金鹤变电站220kVGIS耐压及局放试验问题处理陈竟成

金鹤变电站220kVGIS耐压及局放试验问题处理陈竟成

陈竟成

（珠海电力工程监理有限责任公司519000）

摘要：220kVGIS耐压及局放试验过程出现放电情况，现场原因查找及分析，根据问题分析处理，采取改善措施，最后试验合格，GIS设备顺利投运。

关键词：GIS耐压及局放试验；放电现象；原因查找及处理；措施改善

220kV金鹤变电站220kVGIS，是河南平高电气有限公司生产的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。电站平面布置图如图1所示，主接线图如图2所示：

图1平面布置图

一、第一次耐压试验；

1、耐压及局放试验放电情况介绍：

2017年6月20日下午，天气下雨过后，开始进行耐压工作，从F7间隔套管处加压，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，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，天气：晴。11：40对B相进行耐压，现场试验电压先升压到145kV（5min），再升压到252kV（3min），当升压到336kV后发生放电现象；对现场检查后再次对B相进行耐压，升压到450kV后发生放电现象。下午15：00对A相进行耐压，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。

16：40再次对B相进行耐压顺利通过，17：24再次对C相进行耐压顺利通过。

2、现场原因查找及分析

1）2017年6月22日-23日，对全部气室进行气体成分测试，各个气室气体成分测试结果显示所有气室气体成分无异常现象。

2）查找外部放电痕迹

现场重点对GIS设备导流排、接地排等进行排查。

a、发现F7间隔C相高位隔离、接地开关绝缘盆子处有一个导流排有放电痕迹，与导流排连接的筒体法兰面存在漆层；

b、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，导流排与法兰连接处存在漆层。

通过对GIS设备外部全面排查可知，设备外部发生过放电现象。

3）原因分析

天气潮湿，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，由于耐压值高于实际运行电压较多，外部电场强度有可能接近甚至高于潮湿空气击穿场强，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升高，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，同时在放电导流排和筒体接触面发现存在漆层，说明此处存在接触不良，出现外部放电现象。

3、结论

1）根据现场气体成分测试结果可知，气室内部无放电现象；气体成份检测，耐压击穿后，气体异常很微量，而且当时未立即检测，故无法检测出异常变化；

2）根据现场对导流排、接地排等的检查结果可知，本站发生过外部放电现象。

3）绝缘盆子、安装工艺不良、绝缘件制造缺陷、电极表面损伤、微粒杂质、导电尘埃、表面毛刺、拉杆、金属对金属，都可能造成放电。而不仅仅是导流排、接地排问题。

4）因有放电现象，未找到放电原因、放电故障点，未处理好故障情况，耐压试验通过也不行。故障点必须经过处理合格后再做耐压试验通过，才能算耐压合格。

5）此次局放试验不予认可，因局放是三相同时一起做的试验，三相电中，由于电流的相位不同，在线路中产生的磁场强度、磁极性互相抵消了，局放数值肯定偏小，故试验不通过。下次局放试验必须单相分别做。

4、建议：

1）耐压试验过程中，厂家应该在现场准备配置足够的故障定位仪，发现问题能够及时得到帮助寻找故障点。重新打耐压，多放置故障定位仪；

筒体绝缘件排查，可以借助内窥镜等手段；

单相局放，寻找原因；

2）耐压试验，带的设备容量大，电抗大，电容有变化，不便于查找击穿原因，建议分段试验，缩小查找范围；

5、处理措施

1）经过现场人员对现场存在漆层的导流排和法兰进行处理，保证其可靠接触；

2）经过现场人员对本站导流排进行全面排查，对存在接触不良的现象，都已及时进行处理。

二、第二次耐压试验；

通过以上处理措施，征得厂家同意，决定对220kVGIS设备B、C相进行第二次耐压试验。

2017年7月5日，天气：晴。再次对B、C两相进行现场耐压试验，先升压到145kV（5min），再升压到252kV（3min），最后升到460kV（1min）耐压通过；降压至175kV进行局放（超声波、超高频）测量，没有找出放电点。

由于没有找出放电点，故本次试验不予认可。

处理措施：打开手孔端盖，借助内窥镜手段，对GIS设备内部全面排查闪络放电点。重新对GIS进行抽真空、注SF6气体，微水检测合格。

建议：在现场准备配置足够的故障定位仪，发现问题能够及时得到帮助寻找故障点。重新打耐压，多放置故障定位仪；

三、第三次耐压试验；

通过以上处理措施，征得厂家同意，决定对220kVGIS设备进行第三次耐压试验。

2017年8月5日，天气：晴。再次对GIS设备进行第三次耐压试验，试验分三步进行：

1、将高压试验引线接至#2主变出线套管的B相（分相加压），其余两相接地，通过#2主变变高间隔加压至1M段母线（包含#1母联间隔、金八甲线间隔、#1PT间隔、#2主变间隔、加金乙线间隔及1刀母线侧），并连同1M段母线设备及部分出线设备间隔进行耐压试验及局放测试，B相试验完毕；然后对C相进行试验。以上试验合格。

局放监测未发现有局放现象，局放试验合格。

2、将高压试验引线接至#2主变出线套管的B相（分相加压），其余两相接地，通过#2主变变高间隔加压至2M段母线（包含分段间隔、#2PT间隔、#2主变间隔及2刀母线侧），并连同2M段母线设备及部分出线设备间隔进行耐压试验及局放测试，B相试验完毕，然后对C相进行试验。以上试验合格。

局放监测未发现有局放现象，局放试验合格。

3、然后将高压试验引线接至#3主变出线套管的B相（分相加压），其余两相接地，通过#3主变变高间隔加压至6M段母线（包含#6PT间隔、金八乙线间隔、#2母联间隔、#3主变间隔、加金甲线间隔及6刀母线侧），并连同6M段母线设备及部分出线设备间隔进行耐压试验及局放测试，B相试验完毕，然后对C相进行试验。以上试验合格。

局放监测未发现有局放现象，局放试验合格。

4、由于A相不做耐压测试，所以在对A相进行局放测试时应先加压到252kV老练5分钟再降到175kV进行局放测试，以上试验合格。

局放监测未发现有局放现象，局放试验合格。

5、结论：

220kVGIS设备合格。

附图2：220kVGIS设备安装示意图

四、投运：

由于220kVGIS设备已合格，变电站于2017年8月11日开始启动，2017年8月12日顺利投运。