Проводить ВВ испытания (HIPOT) еще никогда не было так просто!

Как испытать электрическую прочность изоляции в GIS, затратив при этом минимум усилий.

Сегодня подстанции все чаще комплектуются распределительными устройствами с элегазовой изоляцией (GIS). На это есть несколько весомых причин. Во-первых, использование GIS позволяет эффективнее защищать системные компоненты от изнашивания, загрязнений и коррозии. Как следствие, компоненты меньше нуждаются в обслуживании, а срок их службы возрастает, что в долгосрочной перспективе приводит к сокращению эксплуатационных затрат. Во-вторых, для этого устройства не требуется много места, что является одной из первоочередных причин его использования. Например, для установки GIS понадобится гораздо меньше пространства, чем для установки системы с воздушной изоляцией (ОРУ). Распределительное устройство с элегазовой изоляцией является единственно возможным вариантом, когда места недостаточно (платформы, подземные помещения) или когда за дополнительную площадь придется много заплатить (в больших городах).

Тест HIPOT — это проводимое при высоком напряжении испытание, целью которого является определение электрической прочности изоляции в GIS.

В соответствующем стандарте (IEC 62271-203) этот тест также имеет название «испытание напряжением промышленной частоты». Перед проведением испытания необходимо убедиться, что устройство GIS полностью установлено, а также заполнено газом с соблюдением номинальной наливной массы сжиженных газов. Если в GIS используются дополнительные компоненты, потребуется снова испытать электрическую прочность их изоляции на пробой непосредственно на месте эксплуатации. Испытание считается пройденным, если пробой изоляции не происходит в течение 60 секунд. При этом значения испытательных частот должны находиться в пределах 10–300 Гц.

Основная информация об испытаниях электрической прочности изоляции

Какое испытательное напряжение применяется?

Как правило, при выборе величины напряжения необходимо руководствоваться рекомендациями, указанными в стандарте IEC 62271-203. Однако клиент и подрядчик могут согласовать и другие значения. Напряжение для испытаний на месте эксплуатации чаще всего повышают постепенно, пока оно не достигнет 80 % (максимум) от напряжения, которое использовалось при проведении типовых испытаний на заводе. В результате значение выдерживаемого напряжения будет выше, чем значение номинального напряжения. Например, для GIS с номинальным напряжением 123 кВ максимальное значение выдерживаемого напряжения на месте эксплуатации составит 200 кВ.
Примечание: измерение частичных разрядов можно провести во время того же цикла испытаний. После завершения цикла испытаний с использованием максимально высокого выдерживаемого напряжения испытательное напряжение снижают до допустимого уровня (148 кВ для GIS с номинальным напряжением 123 кВ).

Когда необходимо проводить ВВ испытания (HIPOT)?

Перед вводом GIS в эксплуатацию в рамках проведения испытаний повышенным напряжением (обязательно).
После установки в систему дополнительных компонентов (обязательно).
После включения систем мониторинга частичных разрядов и выполнения эксплуатационных измерений.
После проведения эксплуатационных измерений для определения состояния изоляции в давно используемых системах.

Какие испытания могут проводиться одновременно с этим?

Как правило, при проведении испытаний HIPOT также измеряются частичные разряды (ЧР). Это возможно из-за того, что высоковольтный источник уже установлен, поэтому остается только один раз подвергнуть изоляцию GIS воздействию высоковольтного электростатического напряжения. Измерения ЧР позволяют получить дополнительные диагностические данные. Если изоляция окажется недостаточно надежной, специалисты, проводящие испытание, будут предупреждены о том, что напряжение не стоит повышать.

С какими трудностями можно столкнуться, проводя стандартные испытания HIPOT?

Для испытаний электрической прочности изоляции в GIS при помощи стандартных методов требуются крупные компоненты, но их сложно использовать в условиях нехватки пространства. К тому же, они довольно много весят (например, трансформатор SF6 с разделительным конденсатором), поэтому затраты на транспортировку таких компонентов обычно велики.

Как подготовить GIS к испытанию с использованием резонансной частоты?

Для проведения такого испытания требуется установить для GIS трансформатор напряжения (ТН) с усиленной обмоткой низкого напряжения (силовой ТН). В стандартных условиях работы вместо ТН может использоваться стационарный силовой ТН. Несмотря на то, что стоимость силовых ТН достаточно высока, возможность проведения дополнительного измерения вполне оправдывает ее. Благодаря этому можно не использовать испытательный трансформатор и тем самым снизить затраты на транспортировку. Однако стоит упомянуть, что подключать силовой ТН к GIS можно только на время проведения испытания. Чтобы не повредить его, следует выделять достаточно времени на охлаждение устройства между испытаниями.

Для какого количества секций можно проводить измерения при помощи CPC 100 и CP RC2?

Испытательной системе необходимо компенсировать емкость GIS для подачи высокого напряжения при помощи силового ТН. Чем больше секций, тем большую емкость потребуется компенсировать.

Зная емкость секций и номинальный коэффициент трансформации силового ТН, можно определить необходимую мощность питания.
Если активной мощности устройств CPC и RC2 недостаточно, можно удвоить ее, применив еще один комплект CPC и CP RC2.