文 韜， 張喬根， 趙軍平， 陶風(fēng)波， 賈勇勇

(1. 西安交通大學(xué)電力設(shè)備電氣絕緣國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 西安 710049；2. 國(guó)網(wǎng)江蘇省電力公司電力科學(xué)研究院，江蘇 南京 211103)

特高壓GIS設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊耐壓試驗(yàn)技術(shù)的應(yīng)用

文 韜1， 張喬根1， 趙軍平1， 陶風(fēng)波2， 賈勇勇2

(1. 西安交通大學(xué)電力設(shè)備電氣絕緣國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 西安 710049；2. 國(guó)網(wǎng)江蘇省電力公司電力科學(xué)研究院，江蘇 南京 211103)

氣體絕緣金屬封閉組合電器(GIS)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛，其運(yùn)行安全可靠對(duì)電力系統(tǒng)至關(guān)重要?，F(xiàn)場(chǎng)雷電沖擊耐壓試驗(yàn)受制于設(shè)備體積和回路電感，難以在GIS變電站，尤其是特高壓GIS變電站應(yīng)用。本文分析了目前GIS設(shè)備沖擊耐壓試驗(yàn)現(xiàn)狀，并從波形參數(shù)、電壓極性和加壓間隔時(shí)間等方面闡述了GIS設(shè)備沖擊電壓絕緣缺陷檢出影響因素?；谘邪l(fā)的特高壓GIS變電站現(xiàn)場(chǎng)沖擊耐壓試驗(yàn)用的可移動(dòng)式氣體絕緣標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊試驗(yàn)成套設(shè)備，成功在1000 kV南京站和蘇州站開展了現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊耐壓試驗(yàn)。

氣體絕緣金屬封閉組合電器(GIS)；現(xiàn)場(chǎng)絕緣耐壓試驗(yàn)；沖擊耐壓試驗(yàn)；標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊；沖擊電壓發(fā)生器；特高壓GIS變電站

氣體絕緣金屬封閉組合電器(GIS)[1-5]是現(xiàn)代電力系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備，相比傳統(tǒng)的敞開式開關(guān)設(shè)備具有占地面積少、受外界環(huán)境影響小、運(yùn)行安全可靠、檢修周期長(zhǎng)等顯著優(yōu)點(diǎn)[6-10]。隨著江蘇電網(wǎng)特高壓工程建設(shè)的穩(wěn)步推進(jìn)，1100 kV GIS設(shè)備在全部已投運(yùn)與在建特高壓變電站中得到了廣泛應(yīng)用。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，GIS的故障率一般只有常規(guī)設(shè)備的20%～40%，但由于GIS設(shè)備采用全封閉結(jié)構(gòu)，一旦發(fā)生故障，后果比敞開設(shè)備更嚴(yán)重，且故障修復(fù)時(shí)間長(zhǎng)、診斷過程復(fù)雜，將造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和不良的社會(huì)影響。

GIS絕緣耐壓試驗(yàn)是檢查GIS絕緣性能最直接、最嚴(yán)格及最有效的試驗(yàn)方法[11,12]，試驗(yàn)電壓波形主要有工頻電壓和沖擊電壓兩類，其中工頻耐壓試驗(yàn)技術(shù)成熟，在廠內(nèi)單元耐壓試驗(yàn)與設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)安裝完成后的整體耐壓試驗(yàn)階段均可開展，而沖擊耐壓試驗(yàn)卻難以在設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)安裝完成后進(jìn)行，僅在設(shè)備出廠前進(jìn)行沖擊電壓試驗(yàn)考核。而實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，已通過交流耐壓試驗(yàn)的GIS設(shè)備在沖擊耐壓試驗(yàn)中與入網(wǎng)運(yùn)行后仍有可能出現(xiàn)絕緣故障[13]，如三峽電站550 kV GIS現(xiàn)場(chǎng)交接試驗(yàn)中，工頻耐壓試驗(yàn)通過后，沖擊耐壓試驗(yàn)中發(fā)生了3處閃絡(luò)。因此，有必要研究GIS現(xiàn)場(chǎng)雷電沖擊耐壓試驗(yàn)技術(shù)，與交流耐壓試驗(yàn)形成互補(bǔ)，提供GIS設(shè)備投運(yùn)前全面的最終檢查。

1 GIS設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)沖擊耐壓試驗(yàn)現(xiàn)狀

國(guó)際大電網(wǎng)組織(CIGRE)曾對(duì)比不同試驗(yàn)電壓波形對(duì)GIS中絕緣缺陷的檢測(cè)有效性，提出雷電沖擊電壓對(duì)高壓電極表面突出物、絕緣界面金屬微粒等缺陷的檢測(cè)更加靈敏。IEC 62271—203：2011和GB 7674—2008絕緣耐壓程序C中推薦對(duì)252 kV及以上GIS設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)雷電沖擊試驗(yàn)[14-15]。但目前實(shí)際情況是現(xiàn)場(chǎng)多采用絕緣耐壓程序B開展交流耐壓試驗(yàn)的同時(shí)進(jìn)行局部放電檢測(cè)，沖擊耐壓試驗(yàn)鮮有開展的原因?yàn)楣ぷ餍实秃筒ㄐ钨|(zhì)量低。

1.1 工作效率低

傳統(tǒng)沖擊電壓發(fā)生器為敞開式結(jié)構(gòu)，采用空氣作為絕緣介質(zhì)，結(jié)構(gòu)尺寸龐大，例如標(biāo)稱電壓3000 kV沖擊電壓發(fā)生器，本體高度達(dá)12 m。而目前GIS變電站設(shè)計(jì)建設(shè)趨于緊湊，現(xiàn)場(chǎng)道路狹窄，大體積設(shè)備安裝條件較差，現(xiàn)場(chǎng)安裝困難。此外，對(duì)于容量較大的GIS設(shè)備，為了滿足波形參數(shù)需要，往往需要進(jìn)行分段試驗(yàn)，沖擊設(shè)備需要在變電站內(nèi)進(jìn)行短距離移動(dòng)，此時(shí)需要拆卸重復(fù)安裝，工作耗時(shí)耗力，難以適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用需要。

1.2 波形質(zhì)量低

隨著電壓等級(jí)的提高，GIS設(shè)備負(fù)載電容量增加，現(xiàn)場(chǎng)沖擊耐壓試驗(yàn)對(duì)于沖擊電壓發(fā)生器帶負(fù)載能力提出新要求。傳統(tǒng)沖擊電壓發(fā)生器由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和元器件選型造成本體回路固有電感較大，例如標(biāo)稱3000 kV沖擊電壓發(fā)生器，本體電感可達(dá)100 μH。接入負(fù)載后沖擊電壓發(fā)生器輸出雙指數(shù)沖擊電壓波形波前時(shí)間Tf受制于回路電感L和負(fù)載電容C，可由公式(1)進(jìn)行估算[16]，即：

(1)

假定C=3000 pF，L=100 μH，則Tf=2.55 μs，超過標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊波前時(shí)間上限1.56 μs。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)沖擊耐壓試驗(yàn)，尤其是特高壓GIS設(shè)備，單個(gè)間隔負(fù)載電容量更高，波形質(zhì)量更低?，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用時(shí)，調(diào)波困難，波形參數(shù)往往不能滿足預(yù)期要求。

基于此，文獻(xiàn)[14][15]放寬了現(xiàn)場(chǎng)雷電沖擊耐壓試驗(yàn)波形參數(shù)要求：雷電沖擊電壓波前時(shí)間可延長(zhǎng)至 8 μs；如果采用振蕩雷電沖擊電壓，波前時(shí)間可延長(zhǎng)至約15 μs。迄今為止，振蕩雷電沖擊現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)已在浙南特高壓變電站中得到應(yīng)用，但雷電沖擊和標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)至今仍未開展。

2 GIS設(shè)備絕緣缺陷檢出影響因素

2.1 波形參數(shù)影響

采用波前時(shí)間約為10 μs，振蕩頻率25 kHz的沖擊電壓模擬現(xiàn)場(chǎng)沖擊耐壓試驗(yàn)用振蕩雷電沖擊電壓。圖1為標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊電壓和長(zhǎng)波前振蕩雷電沖擊電壓下，r=0.5 mm、d=60 mm SF6棒-板間隙50%放電電壓隨氣壓變化曲線。從中不難看出，長(zhǎng)波前振蕩雷電沖擊比標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊的擊穿電壓高約10%～20%，即現(xiàn)場(chǎng)采用的長(zhǎng)波前振蕩雷電沖擊電壓檢測(cè)絕緣缺陷的有效性低于標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊電壓。此外，振蕩雷電沖擊波形參數(shù)受負(fù)載特性和回路參數(shù)的影響很大，對(duì)不同負(fù)載進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，很難產(chǎn)生波形參數(shù)比較一致的試驗(yàn)電壓波形。

圖1 標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊電壓和長(zhǎng)波前振蕩雷電沖擊電壓下間隙50%放電電壓隨氣壓變化曲線(SLI:標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊；OLI：振蕩雷電沖擊)

上述實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在長(zhǎng)波前振蕩雷電沖擊電壓下，放電多發(fā)生在波形上升沿，說明波前時(shí)間對(duì)放電特性影響較大。圖2為r=0.5 mm、d=60 mm SF6棒-板間隙在不同氣壓下，50%放電電壓隨非振蕩雙指數(shù)沖擊電壓波前時(shí)間變化曲線。當(dāng)波前時(shí)間Tf> 1.2 μs時(shí)，間隙放電電壓隨波前時(shí)間增加而升高，其放電電壓高于標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊(1.2 μs)。因此，建議采用標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊電壓對(duì)GIS設(shè)備進(jìn)行絕緣耐壓試驗(yàn)，可提高絕緣缺陷檢出概率。

圖2 不同氣壓下50%放電電壓隨非振蕩雙指數(shù)沖擊電壓波前時(shí)間變化曲線

2.2 電壓極性影響

通常情況下，SF6極不均勻電場(chǎng)間隙正極性擊穿電壓低于負(fù)極性，因此采用正極性沖擊電壓對(duì)GIS設(shè)備絕緣缺陷檢測(cè)更為有效。

但近幾年SF6氣體的放電特性研究表明，極不均勻電場(chǎng)下，SF6棒-板間隙在沖擊電壓下放電電壓隨氣壓變化會(huì)出現(xiàn)“極性反轉(zhuǎn)”現(xiàn)象[17]：在較低氣壓下，負(fù)極性放電電壓高于正極性；在較高氣壓下，正極性放電電壓高于負(fù)極性。這種現(xiàn)象是由空間電荷的遷移和擴(kuò)散造成的，SF6氣體的強(qiáng)電負(fù)性使得其極容易吸附電子，從而形成質(zhì)量和體積較大的負(fù)離子團(tuán)，致使遷移和擴(kuò)散變得困難，該負(fù)離子團(tuán)易于積聚在流注頭部，嚴(yán)重畸變電場(chǎng)。伴隨著氣壓的升高，離子團(tuán)的遷移和擴(kuò)散更為不易，加重了電場(chǎng)的畸變程度。另外，SF6氣體對(duì)電場(chǎng)不均勻程度十分敏感，其凈電離系數(shù)隨電場(chǎng)的增強(qiáng)而顯著增大。

因此，采用正、負(fù)極性沖擊電壓對(duì)GIS設(shè)備進(jìn)行絕緣缺陷檢測(cè)更為可靠，IEC和GB試驗(yàn)程序C也這樣規(guī)定： 按規(guī)定試驗(yàn)電壓值進(jìn)行工頻電壓試驗(yàn)持續(xù)1 min,并且對(duì)每一極性進(jìn)行3次雷電沖擊電壓試驗(yàn)。

2.3 加壓間隔時(shí)間影響

大量沖擊試驗(yàn)實(shí)踐表明，利用升降法測(cè)量試品的50%放電電壓時(shí)，若相鄰兩次加壓的時(shí)間間隔太短，會(huì)出現(xiàn)試品連續(xù)擊穿或連續(xù)不擊穿的跟隨現(xiàn)象，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果分散性增大，影響試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性。間隔時(shí)間取1 min時(shí)試品的擊穿情況如圖3所示，將四次以上連續(xù)耐受或擊穿視為出現(xiàn)跟隨現(xiàn)象，則圖中區(qū)域 Ⅰ 與區(qū)域 Ⅲ 出現(xiàn)了連續(xù)擊穿的負(fù)跟隨現(xiàn)象；區(qū)域 Ⅱ 與區(qū)域 Ⅳ 出現(xiàn)了連續(xù)不擊穿的正跟隨現(xiàn)象。

圖3 1 min間隔時(shí)間下試品放電的跟隨現(xiàn)象

出現(xiàn)跟隨現(xiàn)象的原因?yàn)榍耙淮渭訅簩?dǎo)致的介質(zhì)狀態(tài)變化未得到充分恢復(fù)，改變了后一次放電的初始條件。極不均勻電場(chǎng)下SF6氣體間隙擊穿與否主要取決于引發(fā)電子崩的有效電子產(chǎn)生率與初始流注電暈對(duì)小曲率半徑電極附近電場(chǎng)的屏蔽作用，在某次加壓引發(fā)擊穿后，由放電通道向外擴(kuò)散的大量電子被SF6分子俘獲形成負(fù)離子，與SF6分子相比，這些負(fù)離子在下一次加壓時(shí)因脫附作用更容易產(chǎn)生電子，使有效初始電子產(chǎn)生率升高，導(dǎo)致氣隙連續(xù)擊穿，出現(xiàn)負(fù)跟隨現(xiàn)象；若某次加壓未引發(fā)擊穿，較短的時(shí)間間隔使次此加壓所產(chǎn)生的電暈屏蔽層內(nèi)空間電荷不能完全消散，這些空間電荷在下一次加壓時(shí)仍發(fā)揮屏蔽作用，導(dǎo)致氣隙連續(xù)耐受，出現(xiàn)正跟隨現(xiàn)象。試驗(yàn)研究表明，當(dāng)加壓間隔時(shí)間Tint≥ 5 min時(shí)，介質(zhì)狀態(tài)能夠得到充分恢復(fù)，試品不再出現(xiàn)多次連續(xù)擊穿或連續(xù)耐受的跟隨現(xiàn)象。

綜合考慮現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)情況，建議兩次沖擊電壓施加時(shí)間不小于5 min，其從操作規(guī)范方面提高了沖擊電壓檢測(cè)絕緣缺陷的有效性。

3 標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊耐壓試驗(yàn)技術(shù)及應(yīng)用

3.1 標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊耐壓試驗(yàn)成套設(shè)備

為了使GIS設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)沖擊耐壓試驗(yàn)，尤其是標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊耐壓試驗(yàn)，得以在GIS變電站安全、便捷開展，結(jié)合特高壓GIS變電站特點(diǎn)，提出了適用于特高壓GIS變電站現(xiàn)場(chǎng)沖擊耐壓試驗(yàn)用的可移動(dòng)式氣體絕緣標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊試驗(yàn)成套設(shè)備(如圖4所示)。

圖4 特高壓GIS現(xiàn)場(chǎng)沖擊耐壓試驗(yàn)成套設(shè)備

絕緣筒式?jīng)_擊電壓發(fā)生器以高氣壓SF6氣體為絕緣介質(zhì)，并通過外置波頭電阻、波尾電阻的方式極大地壓縮了發(fā)生器體積，減小了發(fā)生器自身的固有電感，與傳統(tǒng)Marx發(fā)生器相比，其帶負(fù)載能力更強(qiáng)，尤其適用于特高壓GIS現(xiàn)場(chǎng)沖擊耐壓試驗(yàn)。外置的波頭電阻連接在沖擊電壓發(fā)生器與電容分壓器之間，被試GIS套管通過高壓引線與電容分壓器相連，并通過電容分壓器-衰減器-數(shù)字示波器測(cè)量系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)沖擊電壓的測(cè)量。

綜合考慮現(xiàn)場(chǎng)裝卸工作量與運(yùn)輸高度限制，沖擊電壓發(fā)生裝置采用兩段式模塊化設(shè)計(jì)，其中，下段設(shè)計(jì)為7級(jí)，標(biāo)稱電壓為1400 kV；上段設(shè)計(jì)為8級(jí)，標(biāo)稱電壓為1600 kV。兩段高度均小于3.8 m，分段運(yùn)輸能夠滿足運(yùn)輸高度要求

為保證沖擊電壓發(fā)生裝置移動(dòng)靈活性、提高試驗(yàn)效率，采用“履帶式移動(dòng)底盤”?，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)時(shí)，將沖擊電壓發(fā)生裝置放置于“履帶式移動(dòng)底盤”上，并通過螺栓固定，利用機(jī)電控制“履帶式移動(dòng)底盤”實(shí)現(xiàn)沖擊電壓發(fā)生裝置的移動(dòng)與轉(zhuǎn)向。

3.2 標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊耐壓試驗(yàn)成套設(shè)備的應(yīng)用

基于所研設(shè)備，在1000 kV南京站和蘇州站成功開展了現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊耐壓試驗(yàn)，如圖5所示。

圖5 1000 kV南京站現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

1000 kV南京站和蘇州站都采用3/2接線，為了提高沖擊電壓試驗(yàn)波形的質(zhì)量，即讓波前時(shí)間盡可能短，負(fù)載接入方式為單臺(tái)短路去接入，帶一部分分支母線和一臺(tái)斷路器，如圖6所示(紅色部分為接入負(fù)載)。試驗(yàn)采用沖擊電壓試驗(yàn)波形為雙指數(shù)沖擊電壓，試驗(yàn)電壓幅值為1705 kV，1800 kV，1920 kV，相對(duì)誤差≤3%。對(duì)于一個(gè)試品，正負(fù)極性各進(jìn)行一次，共施加6次沖擊電壓。典型沖擊電壓試驗(yàn)波形如圖7所示，對(duì)于不同負(fù)載，分支母線長(zhǎng)度不同，波形參數(shù)變化范圍為：波前時(shí)間Tf= 1.52～2.28 μs，波尾時(shí)間Tt= 48.9～59.4 μs，相對(duì)過沖系數(shù)β′ = 100 (1-(Ub/Ue))%= 4.3～8.3%。因沖擊電壓發(fā)生器本體、高壓引線、套管、母線和斷路器等部件波阻抗不連續(xù)，使沖擊電壓上升階段出現(xiàn)“先下降再上升”的波形畸變現(xiàn)象。

圖6 試驗(yàn)負(fù)載接入示意圖

圖7 典型沖擊電壓試驗(yàn)波形(LI：雷電沖擊)

在試驗(yàn)過程中，某一GIS間隔在正極性1800 kV外施電壓下發(fā)生放電。通過放電定位系統(tǒng)，準(zhǔn)確判別放電氣室[18]。打開氣室發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體上有1個(gè)放電點(diǎn)，從套管向串內(nèi)方向看，在導(dǎo)體9點(diǎn)鐘方向；外殼有2個(gè)放電點(diǎn)，從套管向串內(nèi)方向看，上部放電點(diǎn)在筒體方向，下部在8點(diǎn)鐘方向。推測(cè)為導(dǎo)體上有細(xì)微金屬毛刺，放電由毛刺起始，在發(fā)展過程中分叉，導(dǎo)致外殼出現(xiàn)2個(gè)放電點(diǎn)。

出現(xiàn)絕緣擊穿后GIS廠家及時(shí)對(duì)放電單元進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)處理。根據(jù)試驗(yàn)方案，對(duì)此間隔不再進(jìn)行雷電沖擊試驗(yàn)，處理完畢后進(jìn)行交流耐壓結(jié)合局部放電試驗(yàn)時(shí)沒有出現(xiàn)絕緣問題。

4 結(jié)束語

GIS設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)絕緣耐壓試驗(yàn)作為GIS設(shè)備投運(yùn)前的最后一道關(guān)口，是提高入網(wǎng)質(zhì)量的重要保障。現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊耐壓試驗(yàn)技術(shù)的提出，豐富了現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)手段，有助于提高缺陷檢出概率。通過絕緣特性實(shí)驗(yàn)，明確沖擊電壓波形參數(shù)、電壓極性和加壓間隔時(shí)間等因素對(duì)缺陷檢測(cè)有效性的影響，進(jìn)而從試驗(yàn)裝備技術(shù)革新和試驗(yàn)方案優(yōu)化兩方面，完善GIS現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊耐壓試驗(yàn)技術(shù)方案，在GIS變電站中推廣應(yīng)用。

[1] 楊景剛，賈勇勇，趙 科，等． GIS內(nèi)典型絕緣缺陷的局部放電信號(hào)超聲特性分析[J]． 江蘇電機(jī)工程，2015，34(2)：10-14.

[2] SRIVASTAVA K, MORCOS M. A Review of Some Critical Aspects of Insulation Design of GIS/GIL systems[C]∥Proceedings of 2001 IEEE PES Transmission and Distribution Conference and Exposition, Atlanta, USA IEEE, 2001: 787-792.

[3] TEKLETSADIK K, CAMPBELL L. SF6Breakdown in GIS[J]. IEE Proceedings on Science, Measurement and Technology, 1996, 143 (5): 270-276.

[4] SABOT A, PETIT A, TAILLEBOIS J. GIS Insulation Co-ordination: On-site Tests and Dielectric Diagnostic Techniques, a Utility Point of View[J]. IEEE Transactions on Power Delivery, 1996, 11(3): 1309-1316.

[5] 趙 科，李洪濤，楊景剛． 特高壓GIS集中監(jiān)造工作的若干思考[J]． 江蘇電機(jī)工程，2016，35(2)：69-71.

[6] RIECHERT U, HOLAUS W. Ultra High-voltage Gas-insulated Switchgear-a Technology Milestone[J]. European Transactions on Electrical Power, 2012, 22(1): 60-82.

[7] LI C, HE J, HU J, et al. Switching Transient of 1000 kV UHV System Considering Detailed Substation Structure[J]. IEEE Transactions on Power Delivery, 2012, 27(1): 112-122.

[8] 王 磊，萬 磊，王 浩，等. 取消特高壓GIS變電站隔離開關(guān)阻尼電阻的研究[J]. 高電壓技術(shù)，2015，41(5): 1746-1752.

[9] 文 韜，張喬根，秦逸帆，等. 沖擊電壓下SF6棒-板間隙放電的臨界半徑現(xiàn)象[J]. 高電壓技術(shù)，2015，41(12): 4131-4136.

[10] 關(guān)永剛，郭珮琪，陳維江，等. 鐵氧體磁環(huán)抑制252 kV GIS中VFTO的試驗(yàn)研究[J]. 高電壓技術(shù)，2014，40(7): 1977-1985.

[11] 侍海軍，張少炎，王光前． 氣體絕緣組合電器現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)現(xiàn)狀與發(fā)展[J]． 絕緣材料，2004，9(6)：44-51．

[12] 張文亮，張國(guó)兵． 特高壓GIS現(xiàn)場(chǎng)工頻耐壓試驗(yàn)與變頻諧振裝置限頻方案原理[J]． 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2007，27(24)：1-4．

[13] 胡偉濤． 500 kV HGIS雷電沖擊試驗(yàn)擊穿的原因分析[J]． 高壓電器，2013，49(12)：145-149．

[14] High Voltage Switchgear and Controlgear-gas-insulated Metal Enclosed Switchgear:IEC 62271-203: 2011[S], 2011.

[15] 額定電壓72.5 kV及以上氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備: GB 7674—2008 [S]． 北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008．

[16] WEN T, ZHANG Q, GUO C, et al. 3-MV Compact Very Fast Transient Overvoltage Generator for Testing Ultra-high-voltage Gas-insulated Switchgear[J]. IEEE Electrical Insulation Magazine, 2014,30(6):26-33.

[17] 文 韜，張喬根，郭 璨，等． 沖擊電壓下SF6棒-板間隙放電極性效應(yīng)的反轉(zhuǎn)現(xiàn)象[J]． 高電壓技術(shù)，2015，41(1)：275-281．

[18] 騰 云，趙 科，賈勇勇，等． 特高壓GIS擊穿定位方法及其應(yīng)用研究[J]． 江蘇電機(jī)工程，2016，35(4)：24-27.

文 韜

文 韜(1990 —)，男，陜西南鄭人，在讀博士生，研究方向?yàn)镚IS絕緣特性及氣體放電;

張喬根(1965 —)，男，江蘇泰州人，博士，教授，博導(dǎo)，研究方向?yàn)闅怏w絕緣與放電等離子體技術(shù)、大功率脈沖技術(shù)及應(yīng)用;

趙軍平(1979 —)，男，陜西三原人，博士，研究方向?yàn)槊}沖功率和氣體放電理論及應(yīng)用;

陶風(fēng)波(1982 —)，男，江蘇常州人，博士，高級(jí)工程師，從事高壓電氣設(shè)備試驗(yàn)及故障診斷技術(shù)研究;

賈勇勇(1986 —)，男，江西九江人，碩士，工程師，從事高壓電氣設(shè)備試驗(yàn)及故障診斷技術(shù)研究。

Application of On-site Standard Lightning Impulse Test Technology for UHV GIS Equipment

WEN Tao1, ZHANG Qiaogen1, ZHAO Junping1, TAO Fengbo2, JIA Yongyong2

(1. State Key Laboratory of Electrical Insulation and Power Equipment (Xi’an Jiaotong University), Xi’an 710049, China;2. State Grid Jiangsu Electric Power Company Electric Power Research Institute, Nanjing, 211103, China)

Gas-insulated metal-enclosed switchgear (GIS) has been widely used in power system, and the safe and reliable operation of the GIS are very important. Restrained by the device structure and circuit inductance, the on-site lightning impulse (LI) withstand test is difficult to be carried out in the GIS substation, especially in the ultra-high voltage (UHV) GIS substation. In this paper, the present situation of GIS impulse test is analyzed. And then the influence factors of insulation defect detecting using impulse test such as waveform parameters, polarity and interval time between two impulse tests are elaborated. Finally, based on the moveable gas-insulated impulse voltage test complete equipment, the on-site standard lightning impulse test is applied successfully in 1000 kV Nanjing substation and 1000 kV Suzhou substation.

gas-insulated metal-enclosed switchgear (GIS); on-site insulation withstand voltage test; standard impulse test; standard lightning impulse; impulse voltage generator; ultra-high voltage GIS substation

2016-10-21；

2016-11-23

國(guó)家電網(wǎng)公司科技項(xiàng)目(SHJJGC1500189)

TM862

A

2096-3203(2017)01-0030-05