广东电网有限责任公司珠海供电局 广东 珠海 519000
摘要：随着我国社会经济的不断发展，社会大众对电力的需求越来越大，电力企业在发展过程中，应当根据社会发展的要求，提高电力企业变电站的工作效率，从而保证电力企业能够完成社会大众的电力需求。其中220kV变电站是电力企业发展的重要组成部分，通过对220kV变电站进行GIS耐压试验，可以提高220kV变电站的工作效率，保证电力企业能够实现电力的可靠运行。本文就电力220kV变电站的基本情况、220kV变电站GIS耐压试验的问题描述、实验问题的现场调查、原因分析以及提出有效的对策。
关键词：220kV变电站；GIS耐压试验；异常分析
前言
GIS设备在使用中具有设备发生故障的概率较低，能够减少工作人员的检修工作量，以及其占地面积较小等特点，故被广泛应用于220kV变电站中。工作人员在使用GIS设备时，通过GIS设备进行GIS耐压试验，可以快速检验出GIS设备的绝缘效果。由于GIS耐压试验对GIS设备的绝缘效果会造成一定程度的损坏，工作人员在进行GIS耐压试验一般是在设备交接或更换绝缘后进行，从而保证GIS设备应用于220kV变电站时，能够充分发挥设备作用。故此，工作人员要根据GIS设备在220kV变电站的应用需求，制定科学的GIS耐压试验，从而保证GIS设备能够有效应用于220kV变电站，提高220kV变电站的工作效率。
一、基本情况
在220kV变电站使用GIS设备进行工作时，GIS设备将220kV变电站中除变压器以外的一切设备，通过对其他设备，包括断路器、隔离开关、接地开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、母线、电缆终端、进出线套管等，经优化设计有机地组合成一个整体，从而完成220kV变电站的运行工作。
广东珠海某一新建变电站220kVGIS的型号为ZF11-252(L)型GIS产品。本站为户内站，主接线采用双母单分段接线方式。本站共有18个间隔，包括6个双母预留隔离、接地开关（=F1、=F6、=F9、=F14、=F18）、2个母联间隔（=F2、=F15）、4个出线间隔（=F3、=F8、=F12、=F16）、2个主变间隔(=F7、=F13)、3个测保间隔（=F4、=F5、=F11）、1个分段间隔（=F10）。本站出线间隔断路器采用弹簧操作机构，母联、分段间隔断路器采用CYT三相机械联动操作机构，主接线图如图1所示：
图1主接线图
二、问题描述
三、该变电站完成设备安装后于2017年6月20日进行现场耐压试验，从F7(2#主变)间隔套管处加压（全站开关状态：QE分闸，QS、QF合闸）。首先对C相进行耐压，现场试验先升压到145kV（5min），再升压到252kV（3min），当加压到448kV后发生放电现象，现场试验人员观察到F7间隔高位隔离、接地开关绝缘盆子处有火花，当天晚上打开筒体盖板对绝缘盆子两侧气室内部进行检查，未发现异常现象。
2017年6月21日11：40现场对B相进行耐压，试验电压先升压到145kV（5min），再升压到252kV（3min），当升压到336kV后发生放电现象；下午14：00再次对B相进行耐压，升压到450kV后发生放电现象。
2017年6月21日下午15:00现场对A相进行耐压，试验先升压到145kV（5min），再升压到252kV（3min），最后升到460kV（1min），耐压顺利通过。16：40对B相进行耐压顺利通过，17：24对C相进行耐压顺利通过。
三、现场调查及原因分析
2017年6月22日-2017年6月23日，对220kVGIS设备全部气室进行气体成分测试。测量结果：各个气室气体成分测试无异常
2、确认外部放电痕迹
现场重点对GIS设备导流排、接地排等进行排查。
图3F7间隔导流排放电痕迹 图4法兰面漆层
2）发现F11间隔B相高位接地开关（QE1）绝缘子处导流排存在放电痕迹2处，拆解导流排后发现与筒体接触位置错误涂漆，使得导流排未起到导流作用。
图7 导流排排查
3、再次全电压耐压、局放（超声波、超高频）试验验证GIS设备状态再次进行全电压耐压试验，按照耐压方案，B、C两相分三段耐压：
第一阶段，从F7（#2主变2202）加压，带1M、#1母联2012、
金八甲线2396、#1PT、#2主变2202、加金乙线4858。见图8耐压
主接线图。
图9耐压主接线图
第三阶段，从F13（#3主变2203）加压，带6M、#6PT、金八乙线2397、#3主变2203、#2母联2016、加金甲线4857。见图10耐
压主接线图。
图10耐压主接线图
1）2017年7月5日11：00时开始，重新对B、C两相进行耐压试验，现场试验先升压到145kV（5min），再升压到252kV（3min），最后升到460kV（1min），耐压顺利通过，随后降压至175kV进行局放（超声波、超高频）测量，局放无异常。
2）重新对A相进行局放试验，现场试验先升压到252kV（1min），再降压到175kV进行局放测量（超声波、超高频），局放无异常。
图12故障定位测量
4、原因分析
2017年6月20日对B、C两相进行耐压时发生放电现象，为查找放电位置再次对B、C相进行耐压，最后升到460kV（1min）耐压通过；试验人员对本站220kVGIS设备全部气室进行气体成分检测，未发现异常。
2017年7月5日将本站分三段进行再次耐压，于全电压（460kV/1min）交流耐压顺利通过。6月21日和7月5日的2次耐压，B、C两相每个部位至少通过了2次全电压（460kV/1min）交流耐压试验。
2017年6月20日首次现场耐压期间，珠海阵雨天气，空气湿度大，敞开耐压设备及套管外部很容易形成一层薄水膜，外绝缘强度下降，在这种环境下进行现场工频耐压时，由于耐压值高，外部电场强度有可能接近潮湿空气击穿场强，另一方面工频耐压时间较长，空气电荷有一定的累积效应，以上综合因素使套管部位可能发生外闪，外闪发生后GIS设备壳体接地回路感应出一定的电压，壳体接地回路在接触不良部位会有一定的电势差，当电势差高于空气击穿电压时，接触不良部位也会发生外部放电现象。现场实际观察到导流排部位有放电现象以及放电点，说明此处存在接触不良现象。
5、结论
1）耐压放电后对GIS设备的全部气室进行气体成分检测，未发现异常，说明GIS设备内部未发生气隙击穿放电；
2）再次（每个部位至少两次及以上）全电压（460kV/1min）交流耐压、局放（超声波、超高频）试验和故障定位振动，未发现无异常，验证GIS设备内部绝缘件没有问题；
鉴于上述原因，我们推断6月20日耐压出现的放电是GIS设备外部放电。
四、对策
1）安装=F4、=F5、=F11间隔电压互感器，安装=F7、=F13间隔避雷器时，现场对所在气室的绝缘子进行检查，确保安装质量；
2）为进一步消除设备有可能存在的隐患，安排专业试验人员在GIS设备带电运行1周内，进行带电检测，检测项目包括超高频局放、超声波局放、红外测温等；在设备带电运行3个月内，安排第2次带电检测；设备带电运行6个月内，安排第3次带电巡检，确保设备安全运行。
五、结束语
综上，GIS设备是电力系统的关键设备，保证其安全可靠运行对于提高城市供电可靠性意义重大。通过分析排除设备故障原因，在设备投入运行后经过专业检测，没有发现设备异常信号，为整个区域电网的稳定运行提供强有力的保障。
参考文献：
[1]电气装置安装工程电气设备交接试验标准GB 50150 – 2016
[2]严玉婷，王亚舟 段绍辉 江健武GIS局部放电带电测试原理研究及现场缺陷分析[J] 2012（03）：55-60
[3]杨海东 孙云峰，GIS组合电器耐压试验中局部放电故障分析[J] 2016（01）：20
论文作者:钟敏娟
论文发表刊物:《防护工程》2017年第31期
论文发表时间:2018/3/13
标签：耐压论文; 设备论文; 变电站论文; 间隔论文; 现场论文; 接线论文; 异常论文; 《防护工程》2017年第31期论文;