两起gis现场耐压试验击穿原因分析及建议

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1、两起GIS现场耐压试验击穿原因分析及建议黄烜城陈迟储海军韩文建（江苏方天电力技术有限公司，南京，211102）摘要：近年来国网对GIS设备的相关标准都做了补充，特别是对现场耐压试验的电压、时间标准都做了相应的变更。在现场工作中由于耐压属于绝缘破坏性试验，部分试验厂家为避免打坏GIS设备的绝缘造成返工处理，耐压时仍然坚持标准从低的原则，却因此给设备的未来运行埋下了安全隐患。我省在执行高标准的半年多时间内，已有多起厂家设备在耐压试验过程中击穿的事件发生，本文将就其中的两起事件着重分析。关键词：GIS现场耐压绝缘缺陷AEUHF1、概述随着区域经济建设速度的加快，

2、土地资源逐渐成为稀缺资源，部分厂站为节约用地成本或出于安全考虑都将相应设备改为SF6充气设备，造成短时间内省内GIS的井喷式发展。厂站为抢时间送电，往往造成设备安装环境恶劣、安装厂家忙中出错等状况发生。我省近几年相继发生过多起投运或运行中的GIS突发故障，仅2012年一年就出现过两例以上的故障，这其中既包括220kV也包括500kV的GIS系统，给电厂和输变电系统都造成了较大的损失。结合近段时间内几起GIS现场耐压试验设备击穿后的解体分析不难发现，现场耐受电压的选择和辅助检测手段的应用与GIS设备的绝缘缺陷发现有着密切的关系。2、实例说明2.1苏州某变电站

3、220kVGIS耐压试验2012年5月公司承接苏州某变电站220kVGIS主绝缘及断口耐压试验，通过与厂家协商确定最终加压方案后，在由1号主变进线套管加压至GIS母线的过程中发生击穿，具体加压流程如表1所示。加压流程图加压次数0123456加压流程（kV）127-252-322-3960-3940-3960-4100-2890-2400-197击穿百分数（%）8685.68689.162.852.242.8时间间隔（S）300-180-10-击穿-180击穿-180击穿-1800击穿-1800击穿-180击穿-180击穿-180测试结果主变套管进线地道未分

4、闸到位盆式绝缘子击穿备注图中击穿前为电压持续时间，击穿后为绝缘恢复时间。试验标准电压460kV，击穿电压百分数=击穿电压值/出厂试验耐受电压。表1.加压流程图从图1的历次击穿电压的趋势图中不难看出，当由于GIS本体结构缺陷造成GIS内绝缘距离不足时，击穿电压保持相对稳定，且与绝缘恢复时间的长短无关。当内部固体绝缘发生击穿后，击穿电压则呈现明显的下降趋势，击穿趋势与绝缘恢复时间的长短也没有相关性。厂家对GIS解体分析后证实母线气室内盆式绝缘子三相均发生击穿，击穿后的图片如图2所示。图1历次击穿电压趋势图图2盆式绝缘子击穿图片2.2苏州某电厂220kVGIS耐

5、压试验2012年11月苏州某电厂委托我方完成220kVGIS主绝缘及断口耐压试验，试验方案经由三方确认后现场实施。在完成由主变进线套管加压至齐备变进线套管的过程中发生了击穿。为确定具体的击穿部位，现场进行了AE(超声局放)检测。具体耐压流程如表2所示。加压流程图加压次数01234加压流程（kV）127-252-322-4100-3300-2200-2300-370击穿百分数（%）89.171.747.85080.4时间间隔（S）300-180-10-击穿-600击穿-180击穿-180击穿-180030-击穿辅助测量无AEAEAEAE测量结果无A相击穿未能

6、定位未能定位点定位成功，内有异物备注图中击穿前为电压持续时间，击穿后为绝缘恢复时间。试验标准电压460kV，击穿电压百分数=击穿电压值/出厂试验耐受电压。表2.加压流程图图3为AE现场测试图，其中超高频传感器为黄色信号(示波器通道1)，三个超声传感器分绿色(通道2)、紫色(通道3)、红色(通道4)。3个超声传感器，其中绿色通道500mV/格，紫色和红色通道200mV/格。从图中可见，绿色信号远远大于其它两个通道的信号。因此判断放电在绿色通道超声传感器所在的那一相即A相。（具体参见图3中传感器的位置）图3为AE/UHF现场测试图图4为历次击穿电压的趋势图，据

7、此可以发现GIS的内绝缘水平与耐压间歇时间有着密切的关系，随着绝缘恢复时间的延长，耐压水平逐步提升，但在提高到一定电压后仍会击穿。根据这一现象结合AE诊断的数据（如图3所示），现场初步判定启备变A相进线套管某处有异物存在，具体异物类型有待解体观察。图4历次击穿电压趋势图图5为解体后在启备变A相进线套管的正下方发现已经被打残缺的橡皮圈，图中的黑点为击穿时留下的痕迹。经厂家确认该橡皮圈不属于GIS内部安装配件，该元件的出现完全是由于安装人员的疏忽从其它安装辅件上遗落的。该橡皮圈如果长期滞留在运行中的GIS本体内其后果不堪设想。图5绝缘异物击穿图片1、原理分析G

8、IS组合电器基本是由断路器、隔离开关、接地开关、电压互感器、电流互