根據(jù)北美地區(qū)GIS運(yùn)行調(diào)查報(bào)告,GIS設(shè)備投入運(yùn)行后*年故障率為4起/站·年,超過1年后故障率將大幅度減小。因此,GIS設(shè)備經(jīng)廠家初裝后,投運(yùn)前進(jìn)行耐壓試驗(yàn)、局放試驗(yàn)十分有必要。
我國(guó)于1973年使用GIS,進(jìn)入80年代后GIS用量迅速增加。zui早使用GIS設(shè)備的時(shí)候,因?yàn)樵囼?yàn)條件有限,現(xiàn)場(chǎng)對(duì)GIS設(shè)備做試驗(yàn)幾乎很難做到。其中少數(shù)外資引進(jìn)的GIS設(shè)備利用廠家提供的試驗(yàn)設(shè)備在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了耐壓試驗(yàn),試驗(yàn)后也確實(shí)發(fā)現(xiàn)了一些隱藏的故障,消除了影響系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行的一些隱患。
1984年我國(guó)*臺(tái)230千伏,1安培電感可調(diào)的串諧試驗(yàn)裝備(型號(hào)為CHX-230)研制成功。兩年后,在CHX-230的基礎(chǔ)上我國(guó)研究人員又研制成功了兩級(jí)串聯(lián)的460千伏,1安培電感可調(diào)的串諧試驗(yàn)裝備(型號(hào)為CHX-460)。這兩種試驗(yàn)裝備投入現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)后,標(biāo)志著我國(guó)220千伏及以下電壓等級(jí)的GIS設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)工頻耐壓試驗(yàn)進(jìn)入了一個(gè)新的階段。在1985年,我國(guó)研究人員為研究500 kV SF6罐式斷路器現(xiàn)場(chǎng)交流耐壓試驗(yàn),成功的開發(fā)出800kV/6A/100Hz變頻交流耐壓諧振裝置。并應(yīng)用該裝備對(duì)500千伏GCB進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)耐壓測(cè)試,得到了很好的應(yīng)用效果。
越來越多的500kV GIS設(shè)備投入使用,采用交流耐壓試驗(yàn)的不一定能檢查出GIS設(shè)備中所有的缺陷。對(duì)于超高壓GIS設(shè)備,為了保證GIS設(shè)備運(yùn)行的安全、可靠,現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)除了包括工頻或者變頻耐壓試驗(yàn)外,還要增加沖擊試驗(yàn)的內(nèi)容。
現(xiàn)在,根據(jù)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(DL/T618-1997和DL/T555-2004)的要求,GIS設(shè)備交運(yùn)前必須進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)耐壓試驗(yàn)?,F(xiàn)場(chǎng)耐壓試驗(yàn)主要包括工頻交流耐壓試驗(yàn),隨著特高壓GIS的使用,單純的交流耐壓試驗(yàn)還不足以查出所有缺陷,還需要進(jìn)行雷電沖擊耐壓試驗(yàn)。但現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行沖擊試驗(yàn)的主要問題是:所需設(shè)備笨重,另外整個(gè)行業(yè)中暫無相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范進(jìn)行過明確要求。相關(guān)試驗(yàn)只是在實(shí)驗(yàn)室中展開,還沒有達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的階段。GIS安裝后投運(yùn)前,現(xiàn)場(chǎng)的交流耐壓試驗(yàn)仍是現(xiàn)在對(duì)其絕緣性能測(cè)試的一種主要方法。
GIS設(shè)備包括的元件和間隔數(shù)量較多,并且由于全封閉的結(jié)構(gòu),一旦GIS設(shè)備絕緣出現(xiàn)問題,在對(duì)GIS耐壓試驗(yàn)發(fā)生擊穿時(shí),查找故障點(diǎn)將會(huì)困難。國(guó)內(nèi)曾對(duì)此進(jìn)行過相關(guān)的研究。早起主要通過試驗(yàn)人員聽聲判別,但是這種方式需要的人力較多,并且聽聲容易受主觀的影響,雖然定位的準(zhǔn)確度不太好,但是由于原理簡(jiǎn)單,這種方法到現(xiàn)在為止還是比較常用的。
隨著現(xiàn)代測(cè)量技術(shù)的發(fā)展,目前主要應(yīng)用的GIS耐壓定位技術(shù)包括:
利用超聲測(cè)試法進(jìn)行GIS耐壓過程中的故障定位原理和超聲法測(cè)量GIS局部放電基本形似,但不同的是,GIS局放信號(hào)是連續(xù)的;而GIS設(shè)備耐壓試驗(yàn)過程中擊穿是在短的時(shí)間內(nèi)瞬時(shí)發(fā)生的,GIS設(shè)備上需要布置較多數(shù)量的傳感器探頭,如果在GIS設(shè)備試驗(yàn)時(shí)發(fā)生擊穿放電時(shí),需要同步記錄,這對(duì)所應(yīng)用測(cè)量系統(tǒng)的同步性有較高的要求。
利用采集GIS設(shè)備發(fā)生擊穿時(shí)產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)信號(hào)來定位判斷GIS設(shè)備的故障點(diǎn)。采用振動(dòng)法進(jìn)行GIS耐壓試驗(yàn)擊穿故障定位也要在被試GIS設(shè)備的金屬外殼上布置振動(dòng)傳感器。在耐壓試驗(yàn)過程中,所有傳感器同時(shí)工作,檢測(cè)數(shù)據(jù),同樣對(duì)數(shù)據(jù)采集的同步性有較高的要求。
當(dāng)GIS設(shè)備發(fā)生擊穿時(shí),故障點(diǎn)的接地線電流將發(fā)生變化,可以利用這一特性進(jìn)行GIS耐壓過程中故障點(diǎn)定位,但是現(xiàn)在對(duì)這種方法的研究相對(duì)較少。
對(duì)于超聲波局放定位技術(shù)在耐壓試驗(yàn)中的應(yīng)用尚需大量研究,以完善試驗(yàn)裝置,更好的為GIS的耐壓試驗(yàn)服務(wù)。