HDTF变频串联谐振试验成套装置给GIS做交流耐压

GIS 装置的特性

气体绝缘全封闭组合电器（gas insulatedsubstation），简称 GIS，主要由隔离开关、断路器、互感器、接地开关、母线、避雷器、出线终端及连接件等部件构成，上述设备及部件全部被封闭安装，且外壳要求金属接地，内部充满 SF6绝缘气体，这些气体带有一定的压力，因此也称作SF6全封闭式组合电器。

GIS的全部元件密封于一体不受外界干扰，占地面积小，运行方便并且可靠性高，维护工作量小，运行费用低，安装方便但检修周期长。相对普通设备而言，由于GIS设备的特殊结构，它的故障率低，但其故障造成的停电范围却相对很大，且在气室内难以查找故障点实现故障定位，导致检修耗时长，供电恢复速度慢造成的经济损失巨大，因此要求检修人员具有很高的专业水平及技能。根据国家电网公司颁布的《输电设备状态检修试验规程》，GIS 必须进行两大项目试验，即诊断性试验和例行试验，并且根据设备相关技术文件的规定或由状态评价的结果确定所有元件的试验项目及试验周期。其中一个重要的试验项目就是在交接及大修后需要现场对 GIS 进行交流耐压的试验。

GIS 具有多个不同气体密度的气室，每个气室内有单独的内部元件或多个相互连接的元件。采用浇铸环氧型树脂绝缘子连接气室内的导电元件和金属外壳，同时起机械支撑和电气绝缘的作用，而气室内部各元件通过金属连接件形成直接的电气连接。

GIS的气密性主要通过使用耐腐蚀性的 O 型密封胶圈来实现，并且金属外壳间的接口法兰全部经过精密的加工。一般在外壳上安装安全阀及防爆膜片。根据不同的内部结构，有三相共箱型 GIS 和分箱型 GIS 两种。三相共箱型 GIS 使用绝缘支架或绝缘隔板将三相电器隔开，从而可以使三相电器同时封装于一个箱体内。这种三相共厢式结构能够大量减少外壳金属材料的使用，并可大幅节省占地面积。此外， 在外壳中，由三相母线电流产生的磁力线可以相互抵消，从而减小相应的涡流损耗。分箱式 GIS 的三相主回路有相对独立的外壳，各相电气设备之间的绝缘实现三相之间的电气独立性。并且，三相主回路可以构成具有均匀电场的同轴圆筒式电极系统，结构相对简单，无相间短路问题，绝缘问题简单且方便制造，但分箱式 GIS 也存在以下缺点，即外壳数量较多，金属耗材多，密封环节繁琐造成较大的涡流损耗，此外占地面积也大。由于绝缘限制，分箱式 GIS 一般用在 330k V 等级及以上的系统中。

GIS 交流耐压试验

（1）试验原理

因电容较大，在 GIS 交流耐压试验中对试验变压器、试验电源和调压器的容量要求较高，现场实现困难，目前广泛使用变频串联谐振试验法来解决这一问题。试验步骤是先“老练净化”然后进行耐压试验。

（2）试验步骤

（a）被试品检测。在完成 GIS 的安装及对 GIS 进行解体性检修之后，需要进行 GIS的交流耐压试验，在试验操作前，应保证电流互感器 TA 的二次侧接地，待试验的 GIS间隔应与避雷器及保护火花间隙断开，并且应确保架空线和高压电缆、变压器和电压互感器等的高压引出线与 GIS 断开。GIS 的交流耐压试验包括主回路的接触电阻检测，元件试验，微水含量检测，泄漏电流试验和主回路的绝缘电阻试验，在以上这些试验合格后，最后对壳内 SF6气体的额定压力进行检验。在变频电源下，若经相关频率计算验证部分电磁式电压互感器不会导致磁饱和现象，则这些电磁式电压互感器能和主回路一并进行耐压试验。

（b）原理接线。图 2.8 是 GIS 变频式串联谐振交流耐压试验的原理接线图。

图中，T1为输入变压器， FC 为变频电源柜，T2为输出变压器，L 为固定电压电抗器，C1和 C2分别为电容分压器的高压和低压臂， Cx′为 GIS 对地电容、相间电容和分压器的等效电容。根据实际现场的情况，试验时需对试验设备进行合理布置，使其安放稳固且接线紧凑，并且采用专用接地线接地。试验时，根据图 2.8 进行接线并且接线完成后需要对所有接线进行检测以保证正确接线，连接 GIS 的外壳和试验变压器，并且要求试验变压器一端接地相连。并对分压器分压比、试验设备接地和挡位进行检查。

变配电站变频串联谐振试验装置主要由变频控制电源、激励变压器、电抗器、电容分压器组成。其中变频控制电源采用进口变频器，输出稳定，具有各种过流过压欠压等保护，频率分辨率为0.001HZ，在30～300Hz时频率细度可达0.01Hz，确保在整个频率区间内输出波形良好.

二参数

电压波形 正弦波，波形畸变率＜1.0%

输出频率 30～300Hz

工作制 满功率输出下，连续工作时间60min

品质因数 >30

输入工作电源 单相380/220V±10%，50Hz

环境温度 －10℃～+50℃

相对湿度 ＜95%，无凝露状况

适用范围 电缆变频谐振装置

发电机交流耐压装置

变电站电气设备交流耐压谐振装置

CVT检验用谐振升压装置