中华人民共和国电力行业标准

　　气体绝缘金属封闭电器现场           DL/T 555-94

　　耐 压 试 验 导 则

　　中华人民共和国电力工业部1994-12-29批准                 1995-05-01实施

　　气体绝缘金属封闭电器(以下简称GIS)安装后现场耐压试验目的是检查总体装 配的绝缘性能是否完好，防止意外因素(如安装错误，包装运输、贮存和安装调试 中的损坏，存在异物等)导致内部故障。

　　本试验应在其他现场试验项目都完成以后再进行。

　　1 总则

　　1.1 适用范围

　　本导则适用于交流50Hz、额定电压为66～500kV的户内、户外型的GIS。

　　GIS新安装部分、扩建部分及解体检修的部分均应作绝缘耐压试验。试验时， 不属于这三部分的相邻设备应采取措施，避免施加试验电压。

　　单独使用的SF6罐式断路器可参照执行。

　　1.2 引用标准

　　IEC517 72.5kV及以上气体绝缘金属封闭电器

　　SD290 气体绝缘金属封闭电器技术条件

　　IEEE P468-1/D5 GIS(1981)

　　GB311.1～311.6高电压输变电设备的绝缘配合、高电压试验技术

　　2 试品

　　试品应完全安装好，并充以合格的气体，气体密度保持在额定值。

　　GIS耐压时，应隔离的部分为：

　　a.高压电缆和架空线；

　　b.电力变压器和电磁式电压互感器；

　　c.避雷器。

　　隔离措施由CIS制造厂提供。

　　3 试品可能出现的绝缘缺陷类型

　　3.1  位置不固定的绝缘缺陷

　　主要是自由导电杂质和灰尘的侵入造成的。

　　3.2 位置固定的绝缘缺陷

　　位置固定的绝缘缺陷可能由以下原因造成：

　　a.安装错误，如电极安装不良、错位等；

　　b.装配工具和零部件遗留在设备内部；

　　c.电极表面的损伤；

　　d.运输中的损坏，如零件松动脱落，触头、弹簧、屏蔽罩等的移位变形等。

　　4 试验电压波形

　　根据现有的研究和经验，不同的波形电压对不同类型的绝缘缺陷有不同的敏感 性。

　　除下述电压波形外，不允许使用其他电压波形试验GIS。

　　4.1 交流电压

　　电压波形应接近正弦，两个半波应完全一样，且峰值和均方根(有效)值之比等 于2±0.07。

　　交流电压对检查介质污染(例如自由导电杂质等)是特别敏感的。在大多数情况 下，能有效地检查异常电极结构。

　　在现场绝缘耐压试验中使用的交流电压频率一般应采用50Hz。当条件不允许 时，也可采用30～300Hz。

　　4.2 冲击电压

　　冲击电压按波头长短可分为雷电冲击电压和操作冲击电压；按波形特征可分为 非周期性波(标准冲击)和振荡波两种。

　　正常或带有固定绝缘缺陷的GIS绝缘结构，振荡冲击和标准冲击的击穿特性， 主要决定于波头时间，即波头时间相同时，击穿电压基本相同。振荡冲击发生器的 效率远高于标准冲击，耐压试验可优先考虑应用振荡冲击电压。

　　4.2.1 雷电冲击电压

　　雷电冲击电压对检查异常带电结构(例如电极损坏)比较敏感。

　　标准冲击波头时间不大于10μs，振荡冲击波头时间不大于15μs。

　　4.2.2 操作冲击电压

　　操作冲击电压对检查GIS可能存在的绝缘缺陷很敏感。振荡操作冲击试验所用 的设备比较轻巧，因而在较高电压等级的现场耐压试验中应用较为合适。

　　操作冲击(包括振荡操作冲击)的波头时间一般应大于150μs。

　　5 试验设备

　　5.1 交流电压源

　　交流电压可由下述试验装置产生。

　　5.1.1 试验变压器

　　常规试验变压器是常见的试验设备，该设备十分笨重，而且一旦发生击穿放 电，会产生过电压和短路电流，对被试品有损害。

　　5.1.2 工频串联谐振装置

　　工频串联谐振装置是GIS现场耐压试验最常用的交流电压源，它的主要优点是 击穿时不会产生过电压、放电能量小，因此一旦击穿，被试品受到的影响和损害很 小。另外，该装置体积小、质量轻、所需的试验电源容量小。

　　5.1.3 变频串联谐振装置

　　变频串联谐振装置体积小、质量轻、所需电源容量小。但试验频率与GIS实际 运行频率不同，它随试品等值电容的变化而变化。

　　5.1.4 电磁式电压互感器或电力变压器

　　直接利用GIS自身的电压互感器或电力变压器，由低压侧供电，此时高压侧反 馈出来的电压也可作为现场试验需要的交流电压。这种办法不需要准备专门的高压 试验电源和进行高压引入的连接工作，试验后也无需再将它们拆开。

　　但这种方法仍然需要采取措施解决一旦试品击穿时产生电流、电压冲击的保护 问题。另外还需考虑试验装置的热容量及铁芯饱和等问题(尤其是用电磁式电压互 感器作为电源时)。目前这种方法较少使用。

　　5.2 冲击电压源

　　5.2.1 振荡雷电冲击电压

　　一个高压绕组和试品串联，再和一台冲击电压发生器组成衰减的串联谐振回路 可以用来产生谐振冲击电压波。它的优点是对固定类型的绝缘缺陷最为敏感；缺点 是对活动的绝缘缺陷不敏感，而且输出电压的效率低，试验装置较笨重，且需注意 陡波引起的反射问题。

　　5.2.2 振荡操作冲击电压

　　最常用的是振荡操作冲击发生器。由于它的设备较轻巧，且效率高，适用于高 电压等级的GIS现场耐压试验。

　　6 试验电压值

　　6.1 交流试验电压值

　　现场交流耐压试验电压值为出厂试验值的80%～100%。具体的耐压数值由供 需双方协商确定。

　　6.2 冲击试验电压值

　　现场冲击耐压试验数值为型式试验耐压值的80%～100%。

　　如型式试验未做操作冲击试验，安装后的操作冲击耐压试验电压值为安装后雷 电冲击试验值的80%。

　　7 耐压试验程序

　　7.1 程序的选择

　　试验的程序根据试品的状况和现场的条件从下列程序中选择：

　　程序A：按4.1条的交流电压试验，在规定的电压值下耐压1min。可增加冲 击电压试验(按4.2条)。试验在规定的电压值下进行，正负极性各三次。

　　程序B：按照4.1条的交流电压试验。在电压值不低于Um/(对中性点有 效接地系统)或Um(对中性点非有效接地系统)下耐压5min(Um为系统最高电压)。 同时应补充进行冲击电压试验(按4.2条)，试验在规定的电压值下进行，正负极性 各三次。

　　7.2 试验电压的施加

　　进行现场耐压试验时，应通过断路器和隔离开关，将整个GIS分为几个部分， 以便于准确确定击穿放电部位，并可限制放电能量。

　　7.2.1 相对地的绝缘耐压试验

　　规定的试验电压应施加到每相导体和外壳之间，每次一相，其他相的导体和接 地外壳相连，试验电源可接到被试相导体的任一部位。

　　选定的试验程序应使每个部件(不论是单独的或组合的)都至少施加一次试验电 压。但在编制试验方案时，必须同时注意要尽可能减少固体绝缘重复耐压的次数。 例如，尽量在GIS的不同部位引入试验电压。

　　7.2.2 高压开关断口间的耐压试验

　　试验电压应加到断路器和隔离开关断口间。断口的一侧与试验电源相连，另一 侧与其他相导体和接地的外壳相连。如采用程序A，应避免固体绝缘多次重复耐 压，可以在电压均匀升高到规定的电压值后迅速降回到零。

　　如怀疑试品安装过程中受到损坏或触头经过解体，应做此项试验。

　　7.2.3 设备安装后不必单独进行相间绝缘试验。

　　8 现场耐压试验的判据

　　8.1 如GIS的每一部件均已按选定的试验程序耐受规定的试验电压而无击穿放电， 则认为整个GIS通过试验。

　　8.2 在试验过程中如果发生击穿放电，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故障诊断技术所提供的资料，进行综 合判断。遇有放电情况，可采取下述步骤：

　　a.进行重复试验。如果该设备或气隔还能经受，则该放电是自恢复放电，认为 耐压试验通过。如果重复试验再次失败，按本条b项程序进行。

　　b.设备解体，打开放电气隔，仔细检查绝缘情况。恢复后，再一次进行规定的 耐压试验。

　　9 现场耐压试验的辅助项目

　　9.1 净化试验

　　净化试验应在现场耐压试验前进行，净化试验通过逐级增加电压达到下述两个 目的：

　　a.将设备中可能存在的活动微粒杂质迁移到低电场区域里去(在低电场区域，微 粒对设备的危险性减低，甚至没有危害)。

　　b.通过放电烧掉细小的微粒或电极上的毛刺、附着的尘埃等。

　　净化试验通常采用交流电压(在没有合适的交流电压源时，也可利用操作冲击 电压进行)，其操作要有一定的方式。基本原则是既要达到净化试验的目的，又要 尽量减少净化试验过程中微粒触发的击穿，还要减少对被试设备绝缘的损害，即减少 设备承受较高电压作用的时间。所以，逐级升压时，在低电压下可保持较长时间， 在高电压下则不许长时间耐压。

　　在净化试验过程中发生击穿放电时，也按8.2条原则处理。

　　采用交流电压净化时，施加电压值与时间的关系可参考图1。

　　图1 电压与时间关系曲线

　　UF-现场试验电压

　　9.1.1 净化试验的程序可结合7.1条进行，若最后施加的电压达到规定的现场耐压 值UF，则净化试验可以代替耐压试验。

　　9.1.2 采用振荡操作冲击电压净化时，由50%现场试验电压值开始，以10%现场试 验电压值为一级，每级正、负极性冲击三次，逐级增加直到规定的冲击耐压值。

　　9.2 局部放电检测

　　局部放电检测有助于检查多种绝缘缺陷和绝缘弱点，因而它是安装后耐压试验 很好的补充。由于环境干扰，此项工作往往比较困难，试验结果的判断需要一定的 经验。建议凡有条件和可能的地方应进行局部放电试验。

　　现场局部放电试验按照SD290.6.1.8条的规定进行。

　　现场局部放电试验通常在净化的过程中进行或在工频耐压试验前、后进行。为 了提高局部放电检测的效果，需尽量减少环境干扰，避免高压引线电晕的发生(如 GIS高压引入套管的屏蔽和采用无电晕的大直径导线等)。

　　10 击穿放电的定位

　　在耐压试验(包括净化试验)过程中，应尽可能使用击穿放电定位技术。定位技 术主要有以下几种：

　　a.光辐射检测；

　　b.音频噪音和振动测量；

　　c.记录和测定放电产生的电磁暂态过程；

　　d.SF6气体分解物的化学分析

　　11 试验报告

　　GIS投运前必须见到正式的耐压试验报告。试验报告应阐明试验接线、施加 电压的方式、耐压数值、时间、试验人员、日期、试品内部气体密度(如以气体压 力表示则应注明温度)。

　　试验过程中若发生击穿放电现象，应在试验报告中得到反映。

　　报告上应有明确的结论，试验负责人和审核人应当签字。

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　　附加说明：

　　本标准由中华人民共和国电力工业部提出。

　　本标准由电力工业部气体绝缘金属封闭电器标准化技术委员会归口。

　　本标准由电力工业部电力科学研究院和武汉高压研究所负责起草。

　　本标准主要起草人：黄维枢、蒋英圣、金跃珠、黎明。

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