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摘要：现场交流耐压试验是判别电气设备结缘特性最严格和最有效的方法，本文主要介绍了GIS设备交流耐压试验，分析其实验数据，探索能满足实际工程需要的实验装置配置，对相关的技术工作人员有较大的指导意义。
关键词：GIS；交流耐压试验
引言
GIS是六氟化硫（SF6）全封闭组合电器的简称，它是全部或部分的采用SF6气体做绝缘介质的金属电器设备，它可以把整个变电站除变压器以外的一次设备，全部封闭在一个接地的金属外壳内，壳内充以一定压力的SF6气体，SF6具有良好的绝缘性能，可以有效的缩短绝缘距离，这样一来，不仅可以节省用地，而且还可以减少自然环境对设备的影响。维护方便，运行可靠，具有元件全部密封、占地面积少、可靠性高、运行费用低等优点。现场GIS设备安装完成后，需要进行交流耐压试验。其目的是检查总体安装后的绝缘性能是否完好，验证是否存在各种隐患，导致内部故障，还可以检验并恢复设备绝缘强度，烧掉尖端和杂质。
1.耐压试验的作用
为了检查GIS现场安装的质量，验证其绝缘性能是否良好，是否满足有关标准要求，GIS设备现场安装、调试完成后，必须要进行交流耐压试验。
（1）交流耐压试验对GIS设备的绝缘考验是相当严格的，通过这项试验，可以发现很多的绝缘缺陷。尤其是对集中性绝缘缺陷的检查更为有效；可以鉴定GIS设备的耐电强度，判断设备能否运行。交流耐压试验更符合设备绝缘的实际运行的情况，更能有效的发现绝缘的弱点，是一项具有决定意义的试验。
（2）在现场进行交流耐压试验过程中的老练试验是非常有必要的。老练试验对活动绝缘缺陷（A类）有着非常显著的作用。老练试验是指对设备逐步施加交流电压，也可以阶梯式的逐步施加交流电压。具体参照相应标准实施，通过老练试验，既可以将设备中可能存在的活动微粒、杂质迁移到低电场区域，从而降低甚至消除这些微粒对设备的危害，又可通过放电烧掉细小微粒或电极上的毛刺、附着的尘埃等，以减少对设备的损害。
（3）交流耐压试验，还可发现设备在运输、安装时的质量问题造成的固定绝缘缺陷（B类）。比如螺栓未拧紧或者是漏装，绝缘子缺陷，带电体离外壳距离过近，套管绝缘减弱或击穿等。这些质量缺陷，通过交流耐压试验都可以敏锐的发现。
2.GIS交流耐压方法概述
2.1工频耐压装置
工频耐压试验装置主要是由调压器、升压变压器、限流电阻、分压器等构成的，根据被试品的耐压试验电压值和电容量来选择有单变和串激式两种。众所周知，工频试验所串的台数越多，其容量利用率会变得越低，并且装置的短路阻抗也会随着增大。
工频耐压试验装置中升压的容量与其重量和体积呈现正比关系，试验的电压值与其体积也成正比，所以对于电容量大、试验电压高的现场，交流耐压试验因受现场电源、运输条件等限制很少使用。
2.2谐振耐压装置
串激式工频耐压装置可以满足较高电压的小容量耐压试验，而现场交流耐压试验被广泛采用的是谐振耐压装置。谐振耐压装置按照调节方式可以分为变频谐振装置和工频谐振装置；按照接线方式可以分为并联谐振装置和串联谐振装置两大类。
通过调节电流频率来实现的谐振是调频谐振，不需要调节机构来实现电抗器的参数固定，电抗器的重量和体积都会有所减少，因此它更适合应用于现场交流耐压试验。并联谐振装置的原理与串联谐振装置大体上是相同的。谐振时试品上的容量会为变压器输出容量的Q倍。不同于串联谐振，变压器输出电压与并联谐振加载在试品两端的电压相同，但是通过试品的电流是变压器输出电流的Q倍，因而比较适用于电流较大的耐压试验。
3.GIS系统交流耐压试验方案的确立
3.1GIS系统交流耐压试验的标准
按照《气体绝缘金属封闭开关设备现场耐压及绝缘试验导则》（DL/T555-2004）、《电力设备预防性试验规程》（Q-CSG-10007-2004）、《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》（GB50150-2006）的要求，编制试验方案。GIS常规试验项目包括主回路电阻测量、GIS元件调试、SF6气体微水含量等。交流耐压试验应该在被试设备的常规试验全部结束后进行。
3.2GIS系统交流耐压试验设备
采用调频式串联谐振耐压试验装置。在串联的回路中，当试品容抗与感抗相等时，试品电容中的电场能量与电抗中的磁场能量相互补偿，电抗器供给试品所需要的全部无功功率，回路的有功损耗由电源供给。这时，谐振回路电流与电源电压同相位，电容上的压降与电感上的电压大小相等，相位相反。回路中L、C参数一旦固定，调节电源的频率有时候等于回路谐振频率。
3.3GIS系统交流耐压试验相关流程
（1）老练净化。其目的是清除GIS内部可能存在的非导电微粒或导电微粒。老练净化能够使导电微粒移动到微粒陷阱或低电场区之中，同时烧蚀电极表面的毛刺，使其对绝缘没有危害。耐压试验电压值应该高于老练净化电压值，时间可取15分钟。
（2）耐压试验。也就是在老练净化过程结束后，进行耐压试验，时间为1分钟。交流耐压试验的主要流程是：试验准——空升试验——耐压前绝缘电阻测试——交流耐压试验——耐压后绝缘电阻测试——后期工作。
3.4GIS系统交流耐压试验方案的设计
交流耐压试验电压值Ut按《气体绝缘金属封闭开关设备现场耐压及绝缘试验导则》（DL/T555-2004）的相关要求，最后确定为：系统耐压值为184Kv。试验拟采用调频法，在50%的试验电压以下进行谐振点的调节，GIS组合电器频率应控制在30~300Hz。
在交流耐压试验的过程中，试验电压应该施加到外壳和每相导体之间，可以每次一相加压，此时，其他的导体应与接地的外壳相连接。试验电源可以接到被试相导体的任何一个部位。试验程序的设计，原则上应该使每个部件都能够至少施加1次的试验电压，同时应该尽可能地减少固体绝缘的重复试验次数。
4.对较高额定电压GIS现场耐压方法的意见
通常情况下GIS现场安装后的缺陷可以分为两大类：
（1）不导电和导电的自由运动碎屑或微粒。这一类微粒主要是安装工地尘埃或加工遗留等污染带入，也可能是由必要的操作引起的。
（2）固定的局部电场畸变。造成此类缺陷的主要原因是安装质量不良造成的绝缘子或电极表面粗糙不平、摩擦、碰撞产生的毛刺。凹坑。遗留的工具、紧固件以及长途运输过程中由于冲撞、震动造成的电极移位或部件脱落等。现阶段，各国的研究结果一致表明，施加电压的波形与检出缺陷的有效性有密切的关系。GIS现场耐压不宜采用直流电压；其他波形的试验电压对检出缺陷各有所长。当电极表面有1mm的凹坑时，同轴电场的SF6绝缘的交流击穿电压不改变，但是负极性雷电冲击放电的电压却表现出明显的下降，仅仅相当于交流放电电压的峰值。由此可见，负极性雷电冲击对这一类缺陷十分敏感。用操作冲击或雷电冲击，包括振荡操作冲击或者是振荡雷电冲击，则对电极粗糙或损伤很有效果。因此，对于较高的额定电压等级，建议除了用30~50Hz交流作老练和耐压试验外，还可以采用雷电冲击或操作冲击，包括振荡型的耐压，用以提高对各种缺陷检出的有效性。
结束语
现场交流耐压试验对辨别电气设施是否稳定安全投入运行具有极大的意义，也是保证绝缘水平，避免发生电气事故的有效手段。我们要在试验中不断总结经验，抱着严谨、认真的工作态度，将电气事业推向前进。
参考文献：
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[2]李良.浅谈GIS设备的现场交流耐压试验【J】.工程与建设，2008，22（5）：710-712.