GIS高压电气设备抗震性能试验研究

刘静 谢晓燕

摘 要：高压电气测试是一项非常复杂，非常危险和非常重要的任务，是确保电气设备安全稳定运行的重要措施之一。因此，及时检测高压电气设备的性能和绝缘情况，及时发现并解决相关问题。本文讨论了电气设备的高压试验。

关键词：电气设备;高压试验;重要措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.18.137

1 前言

高压电气测试是一个复杂而重要的问题，对确保电网安全运行具有重要意义。操作过程严格，严格遵守相应的规定。相关人员应不断提高日常工作实践中的专业素质和技能，建立高度的安全意识，确保员工的安全，为电网的开发和稳定运行创造更好的环境。

2 电气设备高压试验的重要性

高压测试的目的是依靠某些方法对电气设备的绝缘性能进行可靠性测试，依靠相关的测试设备，并使用模拟方法。为配电、供电和电力安全提供可靠而有力的数据。高压检测可以根据电压值的变化来检测电力系统中存在的任何故障和安全危险。因此，电力系统需要组织一批经验丰富，严谨的工人定期进行高压测试。对于发现的故障和隐患，可以采取相应的维护和修理措施，以避免在额定电压和过电压的作用下电气设备绝缘击穿引起的电源故障。高压测试是判断电气设备安全的重要手段。在电力系统中，高压电气设备是非常重要的设备，是电力安全生产、控制调节、传输变换的前提和有效保障，高压电气设备不同，其技术特点、结构和性能也不同。高压电气设备的电气试验是对其主绝缘或参数能否满足安全运行的一个非常重要检验途径。在高压电气设备投入生产之前，生产厂家一定要反复进行必要的高压电气试验，验证高压电气设备的可靠性安全性和适用性，这是保证电力系统安全运行的重要措施。

3 电气设备通用高压试验

高压试验有其独特性，除了组织措施良好落实后，还要保证技术措施的落实。高压试验开始前，要严格检查设备的接地情况，保证每个试验设备接地状态良好，在完成每一个试验项目后，都要完成被试设备放电的放电作业，将电压调零，既确保了试验人员的人身安全，也为开展下一个高压试验做好了准备。

（1）交流压力试验。交流耐压试验对绝缘试验非常严格，可以有效地检测出更危险的集中缺陷。确定电气设备的绝缘强度是最直接的方法，也是确保设备绝缘水平，避免绝缘事故的重要手段。（2）直流耐压试验。直流耐压测试具有非常高的电压，并且对绝缘中发现的局部缺陷具有特殊影响，这可以与漏电流测试同时进行。与交流耐压试验相比，本发明的优点是试验设备轻，绝缘损坏小，易于检测设备的局部缺陷。（3）漏电流试验。通常，DC兆欧表电压小于2.5kV，远低于某些电气设备未准备好运行的电压。如果认为兆欧表测量电压太低，也可以通过增加直流高压来测量电气设备的漏电流。（4）介质损耗因数。TG-Delta测试介电损耗因子Tg反映了绝缘损耗的特征参数，并且对局部缺陷而非局部缺陷非常敏感。电气设备的绝缘是湿的、劣化的和小尺寸的。（5）绝缘电阻试验。绝缘电阻测试是电气设备绝缘测试中应用最广泛，最方便的工程。绝缘电阻值可有效反映总绝缘水分，污染和严重过热的缺陷。最常用的绝缘电阻测试仪是绝缘电阻测试仪。（6）绝缘预防试验。电气设备绝缘的预防性试验是确保设备安全运行的重要措施之一。通过试验，掌握了设备的绝缘状况，发现了内部绝缘的隐患，经检查和修理即可消除。必须更换严苛的条件以避免设备故障发生故障。运行中的燃烧，例如停电或设备损坏，导致无法修复的损坏。

4 GIS套管抗震计算及真型试验

为了估算特高压瓷套管的抗震能力，利用ANSYS等软件，通过建立模型、静力分析、模态分析、地震加速度反应谱分析等，最后得出估算结果。按照规定的9级烈度地震加速度，阻尼比取2%，并考虑风载，内压等叠加的静力载荷。计算并得出结果：特高压GIS套管在9级烈度地震波作用下，其应力小于材料的许用应力，且有一定的安全裕度。

为进一步验证特高压GIS的抗震性能，国网公司组织GIS厂家进行了特高压GIS套管抗9级烈度的地震真型试验。根据要求套管需帶上蔽环，套管塔形筒和套管支架均与工程实际使用一致，套管内部为1个大气压的空气。套管出厂时进行完备的出厂试验，并确认运到试验场地的状态。

根据国家电网公司企业标准，采用推荐的白噪声随机波作为测试套管的动力特性激励，利用人工合成地震波作为地震作用。由于竖向地震作用对单柱式电气设备的影响较小，因此此次试验不考虑竖向地震作用。同时，对于轴对称设备而言，由于不会出现明显的扭转振型，一个水平方向上的地震输入不会造成另一个水平方向上明显的震动响应，也就是说水平方向两个方向的地震响应基本上是相互独立的。考虑到两个方向的地震输入中加速度峰值的不同步，因此可以认为单水平向地震与水平向地震作用效果相当，只需要进行单水平向地震试验就能够判断设备的抗震能力。

套管抗震试验流程：（1）输入白噪声，测定设备的自振频率和阻尼比;（2）输入人工波，进行迭代，满足反应谱容差控制要求;（3）输入白噪声，检测试品有无结构性损伤;（4）输入人工波，以9级烈度加速度进行抗震试验;（5）输入白噪声，检测试品有无损伤。试验过程中采用加速度计及铂式电阻应变片进行数据采集以进行分析。

通过对采集的数据进行分析发现：在输入目标峰值加速度的情况下，可测得瓷套管根部最大应变值。根据反应谱容差控制要求，依据瓷套的弹性模量，可求得调整后的应力值。再组合风压载荷并考虑内压后的应力值，与计算结果非常接近，且小于该瓷套管的容许应力值。因此判定该特高压GIS套管顺利通过9级烈度的地震真型试验，可满足高烈度地区变电站需求。

5 结束语

简而言之，电力变压器的抗震测试是为了确保新电力技术的高效率和应用。基本工作具有复杂、技术含量高的特点。因此，在抗震测试期间，必须仔细选择抗震测试条件和电源变压器的测试。方法。测试内容，我们必须做全面的保护准备工作，选择高质量的测试人员，我相信随着这些综合因素的共同努力，必须安全，平稳地完成电源变压器的抗震测试，以获得最准确的测试数据。科学地确定了电力转换的综合性能。

参考文献：

[1]杨涛，王社良，刘伟，etal.GIS高压电气设备抗震性能试验研究[J].世界地震工程，2016（01）：146-155.

[2]刘敏.GIS高压电气设备抗震性能试验研究[D].西安建筑科技大学，2013.

[3]卢栋，杨前，刘壮.GIS高压电气设备抗震性能试验研究[J].环球市场，2017（17）.