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摘要：近年来特高压在我国迅速发展，积累了大量现场试验经验，试验技术也不断进步完善，本文根据近年来国内特高压现场试验实际经验，全面的介绍了特高压1100kVGIS现场交流耐压试验试验技术，总结了近年来现场试验的经验，并给出了现场试验参数计算和设备配置选择的实例。
关键词：特高压1100kV；GIS现场交流耐压试验技术
一、特高压1100kVGIS结构特点
与高压、超高压GIS相比，特高压1100kVGIS绝缘水平进一步提高、开断容量进一步增大、抑制过电压要求进一步提升，绝缘配合更为紧密。受机械强度、断路器操作功、制造成本等因素的制约，特高压GIS的产品尺寸不能无限制增大，为在相对合理的尺寸内，满足更高的绝缘性能和机械性能要求，给特高压GIS的设计、制造、安装带来了更多的难题，也对其制造、安装中工艺控制和试验提出了更高的要求。特高压1100kVGIS各气室内部对电场分布有着更为严格的控制要求，对于绝缘缺陷也更为敏感，现场交流耐压试验对于发现绝缘缺陷、保障特高压1100kVGIS投运质量有着更为重要的意义。国内特高压1100kVGIS普遍采用“一字型”分层分相布置方式，采用3/2接线方式，进出线套管位于两侧，安装高度达17m左右，一般临近站内通道。
二、特高压1100kVGIS现场交流耐压试验方法
（一）试验方案
GIS现场交流耐压试验有两种不同的试验方法和装置可供选择：一种是采用电感可调的工频谐振装置，另一种是采用变频谐振装置。变频谐振装置由于电抗器电感固定，电抗器内部不存在可调气隙和机械传动机构，电抗器重量能有所减轻，结构也更为简单可靠，更适应高电压、大容量设备的现场试验需求。因此，目前特高压1100kVGIS现场交流耐压试验一般使用变频串联谐振原理进行。从进出线套管处施加试验电压至导体和外壳之间，非被试相导体接地。
对于新建特高压站间隔数较多的情况，由于特高压1100kVGIS安装和返修周期较长，为尽快发现特高压GIS内部绝缘缺陷，同时综合考虑试品电容量不宜过大，国内GIS现场交接交流耐压常采取分阶段耐压的形式，推荐每安装3至4台断路器间隔进行一次耐压试验。但在制定分段试验方案时，要注意尽可能减少GIS内固体绝缘元件承受试验电压的次数。
此外，根据国内现场经验，特高压1100kVGIS设备经运输、安装并经过现场联调试验多次操作，可能有异物颗粒掉落，导致绝缘性能受损。因此被试间隔内各元件之间的联调试验宜在绝缘试验前进行。对于采用分阶段耐压试验方案的，在整体联调试验完成后，建议通过施加一定时间的老练试验电压再次确认GIS绝缘状态。
（二）试验频率
GB/T16927.1-1997《高电压试验技术第一部分：一般试验要求》在交流电压试验条款中规定：“试验电压一般应是频率为45~65Hz的交流电压，通常称为工频试验电压”。试验频率对不同试品的绝缘有着不同程度影响，一般来说，在45~65Hz的频率范围内，频率变化对绝缘性能的影响可忽略。GIS内的绝缘介质受试验频率影响较小，现场工频耐压试验允许有较大的频率偏差，一般为10~300Hz，但这是基于较低电压等级设备的试验和运行经验，对于特高压1100kVGIS现场试验，由于实际试验、运行经验有限，应更谨慎的考虑试验频率的严格性问题。对现场GIS交流耐压试验工频谐振装置的现场适应性问题，以及变频谐振装置的工频严格性问题进行了深入的探讨，提出特高压GIS现场交流耐压试验的一个基本原则：通过合适的试验设备及参数配置，将试验频率限制在45~65Hz或尽量将其限制在附近的一定范围内。但未进一步给出具体的频率限定范围，有待更多的研究和现场经验积累。此外，若带母线PT进行交流耐压试验，还应注意控制试验频率满足PT制造厂要求。
（三）试验加压程序
根据GB/T50832-2013《1000kV系统电气装置安装工程电气设备交接试验标准》中对特高压1100kVGIS现场交接交流耐压的规定，762kV以下的老练时间为5min，耐压试验电压为出厂耐压值的80%，即880kV。但近年来的工程实践经验表明，标准规定的加压程序和试验电压值难以确保特高压GIS投运质量，GIS在耐压试验通过后仍有绝缘事件发生。因此，从2014年起，为进一步提高特高压GIS现场交接绝缘性能检验水平，在国内特高压GIS现场交接交流耐压试验中，普遍采取：将762kV以下的老练时间从5min增加至20min，并将耐压值从出厂值的80%提高至100%，即1100kV。同时，为保障局放测试过程中测试人员的人身安全，在耐压通过后，试验电压降至762kV，30min后方进行局部放电测试。预防性试验暂未参照此做法。因此，现场交接交流耐压试验的程序为：零起升压至Ur/3(1100/3=635kV)，持续10min；再升至1.2Ur/3(762kV)，持续时间20min，完成老练；最后升至Ur(1100kV)，进行1min耐压，耐压试验结束后，将试验电压降至1.2Ur/3(762kV)，保持30min后进行局放测试。GIS母线电压互感器空载电流测量可与GIS主回路绝缘试验一起进行，分别在耐压试验前后进行测量，试验电压为577kV。进行局部放电测量时，超声波测试应对每个气体间隔进行，在GIS外壳上按小于1m的间隔距离布置测点，跨过盆式绝缘子即增加一个测点；特高频测试应在每个盆式绝缘子处测量。局部放电测量及电压互感器空载电流测量结束后将试验电压降至零，断开试验电源并将试品放电接地。
（四）试验接线
（1）电源接线
特高压GIS交流耐压试验对电源容量要求较高，试验前提前确认现场试验电源条件，容量满足估算结果要求，且距试验设备摆放位置不宜过远，以防电源电缆上压降过大，影响试验设备工况。同时，应根据估算结果，选择电源接线电缆截面。
（2）二次短接
耐压试验中，被试范围内电流互感器的二次绕组均应短路并接地，被试范围较大时，现场电流互感器二次短接接地工作量可能较大，特别是在本体处进行短接时，宜提前做好短接工作，必要时在试验前再次确认短接情况。
（3）一次接线
(1)试验回路中暴露在空气中的部分应与临近的避雷器、架空母线、构架等其他设备设施保持足够的空气绝缘距离(建议不小于10m)，并确保临近的金属导体可靠接地。由于特高压GIS试验加压引线较长，应特别注意加压线的摆动是否会导致与周边物体的安全距离不足。(2)建议试验加压套管临近的电压互感器、避雷器在耐压试验通过后安装，特别是交接试验耐压值选取1100kV时，电压互感器、避雷器的安装极有可能导致加压引线安全距离不足。(3)从线路侧套管加压时，道路宽度较小，普遍设计为3.5m左右，而试验设备均压环尺寸较大，可能导致同临近避雷器等设备的均压环距离过近，应提前评估，必要时预先拆除相关设备。(4)经验表明，Φ500~Φ800mm的加压用无晕导线即可满足1100kV电压等级耐压试验要求(不同地区受地理、气候条件有所影响)。(5)由于特高压GIS套管较高，且距站内道路距离一般10m以上，加压引线通常超过20m，推荐选用金属编织工艺的无晕导线，以提高强度。同时，在试验接线过程中应注意避免对无晕导线的挤压、弯折，以防无晕导线断裂，这点在两侧接头固定处应特别注意。(6)无晕导线内的承力拉线应具备足够强度，特别是在受潮较重且主回路接触不佳的情况下，加压时拉线上有泄漏电流流过，可能会烧断拉线，推荐选用直径不小于20mm的尼龙绳。另外，宜准备充足的备品导线，以免应导线断裂影响试验。
三、结论
从试验原理上说，特高压1100kVGIS现场交流耐压试验同常规GIS并无区别，一般采用串联谐振的形式进行。但特高压1100kVGIS绝缘配合紧密、试验电压高、设备容量大、套管高度高，给现场试验的实际实施带来诸多难题。在进行特高压1100kVGIS现场交流耐压试验时，应先进行必要的核算和勘查，确保试验设备的配置、试验电源的选取、现场空间距离等满足试验需求。
参考文献：
[1]程鹏,李炜,康钧,王宁华,崔博源,陈允,张鹏飞,李渊,李秋阳.特高压变电站1100kVGIS现场冲击耐压试验方法[J].高压电器,2017,53(06):8-12.
[2]夏文,王传川,徐晟.特高压1100kVGIS设备的两种技术方案[J].高压电器,2011,47(09):44-49.