一种GIL设备老练试验方法与流程

一种gil设备老练试验方法
技术领域
1.本发明涉及输变电绝缘设备技术领域，特别是涉及一种gil设备老练试验方法。


背景技术：

2.目前，气体绝缘输电线路(gax inxulated tranxmixxion linex，gil)采用金属外壳封闭压缩xf6气体或xf6/n2混合气体绝缘，用不同类型的绝缘子支持壳内导体或分隔气室，形成外壳与导体同轴布置的高电压、大电流电力传输设备。gil具有可靠性高、电容小、损耗低、过载能力强、电磁环境友好等优点，在长距离、大容量输电领域应用越来越广泛。但gli还存在一定的缺点，一旦gil内部存在微粒、金属凸起等微缺陷，这些微缺陷逐步演变和劣化，当发展到一定程度时，将诱发局部放电、异常发热等现象，加速绝缘老化，使绝缘子性能下降，严重影响gil安全运行。
3.gil内部微粒、金属凸起等缺陷在gil现场交接试验中的老练试验检测，目前由于gil老练试验方法不完善、且没有统一的试验标准，致使少数微缺陷不被检测到，从而威胁gil的绝缘安全。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种结合初步老练和二次老练，精确控制老练时间和试验电压，能够有效提高gil设备老练试验的检测水平和检验精度的gil设备老练试验方法。
5.本发明提供了一种gil设备老练试验方法，所述方法包括：
6.将试验设备与gil设备连接，搭建老练试验回路；
7.通过所述试验设备，将所述gil设备的电压值第一次升压，进行初步老练试验；
8.将所述gil设备的电压值第二次升压，对所述gil设备进行第二步老练试验；
9.将所述gil设备的电压值第三次升压，对所述gil设备进行最高工作电压考核试验；
10.将所述gil设备的电压值降压，对所述gil设备进行参量测量，并在参量测量完成后，将所述电压值降为零。
11.进一步地，所述通过所述试验设备，将所述gil设备的电压值升压，进行初步老练试验的步骤包括：
12.通过所述试验设备，将所述gil设备的电压值在第一时长内升压至第一电压值；
13.在第二时长内，将所述电压值保持在所述第一电压值不变。
14.进一步地，所述第一电压值为aum，所述第一时长为aum/x，所述第二时长为t1，其中，a为小于1的常数，um为gil设备额定电压值，x为升压变化率，t1的取值范围为[20min，40min]。
[0015]
进一步地，所述将所述gil设备的电压值第二次升压，对所述gil设备进行第二步老练试验的步骤包括：
[0016]
将所述gil设备的电压值在第三时长内升压至额定电压值；
[0017]
在第四时长内，将所述电压值保持在所述额定电压值不变。
[0018]
进一步地，所述第三时长为(um-aum)/x，所述第四时长为t1/2。
[0019]
进一步地，所述将所述gil设备的电压值第三次升压，对所述gil设备进行最高工作电压考核试验的步骤包括：
[0020]
将所述gil设备的电压值在第五时长内升压至第二电压值；
[0021]
在第六时长内，将所述电压值保持在所述第二电压值不变。
[0022]
进一步地，所述第二电压值为bum，第五时长为(bum-um)/x，第六时长为2min，其中，b为大于1的常数。
[0023]
进一步地，所述将所述gil设备的电压值降压，对所述gil设备进行参量测量，并在参量测量完成后，将所述电压值降为零的步骤包括：
[0024]
将所述gil设备电压值在第七时长内降压至第三电压值；
[0025]
在第八时长内，将所述电压值保持在所述第三电压值不变；
[0026]
将所述电压值在第九时长内降压至零。
[0027]
进一步地，所述第三电压值为cum，第七时长为(um-cum)/x1，第八时长为5min，第九时长为cum/x1，其中，c为小于1的常数，x1为降压变化率。
[0028]
进一步地，所述试验设备包括变压器和变频谐振耐压装置。
[0029]
上述本发明提供了一种gil设备老练试验方法。通过所述方法，将老练试验的时间和电压进行精确控制，建立老练试验统一的试验标准，本发明能够有效提高gil设备老练试验的检验水平和检验精度，这对于现有的输变电绝缘设备技术领域来说，是非常有意义的。
附图说明
[0030]
图1是本发明实施例中gil设备老练试验方法的流程示意图；
[0031]
图2是图1中步骤s20的流程示意图；
[0032]
图3是图1中步骤s30的流程示意图；
[0033]
图4是图1中步骤s40的流程示意图；
[0034]
图5是图1中步骤s50的流程示意图。
具体实施方式
[0035]
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0036]
请参阅图1，本发明第一实施例提出的一种gil设备老练试验方法，其中，包括步骤s10～s50：
[0037]
步骤s10，将试验设备与gil设备连接，搭建老练试验回路。
[0038]
老练试验一般是从低等级电压开始施加，然后电压等级逐步升高的一种试验。之所以做老练试验时因为gis/gil在耐压试验之前会有一些杂质，比如没清理干净的灰尘毛发之类，通过老练试验可以将杂质烧毁或者将粒子转移到低电场强度区域，相应的就算是
提高了绝缘裕度，这样在耐压试验时就可以避免因放电而造成开盖检修等额外的工作量，由于耐压试验成本较高而且也是一种破坏性试验，第一次不过要进行第二次直到通过为止，因此老练试验相当于保护了设备以及降低成本。同时，老练试验也是变相的一种检验绝缘性能的试验，为设备质量等情况提供一定的信息支持，因此对设备进行老练试验是必须的也是必要的。
[0039]
在老练试验之前，首先需要搭建老练试验回路，将试验设备和gil设备搭建连接，试验设备主要用于对gil设备进行升压和降压等，在此，可以选择使用变压器或者变频谐振耐压装置等，实际使用设备可以根据现场情况灵活设定，在此不做具体限制，实际搭建过程可参考常规的搭建方法，在此也不再一一描述。
[0040]
步骤s20，通过所述试验设备，将所述gil设备的电压值第一次升压，进行初步老练试验。
[0041]
在试验回路搭建完成之后，开始对gil设备进行老练试验，本实施例中老练试验包括两次老练，如图2所示，初步老练的步骤包括：
[0042]
步骤s201，通过所述试验设备，将所述gil设备的电压值在第一时长内升压至第一电压值；
[0043]
步骤s202，在第二时长内，将所述电压值保持在所述第一电压值不变。
[0044]
初步老练从零开始，将gil设备的试验电压值在第一时长内线性升压到第一电压值，并将电压值在预定第二时长内保持不变，完成初步老练试验。
[0045]
在本实施例中，设定的第一电压值为aum，其中，um为gil设备额定电压值，a为小于1的常数，a的具体数值需要根据gil设备在变电站现场的安装布局而定，当gil距离较长、且布局复杂时，杂散电容、电感等增加，使整个回路阻抗升高，升压过程中的能量损耗会增大，因此，为了保证试验过程中能量稳定，a取值宜偏大，反之，则a取值宜偏小，经过实验可得，在一般情况下a在0.5～0.75的范围内进行取值是比较好的选择。
[0046]
初步老练中，设定的第一时长为aum/x，其中x为升压变化率，在初步老练的稳步升压过程中，升压时间过快，du/dt会过大，引起整个升压过程中充电电流激增，产生过电流，直接威胁gil设备稳定性，因此，我们需要对gil设备的升压时间进行控制，不能过快，将升压时间即第一时长设定为aum/x，在具体的实施过程中，x的取值可以为10kv/s，在该升压变化率下，若gil设备老练试验的第一电压值为1000kv，则第一时长为100s。
[0047]
将gil设备的电压值升压至第一电压值之后，需要让电压值在一定时长内保持不变，完成初步老练，维持一段时间的目的是在gil设备内初步形成一个稳定电场，对设备内部缺陷如微颗粒、固体绝缘缺陷、金属凸起毛刺等，进行初步的检测和筛选，由于gil设备内部是充的sf6气体，缺陷引发的放电在sf6气体稳定电场中的发展需要一段时间，理论上维持时间越大缺陷被检出率越高，gil电压等级越高维持时间越高，为了提高现场老练试验效率，目前工程中维持时间取20min左右，但在该时间内，工程经验中仍有未检测出的缺陷，因此本实施例中的第二时长t1高于现在常用的20min，其取值范围在25min～40min之间，同时，由于gil设备额定电压值的不同，在实际试验过程中，对于500kv及以上电压等级的gil设备，t1可以取值[25min，40min]，对于500kv以下电压等级的gil设备，t1可以取[20min，25min]，具体的取值要根据gil设备电压进行灵活设定。
[0048]
步骤s30，将所述gil设备的电压值第二次升压，对所述gil设备进行第二步老练试
验。
[0049]
由于初步老练试验完成后，仍有可能内部缺陷没有暴露出来，因此还需要进行第二步老练试验，第二步老练试验的步骤如图3所示：
[0050]
步骤s301，将所述gil设备的电压值在第三时长内升压至额定电压值；
[0051]
步骤s302，在第四时长内，将所述电压值保持在所述额定电压值不变。
[0052]
在初步老练试验完成后，通过试验设备对gil设备的电压值继续进行线性升压至设备的额定电压值，和上述步骤的升压过程一样，如果升压时间过快，du/dt会过大，引起整个升压过程中充电电流激增产生过电流，从而威胁gil设备稳定性，因此同样需要对升压时间进行控制，在本实施例中，同样以x为升压变化率，将电压从第一电压值aum升至额定电压值um的时间即第三时长为(um-aum)/x，在实际试验中，x可以取值为10kv/s。
[0053]
完成升压之后，电压值仍需要在一定时长内保持不变，完成第二步老练试验，初步老练和第二步老练配合，目的是考核额定电压下gil设备内部绝缘特性，初步老练过程中诱使放电发展较慢或不易暴露的内部缺陷在第二步老练中电压升高至额定电压时，会加速放电或者快速暴露。由于第二步老练串接在初步老练之后，且初步老练过程中能量维持时间较久，为了提高现场试验效率，第二步老练时间可不大于初步老练保持时间，经过现场试验可得，第二步老练试验中的维持时间取初步老练试验中第一时长的一半比较合适，即第四时长为t1/2。
[0054]
步骤s40，将所述gil设备的电压值第三次升压，对所述gil设备进行最高工作电压考核试验。
[0055]
在经过两次老练试验之后，还需要对gil设备的最高工作电压进行考核试验，具体的试验步骤如图4所示：
[0056]
步骤s401，将所述gil设备的电压值在第五时长内升压至第二电压值；
[0057]
步骤s402，在第六时长内，将所述电压值保持在所述第二电压值不变。
[0058]
本实施例中对gil设备的第三次升压，是将设备从额定电压值一定时长内线性升压至设备的最高工作电压即的第二电压值，即将设备从um线性升压至bum，为gil设备接受最高电压考核做准备。
[0059]
其中，b为大于1的常数，b的具体取值需要根据gil设备在变电站现场的安装布局而定，当gil设备距离较长、布局复杂或gil设备实际工况的冗余度高时，b取值较大，反之取值较小；经过现场试验，一般情况下，b的取值范围在1.2～1.5。同样的，仍需要对第三次的升压时间即的第五时长进行控制，其值为(bum-um)/x，原因与上两次升压时间设置原因一致，在此不再赘述。
[0060]
当gil设备试验电压升至bum后，保持电压不变，维持一定的时长，完成最高工作电压的考核实验，最高工作电压一般是发电机或者变压器失稳后等特殊工况下的输出电压，gil在最高工作电压下应具备短时运行能力，在本实施例中，维持的第六时长取为2min，从而使gil设备既能短时运行，又不至于对设备造成损伤。
[0061]
步骤s50，将所述gil设备的电压值降压，对所述gil设备进行参量测量，并在参量测量完成后，将所述电压值降为零。
[0062]
在对gil设备升压过程的试验完成之后，需要对设备进行降压，降压过程包括两次降压，具体降压步骤如图5所示：
[0063]
步骤s501，将所述gil设备电压值在第七时长内降压至第三电压值；
[0064]
步骤s502，在第八时长内，将所述电压值保持在所述第三电压值不变；
[0065]
步骤s503，将所述电压值在第九时长内降压至零。
[0066]
在本实施例中，对gil设备的电压值从第二电压值bum线性降压至第三电压值cum，完成第一次降压过程，其中c为小于1的常数，c的具体数值根据gil在变电站现场的安装布局而定，当gil距离较长、且布局复杂时，c取值较大，反之取值较小；经过现场试验，一般情况下，c的取值范围是0.65～0.85。与升压过程相同，对于降压过程的降压时长也需要进行控制，因为降速过快也会引起过电流从而影响gil设备的稳定性。在此，设定降压变化率为x1，降压时长即第七时长应为(um-cum)/x1，在实际试验中，x1可以取10kv/s，具体的取值需要根据现场情况灵活设置，在此不再做具体限制。
[0067]
由于对gil设备进行参量测量一般都是在降压阶段完成，因此在对设备进行第一次降压后，需要将gil设备的电压值在第八时长内保持不变，方便完成gil设备局部放电测量等试验，维持时间与参量测量所需时间有关，参量测量如局部放电、外壳振动等，所需时间一般1min内都可以测量完成，但是为了保证参量测量的统计性和科学性，本实施例中，将第八时长设置为5min，从而保证了能够对参量进行多次测量，使测量结果更加准确。
[0068]
在参量测量完成后，对gil设备的电压值逐步降低为零，当然，对最后的降压过程中的降压时长仍需要进行控制，其中，第九时长设定为cum/x1，比如，第三电压值为1200kv，x1为10kv/s，则第九时长为2min，该设定能够保证设备电压值能够平缓的降落，不影响到gil设备的安全性和稳定性，从而完成整个老练试验过程。
[0069]
本实施例提供的一种gil设备老练试验方法，相比传统方法由于gil老练试验方法不完善、且没有统一的试验标准，致使少数微缺陷不被检测到，从而威胁gil的绝缘安全，本发明结合初步老练和第二步老练，并将老练试验的时间和电压进行精确控制，能够有效提高gil设备老练试验的检验水平和检验精度，提高了gil设备的安全性和稳定性。
[0070]
综上，本发明实施例提出的一种gil设备老练试验方法，所述方法通过将试验设备与gil设备连接，搭建老练试验回路；通过所述试验设备，将所述gil设备的电压值第一次升压，进行初步老练试验；将所述gil设备的电压值第二次升压，对所述gil设备进行第二步老练试验；将所述gil设备的电压值第三次升压，对所述gil设备进行最高工作电压考核试验；将所述gil设备的电压值降压，对所述gil设备进行参量测量，并在参量测量完成后，将所述电压值降为零。该方法通过结合初步老练和第二步老练，并将老练试验的时间和电压进行精确控制，能够有效提高gil设备老练试验的检验水平和检验精度，提高了gil设备的安全性和稳定性。
[0071]
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例直接相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。需要说明的是，上述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0072]
以上所述实施例仅表达了本技术的几种优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本技术领域的普通技
术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。