GIS组合电器三大控制关键环节
简介： GIS组合电器三大控制关键环节.1 GIS绝缘特性以及老炼、耐压;2 密封性检查;3 抽真度及含水量检查.
关键字：GIS 绝缘特性 耐压
1 GIS绝缘特性以及老炼、耐压
从工厂和现场实践证明，最重要的是表面粗糙度和杂质的危害。SF6气体对由电极表面缺陷引起的微观电场不均匀度十分敏感，当SF6气体压力与表面粗糙度之积大于8MPa·靘,SF6气体压力与导电微粒长度之积大于7MPa·靘时，会引起局部电场畸变及强化，降低了放电电压；当气压与粗糙度之积为40MPa·靘时，击穿电压已下降了一半；当微粒长度为1mm时，击穿电压已降到七成，100mm时降低到三成。因此无论在工厂或现场都应做SI或LI试验，以验证GIS是否存在致命的绝缘性能缺陷。
放电实践表明，微粒通常容易积存在罐的底部，特别容易在垂直罐体和管道的水平盆式绝缘子的上表面处，这是法拉第笼效应的表现。在高电压的加压过程中，导电性杂质在电场的作用下立起，在电场力超过微粒重力时，微粒开始漂浮。由于带电后的下沉电压要比起始电压的电压值低得多，故杂质一旦立起就不容易倒置，在交流电场中导致了微粒处于振动和上浮的过程，是在不断上下振动中又逐渐上浮，处在"蹦蹦跳"的状态，微粒往往被驱赶到电场较弱处，特别是迁移到罐体边缘或盆式绝缘子边缘。在GIS总装后正式耐压前，施加作用时间大于耐压时间，但电压较低的电压"老练"，对于消除微米级细小微粒是非常有效的。这种细小微粒往往要经过一、二次放电以后即被消除掉，可使耐压水平提高。如果老练时间过短，其结果可能使微粒振动上浮尚在途中，减少了悬浮微粒老练放电的概率，出现老练不完全现象。故每次老练时间应不少于5min，如有条件还应稍微延长老练时间。
2 密封性检查
通常采用聚乙烯塑料布局部包扎积累法测定，还要结合经常检查SF6压力表读数来作为密封性的辅助检查。气密性积累时间通常取24h较为方便。
密封主要取决于罐体焊接质量，其次是密封圈的制造、安装调整状况。要按照O形圈的压缩量(应小于20%)和修整的圆度；在清理罐体密封面的密封槽时，要用600号细砂纸，法兰边缘可以用锉刀、砂纸修磨。罐体加工后要用气压试验来检查密封情况，压力取最高气压的1.25倍，用SF6与氟里昂混合气体加压，测量仪器的灵敏度为1×1011MPa·cm3·S-1，在总装试验时测SF6气体泄漏的灵敏度，要求可为1×10-8。
水压试验是对罐体强度的考核，钢制罐的例行试验压力值取SF6最高工作气压的1.3倍再加0.3MPa(大于钢制压力密器GB150-1998新标准中的1.25倍这个系数值，若是铸铝件其安全系数应把1.3倍改为1.5倍)，对应断路器外壳设计压力为0.79MPa，其他气室为0.68MPa。作为型式试验时，压力远高于例行试验值，水压试验要先在1.8MPa保持5min，不出现水珠水雾，再加压到2.1MPa保持5min，一般钢罐的破坏强度为2.5MPa，大于设计压力的3倍。
3 抽真度及含水量检查
真空度的要求是继清洁度、密封性之后的第三个控制关键，是控制SF6含水量的重要保证措施，它不仅能减少SF6气体本身的水分，也减少了罐内其他物质(绝缘体、密封体等)内所含的水分，一般要求在充气之前真空度应达到133Pa(即1mmHg)再继续抽真空30min，国内有些厂家要求真空度40Pa。
固体绝缘介质表面吸附水膜时会使沿面电压分布不均匀，因而使闪络电压低于纯空气间隙的击穿电压，介质表面粗糙，也会使电场分布畸变，从而使闪络电压降低，在高气压时易发生凝露现象，表现更为明显。
水分对GIS运行影响的关键是在于把SF6气体露点必须控制在0℃以下，以防止温度变化会造成绝缘体表面上凝露，所附着的水珠和SF6电弧产物发生反应生成HF、SF6等低氟化物，这就是沿面的绝缘材料和金属表面劣化的主要原因。通常允许值把露点控制在-5℃，此时绝缘体表面凝结的不会是水珠而是冰晶，它对绝缘性能的使用几乎没有影响。
4 结论
(1)洁净度是总装、安装中最首要的控制要求，适当增加老练时间可以延长微粒层上浮过程，有助于微米级直径微粒的老练放电。
(2)密封性是GIS长期安全运行的关键，在整个制造、安装、运行各阶段的漏气检查，并从严要求。
(3)按国际规定的真空度控制已完全能保证控制住SF6气体中含水量。
(4)GIS出厂和现场都宜做SI或LI试验，以最大限度地消除所有绝缘缺陷。
关键字：GIS 绝缘特性 耐压
1 GIS绝缘特性以及老炼、耐压
从工厂和现场实践证明，最重要的是表面粗糙度和杂质的危害。SF6气体对由电极表面缺陷引起的微观电场不均匀度十分敏感，当SF6气体压力与表面粗糙度之积大于8MPa·靘,SF6气体压力与导电微粒长度之积大于7MPa·靘时，会引起局部电场畸变及强化，降低了放电电压；当气压与粗糙度之积为40MPa·靘时，击穿电压已下降了一半；当微粒长度为1mm时，击穿电压已降到七成，100mm时降低到三成。因此无论在工厂或现场都应做SI或LI试验，以验证GIS是否存在致命的绝缘性能缺陷。
放电实践表明，微粒通常容易积存在罐的底部，特别容易在垂直罐体和管道的水平盆式绝缘子的上表面处，这是法拉第笼效应的表现。在高电压的加压过程中，导电性杂质在电场的作用下立起，在电场力超过微粒重力时，微粒开始漂浮。由于带电后的下沉电压要比起始电压的电压值低得多，故杂质一旦立起就不容易倒置，在交流电场中导致了微粒处于振动和上浮的过程，是在不断上下振动中又逐渐上浮，处在"蹦蹦跳"的状态，微粒往往被驱赶到电场较弱处，特别是迁移到罐体边缘或盆式绝缘子边缘。在GIS总装后正式耐压前，施加作用时间大于耐压时间，但电压较低的电压"老练"，对于消除微米级细小微粒是非常有效的。这种细小微粒往往要经过一、二次放电以后即被消除掉，可使耐压水平提高。如果老练时间过短，其结果可能使微粒振动上浮尚在途中，减少了悬浮微粒老练放电的概率，出现老练不完全现象。故每次老练时间应不少于5min，如有条件还应稍微延长老练时间。
2 密封性检查
通常采用聚乙烯塑料布局部包扎积累法测定，还要结合经常检查SF6压力表读数来作为密封性的辅助检查。气密性积累时间通常取24h较为方便。
密封主要取决于罐体焊接质量，其次是密封圈的制造、安装调整状况。要按照O形圈的压缩量(应小于20%)和修整的圆度；在清理罐体密封面的密封槽时，要用600号细砂纸，法兰边缘可以用锉刀、砂纸修磨。罐体加工后要用气压试验来检查密封情况，压力取最高气压的1.25倍，用SF6与氟里昂混合气体加压，测量仪器的灵敏度为1×1011MPa·cm3·S-1，在总装试验时测SF6气体泄漏的灵敏度，要求可为1×10-8。
水压试验是对罐体强度的考核，钢制罐的例行试验压力值取SF6最高工作气压的1.3倍再加0.3MPa(大于钢制压力密器GB150-1998新标准中的1.25倍这个系数值，若是铸铝件其安全系数应把1.3倍改为1.5倍)，对应断路器外壳设计压力为0.79MPa，其他气室为0.68MPa。作为型式试验时，压力远高于例行试验值，水压试验要先在1.8MPa保持5min，不出现水珠水雾，再加压到2.1MPa保持5min，一般钢罐的破坏强度为2.5MPa，大于设计压力的3倍。
3 抽真度及含水量检查
真空度的要求是继清洁度、密封性之后的第三个控制关键，是控制SF6含水量的重要保证措施，它不仅能减少SF6气体本身的水分，也减少了罐内其他物质(绝缘体、密封体等)内所含的水分，一般要求在充气之前真空度应达到133Pa(即1mmHg)再继续抽真空30min，国内有些厂家要求真空度40Pa。
固体绝缘介质表面吸附水膜时会使沿面电压分布不均匀，因而使闪络电压低于纯空气间隙的击穿电压，介质表面粗糙，也会使电场分布畸变，从而使闪络电压降低，在高气压时易发生凝露现象，表现更为明显。
水分对GIS运行影响的关键是在于把SF6气体露点必须控制在0℃以下，以防止温度变化会造成绝缘体表面上凝露，所附着的水珠和SF6电弧产物发生反应生成HF、SF6等低氟化物，这就是沿面的绝缘材料和金属表面劣化的主要原因。通常允许值把露点控制在-5℃，此时绝缘体表面凝结的不会是水珠而是冰晶，它对绝缘性能的使用几乎没有影响。
4 结论
(1)洁净度是总装、安装中最首要的控制要求，适当增加老练时间可以延长微粒层上浮过程，有助于微米级直径微粒的老练放电。
(2)密封性是GIS长期安全运行的关键，在整个制造、安装、运行各阶段的漏气检查，并从严要求。
(3)按国际规定的真空度控制已完全能保证控制住SF6气体中含水量。
(4)GIS出厂和现场都宜做SI或LI试验，以最大限度地消除所有绝缘缺陷。
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