一、GIS絕緣試驗的特點
    封閉式組合電器和氣體絕緣電纜在工廠中制造、試驗之后，以運輸單元的方式運往現(xiàn)場安裝工地。因此設(shè)備在現(xiàn)場組裝后必須進行現(xiàn)場耐壓試驗，這是GIS和GIC和其他電力設(shè)備所不同的特點。現(xiàn)場耐壓試驗的目的是檢查總體裝配的絕緣性能是否完好。
    設(shè)備在運輸過程中的機械振動、撞擊等可能導致GIS元件或組裝件內(nèi)部緊固件松動或相對位移；安裝過程中，在聯(lián)結(jié)、密封等工藝處理方面可能失誤，導致電極表面刮傷或安裝錯位引起電極表面缺陷；空氣中懸浮的塵埃、導電微粒雜質(zhì)和毛刺等在安裝現(xiàn)場又難以徹底清理；國內(nèi)外還曾出現(xiàn)將安裝工具遺忘在GIS內(nèi)的情況。這些缺陷如未在投運前檢查出來，將引發(fā)絕緣事故。因此現(xiàn)場耐壓試驗是必不可少的，但它不能代替設(shè)備在制造廠的型式試驗和出廠試驗。
    試驗電壓值不低于工廠試驗電壓的80％。現(xiàn)場耐壓試驗的方法與常規(guī)的高壓試驗方法有所不同。
    GIS的現(xiàn)場耐壓可采用交流電壓、振蕩操作沖擊電壓和振蕩雷電沖擊電壓等試驗裝置進行。交流耐壓試驗是GIS現(xiàn)場耐壓試驗最常見的方法，它能夠有效地檢查內(nèi)部導電微粒的存在、絕緣子表面污染、電場嚴重畸變等故障；雷電沖擊耐壓試驗對檢查異常的電場結(jié)構(gòu)(如電極損壞)非常有效。現(xiàn)場一般采用振蕩雷電沖擊電壓試驗裝置進行；操作沖擊電壓試驗能夠有效地檢查GIS內(nèi)部存在的絕緣污染、異常電場結(jié)構(gòu)等故障，現(xiàn)場一般也采用振蕩型試驗裝置。
    二、試驗電壓波形的選擇
    選擇現(xiàn)場耐壓試驗電壓波形時，應考慮GIS的特點，即試品電容量大、電極表面缺陷和導電微粒在不同電壓波形下對氣體絕緣的影響是不同的。下面對不同試驗電壓波形進行比較。
    1.交流電壓
    交流電壓試驗對檢查介質(zhì)污染(例如導電微粒)是相當靈敏的，且在大多數(shù)情況下對檢查異常的電場情況(如電極表面有缺陷)也有足夠的靈敏度。標準規(guī)定，試驗電壓頻率一般應在10～300Hz范圍內(nèi)。但考慮到自由導電微粒在300Hz下的運動與50Hz時不同，因此也有人對300Hz的交流電壓試驗的等價性持保留意見。
    交流電壓試驗的優(yōu)點是可與老練試驗結(jié)合進行。老練試驗時，對被試設(shè)備施加逐級升高的交流電壓，使可能存在的導電微粒移動到低電場區(qū)或微粒陷阱中，因而不再對絕緣起危害作用。
    2.雷電沖擊試驗
    雷電沖擊試驗對檢查異常電場情況，例如電極損壞特別靈敏。但因為試品電容大，所需的沖擊電壓發(fā)生器體積龐大，且雷電波的波頭較陡，會在尺寸較大的被試品中引起波的反射，因此在現(xiàn)場很少采用雷電沖擊電壓試驗。標準規(guī)定，如進行雷電沖擊試驗，波前時間可延長到8μs；如采用振蕩的雷電沖擊波，則波前時間可延長到約15μs。
    3.操作沖擊電壓
    操作沖擊波下的絕緣特性是介于交流電壓和雷電沖擊波特性之間的。因此，與雷電沖擊波比，操作沖擊波的優(yōu)點是能檢查出設(shè)備被自由導電微粒污染的問題；與交流電壓相比，則操作沖擊波對異常電場情況的檢測靈敏度要高些。由于產(chǎn)生非周期的操作沖擊波時發(fā)生器的效率太低，所以實際上均采用振蕩操作波形，到達峰值電壓的時間一般應不小于150μs。振蕩操作波發(fā)生器設(shè)備較簡單，因此特別適合于較高額定電壓的試品。
    4.直流電壓
    直流電壓試驗對于交流GIS不適合。這是因為自由導電微粒在直流下的運動特性和交流下不同。此外，絕緣支撐在直流下的電壓分布與交流電壓下不同，因此直流下閃絡(luò)電壓規(guī)律與交流下也是不同的。試驗表明，直流電壓下SF6氣體中的微粒引發(fā)的擊穿電壓具有極大的分散性，其最低擊穿電壓比交流時低。
    三、現(xiàn)場交流耐壓試驗原理
    GIS的現(xiàn)場交流耐壓試驗采用試驗變壓器、調(diào)感式串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置和調(diào)頻式串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置三種試驗設(shè)備。自從有了串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置以后，現(xiàn)場已很少再使用試驗變壓器作耐壓設(shè)備。串聯(lián)諧振的交流耐壓試驗方法與常規(guī)的交流耐壓試驗方法相比，有如下優(yōu)點。
    (1)裝置的質(zhì)量輕，所需電源容量小。
    (2)試品擊穿時所受的破壞小。
    (3)電壓波形好。使被試品上的試驗電壓波形比較理想。
    四、現(xiàn)場交流耐壓試驗程序
    1.被試品要求
    (1)GIS應完全安裝好，SF6氣體充氣到額定密度，已完成主回路電阻測量、各元件試驗以及SF6氣體微水含量和檢漏試驗合格后，才能進行耐壓試驗。
    (2)耐壓試驗前，應對試品測量絕緣電阻；
    (3)耐壓試驗前，GIS上所有電流互感器的二次繞組應短路并接地；
    (4)耐壓試驗前，應隔離高壓電纜、架空線、電力變壓器和電磁式電壓互感器(若采用調(diào)頻式串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置，且耐壓標準一樣，也可以與主回路一起做耐壓)、避雷器和保護火花間隙；
    (5)GIS的每一新安裝部分都應進行耐壓試驗，同時，對擴建部分進行耐壓時，相鄰設(shè)備原有部分應斷電并接地。
    2.試驗電壓的加壓方法
    規(guī)定的試驗電壓應施加到每相導體和外殼之間，每次一相，其他相的導體應與接地的外殼相連。試驗電源可接到被試相導體任一部位。選定的試驗程序應使每個部件都至少施加一次試驗電壓。在制定試驗方案時，必須同時注意要盡可能減少固體絕緣的重復試驗次數(shù)。例如，應盡量在GIS不同部位引入試驗電壓。如懷疑斷路器和隔離開關(guān)的斷口在運輸、安裝過程中受到損壞或經(jīng)過解體，應做斷口間耐壓試驗。耐壓值與相對地交流耐壓值可取同一數(shù)值。若GIS整體電容量較大，耐壓試驗可分段進行。
    3.交流耐壓試驗程序
    GIS現(xiàn)場交流耐壓試驗的第一階段是“老練凈化”，其目的是清除GIS內(nèi)部可能存在的導電微粒或非導電微粒。這些微粒可能是由于安裝時帶入而清理不凈，或是多次操作后產(chǎn)生的金屬碎屑，或是緊固件的切削碎屑和電極表面的毛刺而形成的。“老練凈化”可使可能存在的導電微粒移動到低電場區(qū)使其不再對絕緣起危害作用。“老練凈化”電壓值應低于耐壓值，時間可取數(shù)分鐘到數(shù)十分鐘。
    第二階段是耐壓試驗，即在“老練凈化”過程結(jié)束后進行耐壓試驗，時間為1min。現(xiàn)場的具體實施方案應與制造廠和用戶商議。
    4.現(xiàn)場耐壓試驗的判據(jù)
    (1)如果GIS的每一部件均已按選定的完整試驗程序耐受規(guī)定的試驗電壓而無擊穿放電，則認為整個GIS通過試驗。
    (2)在試驗過程中如果發(fā)生擊穿放電，則應根據(jù)放電能量和放電引起的各種聲、光、電、化學等各種效應以及耐壓試驗過程中進行的其他故障診斷技術(shù)所提供的資料進行綜合判斷。遇有放電情況，可采取下述步驟：
    ①進行重復試驗，如果該設(shè)備還能經(jīng)受規(guī)定的試驗電壓時，則認為放電是自恢復放電，耐壓試驗通過；
    ②如果重復耐壓失敗，須將設(shè)備解體，打開放電間隔，仔細檢查絕緣損壞情況，采取必要的修復措施，再進行規(guī)定的耐壓試驗。
    五、GIS耐壓試驗擊穿故障的定位方法
    若GIS分段后進行耐壓試驗的進出線間隔較多，而試驗過程中發(fā)生非自恢復放電或擊穿，僅靠人耳的監(jiān)聽難以判斷故障發(fā)生的確切位置，且容易發(fā)生誤判斷而浪費人力、物力和對設(shè)備造成不必要的損害。若在現(xiàn)場采用以放電產(chǎn)生沖擊波而引起外殼振動波原理研制的故障定位器，就可以確定放電間隔。每次耐壓試驗前，將傳感器分別安裝在被試部分，特別是斷路器、隔離開關(guān)、母線與各間隔的連接部位絕緣子的連接外殼上。如因傳感器數(shù)量有限，使放電或擊穿發(fā)生未預報，則應根據(jù)監(jiān)聽放電的情況，降壓斷電后移動傳感器，重新升壓直到找到放電或擊穿部位。