：分压器（等效分压电容C和C2）

T：试验变压器

耐压试验采用串联谐振电路，试验接线原理图如图1。试验中，加压部分连接引线使用φ500mm金属波纹管，以减小电晕损耗。当系统中X=X时发生串联谐振。

2试验过程

试验过程分为老练试验、耐压试验和局部放电测试，试验过程中各加压环节使用数字秒表进行精确计时。老练及耐压试验加压程序如图2所示：从零电压升压至（635kV），持续10min（T1），然后升压至1.2（762kV），持续20min（T2）最后升壓至（1100kV），持续1min（T3）。耐压试验结束后，将电压降到1.2（762kV）。

在1.2（762kV）电压下保持30分钟后进行局部放电测试，如图2所示，局部放电测试结束后，电压降至零。

局部放电测试使用超声检测仪与特高频检测仪同时进行：超声波测试应对每个间隔进行，在GIS外壳上按小于1米的间隔布置测点，跨过盆式绝缘子增加一个测点，将声波发射传感器依次固定在各测点上，从测量信号中判断是否存在放电现象;特高频局部放电测试应对每个间隔进行，使用GIS的内置特高频探头进行检测，从测量信号中判断是否存在局部放电现象。

如果GIS的每一个部件在整个试验过程中未发生击穿放电现象且未检测到异常局部放电信号，则认为GIS通过试验。

在试验过程中如果发生击穿放电，不允许再次进行耐压，则应根据放电能量和放电引起的声、光、电、化学等各种效应及耐压试验过程中进行的其他诊断技术（如放电监测设备）所提供的资料，判断放电部位，采取必要的检查、修复措施。

3案例计算

以特高压石家庄站1100kVGIS耐压试验为例进行计算分析，本站GIS采用3/2接线方式，共安装10台断路器，采用阶段性安装和试验的方式分6次进行试验。各试验区域GIS对地电容量、试验频率和试验电流估算值见表1。

试验变压器高压侧额定输出电压为35kV;分压器电容量C。为1000pF。根据分段试验方案，GIS最大电容量Cx=22890pF，串联电抗4节共400H。通过计算可得出试验频率为：

f=1/2πJL（C+C）≈51.49Hz

一次侧最大试验电流：

Ih=（C.+C）Um≈8.50A

试验时Q值按照最低100考虑。则可估算出，耐压试验时，试验变压器所需容量：

P=U_In/Q=1100X103X8.5/100≈93.5kW

电源（Us=380V）最大输出电流为（考虑电源电缆最大压降△Us=50V的情况下）：I，=P/[√3（Us-AUs）]≈163.59A变频电源柜输出最大电流：

I'=√3I，≈284A

通过计算得出电源电缆截面积不得小于50mm”，变频电源柜输出电缆截面积不得小于120mm2。

4结束语

总之，串联谐振装置具有一定的容量大、长度长等特点，因此其在电力高压试验中的运用可有效的减轻现场的工作量，进而有效检测出电气设备的绝缘性，以提高电力的使用效率，这也就要求在以后的实际工作中必须对其进一步的研究。

参考文献

[1]朱秦川，吴经锋.GIS现场耐压试验方法及装置参数研究[J].电网与清洁能源，2017（12）：38-39.

[2]耿海龙.变频串联谐振设备在发电机交流耐压试验中的应用[J].中国高新区，2018（10）：79-80.

[3]黎书耀，卢强.谐振装置在发电机交流耐压试验中的应用[J].设备管理与维修，2016（5）：66.