2024年10月22日发(作者：越璎玑)
浅析常规220kVGIS变电站高压试验方法
发表时间：2016-08-22T14:06:03.310Z 来源：《电力设备》2016年第11期 作者： 李樟根
[导读] 高压试验是变电站一次设备交接试验中的重要部分,目的是检查设备出厂是否存在缺陷。
李樟根
（广东能洋电力建设有限公司 510160）
摘要：随着城市化规模的扩大，电网建设的投资也日趋精细化，特别是在城市电力建设方面，随着土地资源的稀缺，征地难度加大，
变电站的设计也逐渐由户外敞开式向户内封闭式转变，GIS成套组合电器的应用也越来越广。随着电力设备技术的发展,这些设备性能越来
越优化,电器元件也越来越精密、灵敏度也越来越高，对设备试验的要求也越来越高。本文结合本人20多年现场调试工作的经验和对高试方
法的探讨，浅析一下常规220kV GIS变电站设备高压试验的重点试验项目及试验方法。
关键字：高压试验 准备工作 试验方法 问题分析
高压试验是变电站一次设备交接试验中的重要部分,目的是检查设备出厂是否存在缺陷，设备从出厂运输到设备安装各环节中是否存在
损坏，各项指标数据是否达标，使设备试验满足电气设备交接试验标准，防止工程从开工到竣工投产的所有阶段中出现不合格项目，以使
工程质量达到规定的要求，使设备满足国家施工验收规范，达标投产，并令业主或用户满意。
220kV六氟化硫封闭式组合电器成套设备主要交接的高压试验项目包括主回路的导电电阻测量、主回路的交流耐压试验、SF6气体微水
含量和检漏试验、各元件试验等。
一、 高压试验前的准备工作
高压试验前准备工作非常重要，是试验顺利进行的前提保证，主要从以下六个方面作准备。
1、熟悉现场。熟悉该工程的基本概况、现场设备，并到现场勘察，熟知试验区域内一、二次设备。做好非试验设备和邻近设备的保护
工作。
2、准备好资料。备齐相关设备的设计图纸、技术资料、厂家说明书、编制并审批试验方案、熟知试验内容及方法。
3、准备好合格的测试仪器，仪表。试验设备、仪表必须经检验验定合格并在有效期内使用。湿温度对试验结果有影响的试验项目必须
有准确的温湿度检测器，以便于试验结果的换算。
4、做好安全措施、进行技术交底。标示试验区域，做好围栏，辨析危险点、做好预防措施，对所有工作人员进行安全技术交底。
5、试验前的操作、检查工作。操作断路器、隔离开关、接地刀闸，满足试验要求的位置、不能一起试验的设备要采取隔离保护措施。
合理选择测量仪表仪器的量程。检查试验仪器的接线方式和接地。
6、严禁与试验无关人员进入试验现场。在进行试验工作时，不得进行与试验无关的工作，如吸烟、打闹、聊天等。工作负责人要对参
试人员的身体状况有明确的了解，对于身体有如发烧、头晕、精神不佳等不适感觉的以及饮酒后的人员严禁参加试验工作
二、高压试验项目及试验方法
1、主回路的交流耐压试验
（1）耐压试验具备的条件。待试验的GIS设备全部拼装好，内部已充额定压力的SF6气体，已完成主回路电阻的测量、各元件试验以
及SF6气体微水含量和检漏试验。所有电流互感器二次绕组短路接地，电压互感器二次绕组开路并接地。并将下列设备与GIS隔离开来：高
压电缆和架空线；电力变压器和电磁式的电压互感器；避雷器和保护火花间隙。待主回路耐压试验做完合格后再安装上去。GIS出线套管与
主变套管直接相连的结构为架空线。耐压试验前要将架空线两端的连接引线拆开接地，与待试设备保持足够安全距离，待GIS做过耐压试验
及主变压器所有试验做完时，再把架空线连接引线联结好。
（2）试验目的和标准。试验目的是检查总体安装后绝缘性能是否完好，验证是否存在各种安全隐患（如安装错误，包装、运输、储存
和安装调试过程中的损坏、存在异物等）导致内部故障。按交接试验规程要求，结合出厂试验数据，对于常规的220kVGIS站，一般以所订
设备出厂型式试验报告耐压值为基数，乘以0.8为现场交接试验耐压值，在现场试验一般为工频对地耐压（有效值）。220kV GIS出厂试验
如为460kV，现场试验为460kV×80%=368kV 。110kV GIS出厂试验如为230kV，现场试验为230kV×80%=184kV 。
（3）试验步骤。
1）按照现场设备概况及特点，结合GIS主接线图,按审批的试验方案,依照GIS电容量及试验变压器的容量可一次试验完成,也可分为几
段来试验。
2）做好试验前的安全措施。
3）被试相所有接地开关都拉开，非试验相接地。
4）测量被试相的绝缘电阻。
5) 首先进行老练试验，从0升起，逐级升至最高工作电压，保持10min，然后电压降到0值（一般老练电压都是铬牌的最高工作电压，
220kVGIS为252kV ，110kVGIS为126kV）。在老练电压时加入超声波检测法，可以更加准确判断GIS在耐压过程中有没有局部放电的现
象，超声波检测法工作原理是：当电气设备内部发生局部放电时，在放电处产生超声波向四周传播，一直达到电气设备容器的表面。在设
备外壁装上压电元件，在超声波作用下，压电元件两个端面上产生交变的束缚电荷，引起端部金属电极上电荷变化或在外回路上产生交变
电流。因此，可以检测此电信号来判断设备内部是否发生局放。超声波探测器检测的特点是抗干扰性较强，使用方便，可以在运行中和耐
压试验时检测绝缘内部的放电，传感器与设备的电气回路无任何联系，而且便于故障定位。
6) 老练试验通过以后，停10min，检查GIS 与试验设备，无异常后再从0值升起分级升至现场交接试验电压值，时间为1min。若无绝缘
击穿放电现象，则认为整个GIS通过试验。
7) 耐压后再进行绝缘电阻测试，应与耐压前的绝缘电阻值比较没有明显的变化。
(4)试验过程常见问题分析
在试验过程中如果发生击穿放电，则应根据放电能量和放电引起的各种声、光、电、化学等各种效应以及耐压试验过程中进行的其他
故障诊断技术所提供的资料进行综合判断。在诊断过程中，首先分析设备运转中所获取的各种信号，提取信号中的各种特征信息，从中获
得与故障相关的征兆，利用征兆进行故障诊断遇有放电情况，可采取下述步骤：
①进行重复试验，如果该设备还能经受规定的试验电压时，则认为放电是自恢复放电，重复试验电压达到规定值和规定时间，则耐压
试验通过；
②如果重复耐压失败，须将设备解体，打开放电间隔，仔细检查绝缘损坏情况，现场发生过多次固定绝缘盘出现闪络击穿现象，采取
必要的更换或修复措施，再进行规定的耐压试验。
2、主回路导电电阻测量
（1）主回路电阻测试具备的条件。待试验的GIS设备全部拼装完毕，为了减少返工的工作，一般在抽真空充SF6气体之前进行主回路
电阻测量。断路器、隔离开关、接地刀闸均可以操作。根据一次接线图和厂家出厂回路电阻测试图，确定好每次测试的部位。
（2）试验标准：按交接试验规程要求进行试验，采用测试电流不小于100A的直流压将法，测试结果不应超过出厂值规定的1.2倍。测
量断路器回路电阻时，断路器应在合闸状态，测试要求用与测试仪配套的专用测试导线。
（3）试验步骤：
1、按照现场设备概况及特点，结合GIS主接线图,制定专项试验方案,可以按间隔、分段进行来测量。
2、操作好断路器、隔离开关、接地开关在指定的位置。
3、回路电阻测试仪要求可靠接地，通过专用引线和断路器可靠连接，电压测量线应在电流输出线内侧。
4、测量时电流要求不小于100A。测量读数要求在稳定数值时开始读数。
5、测量完毕要求待测试仪放电完后才能断开测试回路。
6、要求测试结果符合产品技术规范，测试时必须记录当时环境温度，以进行电阻值的换算。
7、每相导电回路电阻测试结果要进行比较，相差要在控制范围内。
(4)试验过程常见问题分析
在测试过程中会经常遇到测试的结果与厂家值相差较大，甚至数值造标的现象，根据我多年的工作经验，下面的一些测试方法，可以
有效解决回路电阻造标现象。
如下图：
这是一个母线PT和一个出线间隔，若果要测试PT间隔的DS81隔离开关的回路的电阻，按正常测试方法，一般会合上DS81隔离开关、
ES81、ES82接地刀闸，解开接地刀闸的接地点，就是在图中D、E两点间加电流测试，电流电压测量线接在一起，经常这样测的数据同厂
家比较会误差较大，这是什么原因造成，正常以为是安装质量造成的，不是，这是因为电流电压测量线接在一起互相干扰造成的测量误
差，若果按照下面的测量接线，误差会减小很多，将一边的电流电压测量线接在E点（电压测量线接在内侧），将另一条电压测量线接在D
点，电流测量线接在隔离的出线间隔的C点上（合上DS91、ES91），这样的测量结果与厂家比较误差很小，因为电流是恒定的，对电压采
样干扰又最小，测试的数据较准确。同理，若果要测试出线间隔的CB91断路器的较正确的回路电阻，在B、C两点间测试，测量的误差会
较大，如果按下面的方法测试，结果会大大改变，将一边的电流测量线接在A点（合上DS92、ES93），电压测量线接在B点（合上
ES92），另一边的电压测量线接在C点（合上ES91），电流测量线接在隔离的PT间隔的D点上（合上DS91、ES81），这样测出的CB91
断路器的回路电阻误差最小。
3、断路器试验：
核对开关一、二次的相别应对应；断路器应在允许最高电压和最低电压下各做分合闸3次；检查断路器的分合闸时间及开关的同期性，
应在厂家出厂试验值规定的范围内；检查断路器合闸时的回路电阻应合格；检查开关的压力闭锁接点动作值和储能时间；SF6压力应在充
气时检查报警、闭锁分合闸接点的动作值和接线的正确性。
4、互感器试验
应测量互感器一、二次绕组的直流电阻，与同一型号的互感器数据以及厂家出厂数据比较，阻值不应有较大差别。变比试验应加足够
大的电流电压，以免引起测量误差。励磁特性试验应先退磁后测量，视试验设备的条件和励磁特性的高低，尽量做到曲线的饱和区。并与
出厂试验报告核对比较没有越过标准值。
5、避雷器试验
避免在湿度高的情况下（＞85%）做直流泄漏试验，必要时屏蔽表面泄漏。放电计数器应动作可靠并复位指零，不能复位指零的全站
统一指向某一数值。如是带泄漏电流表的，应对电流表进行校验。
6、SF6气体检测
1）SF6气体检漏
气体泄漏的原因主要是在密封面、焊缝和管路接头处有裂缝或密封不严。在现场一般会使用包扎法进行，在设备的法兰接头、管道接
口等处用塑料薄膜进行包扎以收集泄漏气体，按照规定24小时时间，对SF6气体进行检漏，不应产生泄漏气体，检漏须使用专用的检漏
仪。
2）SF6含水量检测
设备内SF6的纯度及含水量都有严格的要求。过量的水分会使气体绝缘设备的绝缘强度下降。因此，首先应保证充入电气设备的SF6
气体合格，在充气操作过程中，严防水分进入气室。 我国有关规程规定，断路器灭弧室用新的SF6气体，水分含量须不大于
150UL/L，其他气室不大于250UL/L。
结束语
高压试验基本原理相同，不同的施工环境、不同试验设备、仪器可以有不同的试验方法，本文分析的是常规GIS站设备的高压试验方
法，尤其是试验过程所遇到的问题分析及处理方法值得我们试验人员重视。
参考文献
[1]GB50150-2006《电气装置安装工程、电气设备交接试验标准》中国计划出版社2006.11
[2]《高压电气设备试验方法》（第二版）中国电力出版社
2024年10月22日发(作者：越璎玑)
浅析常规220kVGIS变电站高压试验方法
发表时间：2016-08-22T14:06:03.310Z 来源：《电力设备》2016年第11期 作者： 李樟根
[导读] 高压试验是变电站一次设备交接试验中的重要部分,目的是检查设备出厂是否存在缺陷。
李樟根
（广东能洋电力建设有限公司 510160）
摘要：随着城市化规模的扩大，电网建设的投资也日趋精细化，特别是在城市电力建设方面，随着土地资源的稀缺，征地难度加大，
变电站的设计也逐渐由户外敞开式向户内封闭式转变，GIS成套组合电器的应用也越来越广。随着电力设备技术的发展,这些设备性能越来
越优化,电器元件也越来越精密、灵敏度也越来越高，对设备试验的要求也越来越高。本文结合本人20多年现场调试工作的经验和对高试方
法的探讨，浅析一下常规220kV GIS变电站设备高压试验的重点试验项目及试验方法。
关键字：高压试验 准备工作 试验方法 问题分析
高压试验是变电站一次设备交接试验中的重要部分,目的是检查设备出厂是否存在缺陷，设备从出厂运输到设备安装各环节中是否存在
损坏，各项指标数据是否达标，使设备试验满足电气设备交接试验标准，防止工程从开工到竣工投产的所有阶段中出现不合格项目，以使
工程质量达到规定的要求，使设备满足国家施工验收规范，达标投产，并令业主或用户满意。
220kV六氟化硫封闭式组合电器成套设备主要交接的高压试验项目包括主回路的导电电阻测量、主回路的交流耐压试验、SF6气体微水
含量和检漏试验、各元件试验等。
一、 高压试验前的准备工作
高压试验前准备工作非常重要，是试验顺利进行的前提保证，主要从以下六个方面作准备。
1、熟悉现场。熟悉该工程的基本概况、现场设备，并到现场勘察，熟知试验区域内一、二次设备。做好非试验设备和邻近设备的保护
工作。
2、准备好资料。备齐相关设备的设计图纸、技术资料、厂家说明书、编制并审批试验方案、熟知试验内容及方法。
3、准备好合格的测试仪器，仪表。试验设备、仪表必须经检验验定合格并在有效期内使用。湿温度对试验结果有影响的试验项目必须
有准确的温湿度检测器，以便于试验结果的换算。
4、做好安全措施、进行技术交底。标示试验区域，做好围栏，辨析危险点、做好预防措施，对所有工作人员进行安全技术交底。
5、试验前的操作、检查工作。操作断路器、隔离开关、接地刀闸，满足试验要求的位置、不能一起试验的设备要采取隔离保护措施。
合理选择测量仪表仪器的量程。检查试验仪器的接线方式和接地。
6、严禁与试验无关人员进入试验现场。在进行试验工作时，不得进行与试验无关的工作，如吸烟、打闹、聊天等。工作负责人要对参
试人员的身体状况有明确的了解，对于身体有如发烧、头晕、精神不佳等不适感觉的以及饮酒后的人员严禁参加试验工作
二、高压试验项目及试验方法
1、主回路的交流耐压试验
（1）耐压试验具备的条件。待试验的GIS设备全部拼装好，内部已充额定压力的SF6气体，已完成主回路电阻的测量、各元件试验以
及SF6气体微水含量和检漏试验。所有电流互感器二次绕组短路接地，电压互感器二次绕组开路并接地。并将下列设备与GIS隔离开来：高
压电缆和架空线；电力变压器和电磁式的电压互感器；避雷器和保护火花间隙。待主回路耐压试验做完合格后再安装上去。GIS出线套管与
主变套管直接相连的结构为架空线。耐压试验前要将架空线两端的连接引线拆开接地，与待试设备保持足够安全距离，待GIS做过耐压试验
及主变压器所有试验做完时，再把架空线连接引线联结好。
（2）试验目的和标准。试验目的是检查总体安装后绝缘性能是否完好，验证是否存在各种安全隐患（如安装错误，包装、运输、储存
和安装调试过程中的损坏、存在异物等）导致内部故障。按交接试验规程要求，结合出厂试验数据，对于常规的220kVGIS站，一般以所订
设备出厂型式试验报告耐压值为基数，乘以0.8为现场交接试验耐压值，在现场试验一般为工频对地耐压（有效值）。220kV GIS出厂试验
如为460kV，现场试验为460kV×80%=368kV 。110kV GIS出厂试验如为230kV，现场试验为230kV×80%=184kV 。
（3）试验步骤。
1）按照现场设备概况及特点，结合GIS主接线图,按审批的试验方案,依照GIS电容量及试验变压器的容量可一次试验完成,也可分为几
段来试验。
2）做好试验前的安全措施。
3）被试相所有接地开关都拉开，非试验相接地。
4）测量被试相的绝缘电阻。
5) 首先进行老练试验，从0升起，逐级升至最高工作电压，保持10min，然后电压降到0值（一般老练电压都是铬牌的最高工作电压，
220kVGIS为252kV ，110kVGIS为126kV）。在老练电压时加入超声波检测法，可以更加准确判断GIS在耐压过程中有没有局部放电的现
象，超声波检测法工作原理是：当电气设备内部发生局部放电时，在放电处产生超声波向四周传播，一直达到电气设备容器的表面。在设
备外壁装上压电元件，在超声波作用下，压电元件两个端面上产生交变的束缚电荷，引起端部金属电极上电荷变化或在外回路上产生交变
电流。因此，可以检测此电信号来判断设备内部是否发生局放。超声波探测器检测的特点是抗干扰性较强，使用方便，可以在运行中和耐
压试验时检测绝缘内部的放电，传感器与设备的电气回路无任何联系，而且便于故障定位。
6) 老练试验通过以后，停10min，检查GIS 与试验设备，无异常后再从0值升起分级升至现场交接试验电压值，时间为1min。若无绝缘
击穿放电现象，则认为整个GIS通过试验。
7) 耐压后再进行绝缘电阻测试，应与耐压前的绝缘电阻值比较没有明显的变化。
(4)试验过程常见问题分析
在试验过程中如果发生击穿放电，则应根据放电能量和放电引起的各种声、光、电、化学等各种效应以及耐压试验过程中进行的其他
故障诊断技术所提供的资料进行综合判断。在诊断过程中，首先分析设备运转中所获取的各种信号，提取信号中的各种特征信息，从中获
得与故障相关的征兆，利用征兆进行故障诊断遇有放电情况，可采取下述步骤：
①进行重复试验，如果该设备还能经受规定的试验电压时，则认为放电是自恢复放电，重复试验电压达到规定值和规定时间，则耐压
试验通过；
②如果重复耐压失败，须将设备解体，打开放电间隔，仔细检查绝缘损坏情况，现场发生过多次固定绝缘盘出现闪络击穿现象，采取
必要的更换或修复措施，再进行规定的耐压试验。
2、主回路导电电阻测量
（1）主回路电阻测试具备的条件。待试验的GIS设备全部拼装完毕，为了减少返工的工作，一般在抽真空充SF6气体之前进行主回路
电阻测量。断路器、隔离开关、接地刀闸均可以操作。根据一次接线图和厂家出厂回路电阻测试图，确定好每次测试的部位。
（2）试验标准：按交接试验规程要求进行试验，采用测试电流不小于100A的直流压将法，测试结果不应超过出厂值规定的1.2倍。测
量断路器回路电阻时，断路器应在合闸状态，测试要求用与测试仪配套的专用测试导线。
（3）试验步骤：
1、按照现场设备概况及特点，结合GIS主接线图,制定专项试验方案,可以按间隔、分段进行来测量。
2、操作好断路器、隔离开关、接地开关在指定的位置。
3、回路电阻测试仪要求可靠接地，通过专用引线和断路器可靠连接，电压测量线应在电流输出线内侧。
4、测量时电流要求不小于100A。测量读数要求在稳定数值时开始读数。
5、测量完毕要求待测试仪放电完后才能断开测试回路。
6、要求测试结果符合产品技术规范，测试时必须记录当时环境温度，以进行电阻值的换算。
7、每相导电回路电阻测试结果要进行比较，相差要在控制范围内。
(4)试验过程常见问题分析
在测试过程中会经常遇到测试的结果与厂家值相差较大，甚至数值造标的现象，根据我多年的工作经验，下面的一些测试方法，可以
有效解决回路电阻造标现象。
如下图：
这是一个母线PT和一个出线间隔，若果要测试PT间隔的DS81隔离开关的回路的电阻，按正常测试方法，一般会合上DS81隔离开关、
ES81、ES82接地刀闸，解开接地刀闸的接地点，就是在图中D、E两点间加电流测试，电流电压测量线接在一起，经常这样测的数据同厂
家比较会误差较大，这是什么原因造成，正常以为是安装质量造成的，不是，这是因为电流电压测量线接在一起互相干扰造成的测量误
差，若果按照下面的测量接线，误差会减小很多，将一边的电流电压测量线接在E点（电压测量线接在内侧），将另一条电压测量线接在D
点，电流测量线接在隔离的出线间隔的C点上（合上DS91、ES91），这样的测量结果与厂家比较误差很小，因为电流是恒定的，对电压采
样干扰又最小，测试的数据较准确。同理，若果要测试出线间隔的CB91断路器的较正确的回路电阻，在B、C两点间测试，测量的误差会
较大，如果按下面的方法测试，结果会大大改变，将一边的电流测量线接在A点（合上DS92、ES93），电压测量线接在B点（合上
ES92），另一边的电压测量线接在C点（合上ES91），电流测量线接在隔离的PT间隔的D点上（合上DS91、ES81），这样测出的CB91
断路器的回路电阻误差最小。
3、断路器试验：
核对开关一、二次的相别应对应；断路器应在允许最高电压和最低电压下各做分合闸3次；检查断路器的分合闸时间及开关的同期性，
应在厂家出厂试验值规定的范围内；检查断路器合闸时的回路电阻应合格；检查开关的压力闭锁接点动作值和储能时间；SF6压力应在充
气时检查报警、闭锁分合闸接点的动作值和接线的正确性。
4、互感器试验
应测量互感器一、二次绕组的直流电阻，与同一型号的互感器数据以及厂家出厂数据比较，阻值不应有较大差别。变比试验应加足够
大的电流电压，以免引起测量误差。励磁特性试验应先退磁后测量，视试验设备的条件和励磁特性的高低，尽量做到曲线的饱和区。并与
出厂试验报告核对比较没有越过标准值。
5、避雷器试验
避免在湿度高的情况下（＞85%）做直流泄漏试验，必要时屏蔽表面泄漏。放电计数器应动作可靠并复位指零，不能复位指零的全站
统一指向某一数值。如是带泄漏电流表的，应对电流表进行校验。
6、SF6气体检测
1）SF6气体检漏
气体泄漏的原因主要是在密封面、焊缝和管路接头处有裂缝或密封不严。在现场一般会使用包扎法进行，在设备的法兰接头、管道接
口等处用塑料薄膜进行包扎以收集泄漏气体，按照规定24小时时间，对SF6气体进行检漏，不应产生泄漏气体，检漏须使用专用的检漏
仪。
2）SF6含水量检测
设备内SF6的纯度及含水量都有严格的要求。过量的水分会使气体绝缘设备的绝缘强度下降。因此，首先应保证充入电气设备的SF6
气体合格，在充气操作过程中，严防水分进入气室。 我国有关规程规定，断路器灭弧室用新的SF6气体，水分含量须不大于
150UL/L，其他气室不大于250UL/L。
结束语
高压试验基本原理相同，不同的施工环境、不同试验设备、仪器可以有不同的试验方法，本文分析的是常规GIS站设备的高压试验方
法，尤其是试验过程所遇到的问题分析及处理方法值得我们试验人员重视。
参考文献
[1]GB50150-2006《电气装置安装工程、电气设备交接试验标准》中国计划出版社2006.11
[2]《高压电气设备试验方法》（第二版）中国电力出版社