S电厂自用工程220kvGIS设备出厂验收试验

S电厂自用工程220kvGIS设备出厂验收试验

马列王旭

（海南核电有限公司海南省昌江县572700）

摘要：S电厂自用工程220kvGIS是辅助电源系统的最重要的组成部分之一，整个辅助电源线路正是通过GIS将电网和辅助变及各开关柜等高压设备线路联系到了一起。

本次GIS出厂验收试验的目的就在于验证该设备的各项性能指标是否符合海南核电对于设备的基本要求。

关键词：GIS、倒送电、验收试验

1设备概述

SF6全封闭组合电器体积小、技术性能优良，是70年代初出现的一种先进的高压电气配电装置，国际上叫这种设备为Gas--InsulaterSwitchear.简称GIS

GIS设备的组成主要包含了断路器（CB\JA）、隔离开关（DS）、接地开关（ES）、接地隔离开关（EDS）、快速接地开关（FES）、电流互感器（CT）、电压互感器(PT)、避雷器等。它的主要作用是用来控制输电系统的关与合。GIS设备的所有带电部分都是被金属外壳所包围，它是用铝合金、不锈钢、无磁铸钢的材料做成。

GIS设备有以下几点优点：

●占地面积少(只有常规设备的25%)

●由于GIS设备属于全封闭式的，导电部分在外壳内，所以它不受环境影响

●运行安全可靠、维护工作量少、检修周期长

●施工工期短

●GIS设备没有无线干扰和噪音干扰

GIS主体设备如图1所示

图1GIS整体结构图

CB：断路器CT：电流互感器DS：隔离开关

ES：接地开关CH：电缆终端筒PT：电压互感器

FES：快速接地开关BUS：母线

海南昌江核电自用工程主接线图如图2所示。

图2S电厂自用工程主接线图

2设备结构

（1）断路器（CB）

SF6气体绝缘断路器是一种体积小、高性能及外壳接地之断路器，是以高绝缘强度之SF6气体作为消弧及绝缘介质，动作性能非常优越。断路器的消弧系统是采用双向、单压、吹弧的设计，其特色为构造简单、操作方便。

图2断路器结构图

（2）隔离开关（DS）

隔离开关是由电动机构带动三相作联动操作。基本设计上仅用于无载开关操作，但具备开断电容性充电电流、变压器励磁电流及母线移转电流之能力。

图3隔离开关结构图

（3）接地开关（ES）

接地开关是由电动或电动弹簧机构带动三相联动操作。接地开关有二款不同的机型，有各自的使用特性：一为检修用接地开关；另一为快速接地开关，用于可能会误合的带电线路上。两者于设计上在开关完全合闸的状态下均可耐受额定热稳定电流。接地开关可被当成一次侧外接端子用，以检测电压与电流，因此无须排放SF6气体，接地开关即可用以检测电流互感器电流比与接触电阻。

图4接地开关

（4）接地隔离复合开关（EDS）

EDS为隔离开关和接地开关的结合体，类似于单刀双掷开关，接到不同位置分别起到各自的作用。

（5）快速接地开关（FES）

接地开关和快速接地开关是两种不同性质的开关，接地开关配置在断路器两侧隔离开关旁边，仅起到断路器检修时两侧接地的作用。快速接地开关配置在出线回路的出线隔离开关靠线路一侧，它有两个作用：

●开合平行架空线路由于静电感应产生的电容电流和电磁感应产生电感电流；

●当外壳内部绝缘子出现爬电现象或外壳内部燃弧时，快速接地开关降主回路快速接地，利用断路器切除故障电流。

3试验目的

（1）验证GIS设备绝缘强度、耐电强度是否良好，高压情况下是否有放电甚至击穿现象。

（2）检测设备局部放电量是否在所允许的放电量范围之内。

（3）检查整个封闭系统的气密性是否良好。

（4）测量SF6气体的含水量是否在可允许范围内。

（5）验证开关动作特性是否合格。

（6）测量避雷器放电计数器是否能够正常工作。

4设备验收试验

整个验收过程中我们分别进行了回路电阻测试试验、局部放电试验（175kv）、工频耐压（460kv）试验、气体检漏试验、FS6气体水份测量试验、断路器动作特性试验、开关动作特性试验、避雷器放电计数测量等试验。

（1）工频耐压试验

这里有必要提到的是工频耐压试验，它是这些试验中最重要的一个试验之一，因为它能最好的检测出GIS整个设备整体的绝缘性能、抗击穿能力、以及设备本身的性能是否良好，从而通过此试验来考核产品的绝缘水平，发现被试品的绝缘缺陷，衡量过电压的能力。

图3高压升压设备

图4交流耐压试验显示屏

试验要求及过程：A.试验应在SF6气体的最小运行密度下进行；

断路器区间：0.50MPa

其他区间：0.55MPa

B．试验时应安装供货套管和相关附件进行试验

C．对GIS设备的相对地、相对相（加某一相时，其他两相接地）以及断路器和隔离开关的断口进行短路手机工频耐压试验

D．试验电压：460v，60s

试验结果及分析：本次耐压试验，我们选取了其中的一相（C相）进行了试验，通过升压变压器进行升压达到460kv，持续一分钟，这个过程中未出现闪络或者电压突然骤降的现象，这说明设备耐压强度和本身的性能没有问题。

（2）局部放电试验

局部放电试验与工频耐压试验是同时进行的，所不同的是它所需要的试验电压相对工频耐压试验小得多，试验电压为175kv。该试验在于确定试品是否存在放电及放电是否超标,确定局部放电起始和熄灭电压。发现其它绝缘试验不能检查出来的绝缘局部隐形缺陷及故障。我们核电厂规定放电试验放电量不得超过0.3pc，此次试验的测量值为0.1pc，符合试验大纲标准。

图5局部耐压试验检测系统

（3）气体检漏试验

GIS经现场安装，应对其拆装对接的每一处密封环节要进行严格的密封试验，如果存在漏点则必须返工处理，直至合格，以保证整个气室的年漏气率符合标准。

密封试验是检验GIS安装质量的一项关键工序。操作方法正确，测试结果准确，方可保证GIS在运行中的安全可靠性。

具体过程为：在GIS经真空检漏并充注SF6气体24h后，用塑料薄膜在法兰接口等处包扎，再过5h后进行检测，如果有一处薄膜内SF6气体的浓度大于30ppm，则该气室漏气率不合格。如果所有包扎薄膜内SF6气体的浓度均小于30ppm，则认为该气室漏气率合格。

图6气体检漏

5验收结论

本次验收结果符合海南核电设备验收大纲的要求，所得到的试验数据准确，验收合格。