GIS交流耐壓試驗程序分為“老練凈化”和耐壓試驗兩個階段,加壓順序為工作最大相電壓、系統(tǒng)運行最高電壓和耐壓試驗電壓值。要在GIS交流耐壓試驗時開展超聲波局部放電測試應根據GIS的結構形式來選擇試驗電壓值和加壓時間。GIS結構形式分為二相共箱和二相分箱兩種。
對于大多數110kVGIS, 220kVGIS母線為二相共箱結構型式。從絕緣設計及絕緣配合目的來說,除考慮各種過電壓外,應考慮持續(xù)工頻電壓對絕緣的影響,代表性的持續(xù)工頻電壓等于系統(tǒng)最高電壓Us。絕緣結構在運行過程中,要求必須能夠長期連續(xù)的運行在工頻最高運行電壓。對絕緣配合程序,最重要參考電壓是設備最高電壓Um且Um≥ Us。因此二相共箱式GIS應選擇試驗電壓為系統(tǒng)運行最高工作電壓Us。在此階段的交流耐壓可認為考察GIS相間的絕緣水平,與實際運行情況相近,此時所測的局部放電信號特性也比較明顯,其局放水平可作為GIS在運行狀態(tài)下的局放水平檢測的參考。由于交流耐壓試驗使介質發(fā)生破壞性放電的電壓值可以用交流電壓峰值來表示,以110kV GIS為例,即155.5kV,系統(tǒng)最高運行電壓(126.5kV)低于破壞性放電的電壓值(155.5kV,所以在系統(tǒng)最高運行電壓時屬非破壞性試驗,建議適當延長在系統(tǒng)最高電壓下的耐壓時間,加強局放檢測密度。
對于220kV GIS斷路器二相分箱的結構形式,主要考察GIS相對地的絕緣狀況。如果帶母線(多為二相共箱)進行交流耐壓試驗,斷路器等二相分箱的GIS承受不了系統(tǒng)最高運行交流電壓,因此對二相分箱的GIS應以工作最大相電壓為準,即在“老練凈化”階段進行局放測試。此時進行超聲波檢測可能會檢測到較強的局部放電信號,但多是金屬毛刺等微小顆粒在灼燒過程中的放電,應延長局部放電測試時間,可延長至1-2h以更準確的認定該信號是否是設備存在缺陷故障。對于二相共箱的母線在此電壓下與GIS實際運行環(huán)境相差較大,所施電壓可能未達到某些局放的起始電壓,并不能代表設備實際運行的局部放電水平。
在耐壓試驗階段時如果發(fā)現在老練階段未發(fā)現的局部放電信號,但通過了交流耐壓試驗,可認為絕緣合格。因為GIS設備運行電壓只在瞬時過電壓時有可能達到耐壓值,即使存在該電壓下的局部放電,因其放電能量很小,它的短時存在不會影響到設備電氣設備的絕緣強度。同時由于1 min交流耐壓試驗本身會損壞絕緣,所以耐壓試驗階段不宜多次或延長耐壓時間進行超聲波局放檢測。
超聲波法局放測試點應選擇斷路器斷口處、隔離開關、接地刀閘、電流互感器、電壓互感器、避需器、導體連接部件等處的氣室側下方,認真觀察不同部位的超聲信號在連續(xù)模式下的有效值、峰值、及工頻和兩倍工頻的調制強弱。根據現場經驗,一般情況下可認定信號的有效值及峰值小于5mV且50Hz/100Hz相關性較弱時,GIS設備內部不存在絕緣微小缺陷;當信號的有效值及峰值超過20mV或出現明顯的50Hz/100Hz調制相關性時,說明設備內部存在某種絕緣缺陷,應根據信號的不同特征進行故障定位排查。
在現場交流耐壓條件下進行超聲波局放測試,彌補交流耐壓試驗的不足。它可以有效地判斷GIS中的絕緣水平,及時發(fā)現其內部缺陷,為GIS設備在投運后的安全運行提供了行之有效的保障。