中华人民共和国能源部部标准

SD 290—88

气体绝缘金属封闭电器技术条件

中华人民共和国能源部1988-09-20 发布                       1989-03-01 实施

1 总则

1.1 适用范围

    本标准适用于50Hz、系统额定电压为63～500kV的户内、户外型气体绝缘金属封闭电器(包括复合电器)。

    本标准所指的气体绝缘金属封闭电器(以下简称GIS)是由若干相互直接连接在一起的单独元件所构成，而且只有在这种形式下才能运行。

    除本标准另有规定外，各元件应符合各自相应标准。

1.2 引用和参照的主要标准

    a.IEC出版物517《72.5kV及以上气体绝缘金属封闭电器》(1986年)；

    b.中华人民共和国水利电力部部标准SD132—85《交流高压断路器技术条件》；

    c.中华人民共和国国家劳动总局1981年《压力容器安全监察规程》；

    d.IEC出版物56《交流高压断路器》；

    e.中华人民共和国国家标准GB311.1—83《高压输变电设备的绝缘配合》；

    f.IEC出版物129《交流隔离开关和接地闸刀》；

    g.IEC出版物694《交流高压开关与控制设备的通用条款》；

    h.IEC出版物480《电气设备中SF₆气体的检验导则》；

    i.GB8905—88《六氟化硫电气设备中气体管理和检测导则》。

2 使用条件

    GIS分为户外型和户内型。对于大部分元件装在户内，仅进出线部分装在户外的GIS，除装在户外部分应满足户外使用条件外，其余按户内使用条件要求。

    除本标准另有说明外，GIS适用于正常使用条件。

2.1 正常使用条件

2.1.1 对户内设备：

    a.环境温度：最高  40℃；

               最低  -15℃；

                     -25℃。

    注：允许在-35℃时储运。

    b.使用环境应无明显的尘埃、烟、腐蚀性或可燃性气体、水蒸气和盐雾。

    c.相对湿度：日平均不大于95%，月平均不大于90%。

    注：相对湿度可以较高，但不应在装置上出现凝露。

    d.耐受地震的能力：整台安装后的GIS内的任何一部分设备应能安全地耐受由地震引起的动态力，即产品应按全动态法进行计算和试验(条件：共振、正弦、三周波)。对一般地区，地面水平加速度取(0.15～0.25)g(g=9.8m/s²)，且考虑水平和垂直加速度同时作用。试验时，套管端子上的拉力可参考水利电力部标准SD201—87表4中的数据，或由制造与使用双方商定。   

2.1.2 对户外设备：

    a.环境温度：最高 40℃；

               最低  -30℃；

                     40℃。

    b.日温差：24h环境温度变化为32℃。瓷套应允许温差为50℃的突然变化。

    c.海拔高度：1000m；3000m(3000m以上者个别考虑)。

    d.产品应考虑冷凝、雨、温度骤变及日照等的影响。各类产品都应能防潮、防寒、防尘、防热、防雨和防止异物进入。

    e.覆冰厚度：一般不超过1mm；重冰地区分为10mm和20mm两级。

    f.风压不超过700N/m²。  

    g.耐受地震的能力：同户内设备(见2.1.1条)。

2.2 特殊使用条件

    经需方和供方协商，GIS可用于2.1条规定的正常使用条件以外的特殊使用条件。

    对内绝缘不必考虑运行地点的海拔高度，而对于设备的外绝缘和用于1000m以上的低压辅助设备则应考虑海拔高度的修正。

3 名词术语

    本标准中一般名词术语的定义应参照IEC50(441)出版物《国际电工词汇》第441章(IEV441)“开关设备和控制设备”及中华人民共和国国家标准GB2900.1—82《电工名词术语基本名词术语》和GB2900.19—82《电工名词术语高压试验技术和绝缘配合》。并补充如下定义：

3.1 开关设备

    主要用于发电、输电、配电和电能转换的开关电器及其同控制、测量、保护和调节装置的组合，以及上述开关电器和装置与互相连接部分、辅件、外壳和支持件的成套设备的通称(GB2900.1—82第4.1.52条)。

3.2 金属封闭电器

    具有接地金属外壳的开关设备的组合，不包括外部接线(IEV441—02—04)。

3.3 气体绝缘金属封闭电器(GIS)

    采用不同于大气压下空气的绝缘气体作为绝缘介质的金属封闭电器。 

3.4 复合电器(HGIS)

    GIS和开敞式电器的组合。例如汇流母线采用开敞式，而其他电器采用GIS。

3.5 运输单元

    不需拆开而适合运输的GIS的一部分。

3.6 外壳

    GIS的部件。它不仅用来容纳绝缘气体，并保护设备免受外界影响，同时对人体提供保护。当保持以规定密度的绝缘气体时，能保证设备的额定绝缘水平。

3.7 隔室

    GIS的部件，除必要的相互连接和控制设施外完全密封。

    注：隔室可按其中的主要元件命名，例如断路器隔室、母线隔室等。

3.8 元件

    GIS的主回路或接地回路中担负某一特定职能的基本部件，例如断路器、隔离开关、负荷开关、熔断器、互感器、套管、母线、避雷器等。 

3.9 隔板

    GIS中用以分隔隔室的部件。

3.10 套管

    使导体穿过隔板或外壳并与后者绝缘的部件，包括隔板或外壳的附件。

3.11 主回路

    GIS中用来传输电能的所有导电部分。

    注：引到电压互感器的连接线，不按主回路考虑。

3.12 辅助回路

    GIS中用于控制、测量、信号和调节回路(主回路除外)中的所有导电部分。

    注：GIS的辅助回路包括开关设备的控制和辅助回路。

3.13 额定值

    一般由制造厂对GIS在规定工作条件下所确定的一个量值。

    注：个别的额定值见第四章。

3.14 GIS的周围温度

    按规定条件测定GIS外壳周围的空气温度。

3.15 外壳的设计温度

    在额定运行条件下外壳可能达到的最高温度。户内通常为环境温度的上限加上流过额定电流所造成的外壳温升。户外还应考虑日照和使用地点的环境条件的影响。

3.16 外壳的设计压力

    用来确定外壳厚度的压力。它至少等于内部故障时气体释放前的压力。

3.17 破坏性放电

    固体、液体、气体介质及其组合介质在高电压作用下介质强度丧失的现象。破坏性放电时，电极间的电压迅速下降到零或接近于零(GB2900.19—82第31条)。

    注：固体介质中的破坏性放电产生永久性的介质强度丧失(非自恢复绝缘)；在液体或气体介质中的破坏性放电可能只引起介质强度的暂时丧失(自恢复绝缘)。

3.18 漏气率

    容器隔室内在额定气体密度时，其单位时间的漏气量和总充气量之比，以“%/a”表示。

4 额定参数

    GIS的定额如下：

    a.设备额定电压、设备最高工作电压和相数；

    b.额定绝缘水平；

    c.额定频率；

    d.额定电流和温升；

    e.额定热稳定电流(主回路和接地回路)；

    f.额定动稳定电流(主回路和接地回路)；

    g.额定短路持续时间；

    h.GIS各组成元件(包括它们的操动机构和辅助装置)的额定值；

    i.绝缘气体的额定密度。

4.1 系统额定电压和设备最高工作电压

    三相GIS的系统额定电压应从下列标准值中选取：63、110、220、330、500kV；

    设备最高工作电压相应为72.5、126、252、363、550kV。

    注：GIS的组成元件可以有各自的额定电压值。

4.2 额定绝缘水平

    对地绝缘应符合中华人民共和国国家标准GB311.1—83《高压输变电设备的绝缘配合》的规定。

    断口间的试验电压为对地试验电压加另一侧的最高工作相电压。相间绝缘水平：系统电压为63～220kV，不低于对地的绝缘水平；330～500kV，相间操作冲击水平为对地绝缘水平的1.5倍。

    套管的额定绝缘水平应遵照IEC137出版物《交流电压高于1000V的套管》的有关规定。爬电比距应符合GB5582—85《高压电力设备外绝缘污秽等级》的规定。

4.3 额定频率

    额定频率为50Hz。

    相对地基准绝缘水平列于表 1。

表1  相对地的基准绝缘水平

    * 我国系统的实际值为72.5kV。

4.4 额定电流和温升

4.4.1 额定电流

    GIS中的某些主回路(例如母线、馈电回路等)可具有不同的额定电流值。它们应优先从以下数值中选取：1250、1600、2000、3150、4000、5000、6300、8000A。

4.4.2 温升

    GIS的组成元件的温升应不超过元件相应标准规定的允许温升。主回路及无专门标准的元件在额定电流下的允许温升不应超过GB763—74《交流高压电器在长期工作时的发热》和IEC694出版物第4.4.2条款的规定值。

    对运行人员易接触的外壳，其温升不应超过30℃；对运行人员易接近，但正常操作时不需接触的外壳，其温升可提高为40℃；对运行人员不接触的部位，温升可提高为65℃，但应保证对周围的绝缘材料不致损坏，并需作出明显的高温标记。

4.4.3 额定热稳定电流

    额定热稳定电流应优先从下列数值中选取：25、31.5、40、50、63、80kV和100kA。

4.4.4 额定动稳定电流

    额定动稳定电流等于2.5倍额定热稳定电流。

    注：原则上主回路的额定动、热稳定电流不能超过主回路串联的最薄弱元件的相应额定值。

4.4.5 额定短路持续时间

    额定热稳定短路持续时间，110～330kV等级不小于4s，500kV等级不小于3s。

4.4.6 操动机构和辅助回路的电源电压额定值

    操动机构和辅助回路的电源电压额定值为运行时电器回路端子上测得的电压。如果有必要，还需包括制造厂要求串入回路的辅助电阻或附件上的电压，但不包括连接电源导线上的电压 。

    电源电压额定值由下列数值中选取：直流为24、48、110、220V；交流单相为220V，三相为380V。

4.4.7 操动机构和辅助回路电源频率额定值

    操动机构和辅助回路交流电源频率额定值为50Hz。

4.4.8 气动操动机构的额定气压

    气源压力应理解为开关操作前在开关储气罐测得的表压力。

    额定气压值从下列数值中选取：0.5、1.0、1.6、2.0MPa。

    除制造厂另有规定外，在额定气压的85%和110%范围内，操动机构应能正常的分闸和合闸。

4.4.9 绝缘气体的额定密度

    GIS在绝缘气体的额定密度下运行。额定密度、警报和闭锁密度及释放压力由制造厂规定。

    最小运行密度由制造厂规定。低于此密度值，设备的额定绝缘水平不能保证。

5 设计与结构

    GIS的设计，应能使设备安全地进行下述各项工作：正常运行，检查和维护性操作，引出电缆的接地，电缆故障的定位，引出电缆或其它设备的绝缘试验，消除危险的静电电荷，安装或扩建后的相序校核，操作闭锁等。

    GIS的设计应能在允许的基础安装误差和热胀冷缩的热效应下不致影响设备所保证的性能。

    所有额定值及结构相同的可能更换的元件应具有互换性。

    装在外壳内的各元件应符合各自的有关标准。

5.1 对开关装置中SF₆气体的要求

    新装的SF6气体的质量，按有关标准规定，运行中SF₆气体质量的要求由供需双方商定。一般，设备中SF₆气体水分允许含量见表2。

    注：对运行中的SF₆气体的检验，参照IEC出版物480及水利电力部的有关

        导则。

表 2 运行中SF₆气体水分含量PPm(体积比)

5.2 外壳伸缩

    为了便于安装和安全运行，应装设外壳伸缩节。伸缩节的设置由供需双方商定。

5.3 接地

5.3.1 主回路接地

    为了保证维修工作的安全，主回路应能接地。另外，在外壳打开以后的维修期间，应能将主回路连接到接地极。

    接地可由如下方式实现：

    a.如不能预先确定回路不带电，应采用具有关合额定动稳定电流能力的接地开关；

    b.如能预先确定回路不带电，可采用不具有关合能力或关合能力低于额定动稳定电流的接地开关；

    c.仅在供需双方取得协议的情况下，可采用可移动的接地装置。

5.3.2 外壳的接地

    外壳应能接地。凡不属于主回路或辅助回路的预定要接地的所有金属部分都应接地。外壳、框架等件的相互电气连接应采用紧固连接(如螺栓连接或焊接)，以保证电气上连通。

    接地回路应能经受动、热稳定试验。

    接地点的接触面和接地连线的截面积应能安全地通过故障接地电流。

    紧固接地的螺栓的直径不得小于12mm，接地点应标以接地符号。

    参照IEC出版物694第5.8条。

5.4 铭牌

    GIS和控制设备以及这些设备的主要元件和操动机构均应有耐久和字迹清晰的铭牌。

    对户外型设备，铭牌应具有耐气候和耐腐蚀的性能。

    若GIS是由三个单相组成，则每相都应提供一块铭牌。

    铭牌应包括下列项目：

    a.制造厂名称(也可加商标)；

    b.产品型号、名称、出厂编号和日期；

    c.主要额定值；

    d.作绝缘用的SF₆气体的最小运行密度；

    e.外壳设计压力；

    f.SF₆气体压力-温度曲线；

    g.有关标准编号。

5.5 辅助回路的防护等级

    辅助回路防止人体触及带电部分和可动部分的防护等级，用表3中规定的符号表示。

    特征数字是表示辅助装置的外壳对人体和内部设备所提供的防护等级。

    表3是表示在每一防护等级下，辅助装置的外壳“阻挡”物体的详细要求。

    “阻挡”的含义是：人体的一部分或人手握着的物体不能进入外壳，倘若进入，也能和带电部分保持足够的距离，并且不触及运动部分。

表 3 防止异物进入的防护等级

    注：在户外使用条件下具有适当防护性能的设备，应紧接在特征字母IP之后字母W表示。

5.6 内部故障

    限制和避免内部故障电弧的措施举例如下：

    a.开关设备的联锁；

    b.绝缘配合；

    c.气体泄漏限制及控制；

    d.高速保护；

    e.短接电弧的高速装置；

    f.远距离操作(遥控)；

    g.内部或外部压力释放；

    h.安装现场工作质量的检查。

    电弧影响应限制在起弧的隔室内或故障段的另一些隔室(若该段的隔室之间有压力释放设施)之内。余下的设备应能恢复其正常运行。

    内部故障引起电弧的影响验证试验，按6.11条进行。

    为了人身安全，应采取适当的保护措施限制电弧对外部的影响。当外壳出现穿孔或裂缝时，不应发生任何固体材料不受控制地溅出。

    如装有压力释放装置，应保证气体逸出时不危及在现场执行正常运行任务的人员的安全。

    供方应提供关于保护系统使用的完整资料。

    供方应提供当短路电流不超过某一数值时，在某一持续时间内不会发生电弧的外部影响。

    供方应推荐故障定位的合适措施。

5.7 外壳

5.7.1 概述

    GIS的外壳应是金属的，它牢固地接地并能承受在运行中出现的正常的暂态压力。

    外壳必须按中华人民共和国国家劳动总局1981年颁发的《压力容器安全监察规程》和按设备投产后不能复查的条件，进行设计、制造，以确保材料、结构、焊接工艺、检验等的安全可靠性。

    外壳除承受储气罐及类似储气容器的使用条件外，还应能承受以下特殊使用条件。这些条件是：

    外壳封闭主回路。不仅可防止接近带电或运动部件的危险，而且当它充以最小密度的气体时，能保证设备的绝缘水平。

    还应考虑振动和温度变化的作用。

    对户外设备，应考虑气候条件的影响。

5.7.2 外壳的设计和检验

    外壳的厚度首先要满足电弧燃烧时间(见6.11条)。

    不论焊接或铸造的外壳，其厚度和结构的计算方法应以压力容器的标准来选择。

    在确定外壳压力时，气体的温度应取通过额定电流时外壳温度上限和主回路导体温度上限的平均值，对设计压力已有温升试验记录的情况除外。

    对外壳和部件强度，无论是否通过计算确定，均应进行规定的试验。

    对焊接外壳的焊缝，除无法探伤部位外，应按以下规定进行无损探伤检查；关键部位焊缝及两种材料拼焊的焊缝应全部进行探伤；其他应探焊缝长度不少于其对接焊缝总长度的20%。

    外壳设计时，应考虑如下因素：

    a.外壳充气前可能出现的真空度。

    b.外壳或隔板可能承受的全部压力差。

    c.在相邻隔室具有不同运行压力的情况下，因隔室万一意外漏气时造成的压力。

    d.  发生内部故障电弧时。

    供方应提供外壳采用的材料性能，并对材料的选用以及材料具有最低限度物理性能负责。作为外壳计算和验证试验基础的这些最低物理性能数据应有材料厂家认证书，或者由供方或由供方和材料厂家双方进行试验来提供证明。

5.8 隔板

    GIS应划分为若干隔室，以达到满足正常使用条件和限制隔室内部电弧影响的要求。为此，隔板应能确保当相邻隔室因漏气或维修工作而使压力下降时，本隔室的绝缘性能不发生任何变化。隔板通常由绝缘材料制成。为保证人身安全，应有接地等其它措施。隔板必须提供机械安全性数据以承受相邻隔室中仍然存在的正常气压。

    隔板两侧分别为绝缘气体和液体(例如电缆终端)，不应出现任何影响两种介质绝缘性能的渗漏。

    长母线应分成几个隔室，以利维修和气体管理。

5.9 压力释放装置的两种形式

    a.以开启压力和闭合压力表示其特征的压力释放阀。

    b.不能再闭合的压力释放装置，如防爆片。

5.9.1 限制最大充气压力和压力释放阀

    在外壳和压缩气体源固定连接时，如不能依靠所使用的压力调节装置来防止过压力，应装设足够尺寸的压力释放阀，以防止外壳内压力超过设计压力的110%。

    当外壳和气源不是固定连接时，应在充气管路上装设压力释放阀，以防外壳充气时气压超过设计压力的110%。此阀亦可装在外壳本体上。

    一旦压力释放阀动作，在压力降低到设计压力的75%以前应重新关闭。

    应尽量使用具有温度补偿的压力计，否则要考虑到压力与温度的关系。

5.9.2 在内部故障情况下限制压力升高的压力释放装置

    由于内部故障而产生电弧以后，损坏的外壳要更换，故压力释放装置仅用于限制电弧对外部的影响。

注：1.当内部故障使外壳产生畸变时，应检查相邻外壳的变形；

    2.在采用防爆片来释放压力时，与外壳设计压力的配合还应考虑防止偶然爆破的 可能性；

    3.如供方与需方达成协议，也可不装压力释放装置。

5.10 隔离开关和接地开关

    隔离开关和接地开关应有可靠的位置指示装置。若需方提出隔离开关和接地开关应配置能见到触头的观察窗要求时，接地开关外壳应与GIS本体外壳绝缘(运行时用金属片短接)。

    隔离开关和接地开关不应因运行中可能出现的各种力(包括由于短路而引起的力)而误分或误合。

    隔离开关应具有切合空线、母线和环流以及小电感电流能力；快速接地开关应具有切合感应电流的能力，具体要求由供需双方商定。 

5.11 联锁

    下列设备应设有联锁：

    a.安装在主回路中的采用确保维修工作的隔离间隙的设备应有闭锁装置(例如机械挂锁或电气闭锁预防闭合)；

    b.接地开关无重开的危险：

    短路关合能力低于回路额定峰值耐受电流的接地开关与相连接的隔离开关联锁。

    短路关合能力低于耐受额定峰值电流的开关或开断能力低于额定峰值正常电流的隔离开关，应与相配的断路器联锁，以防止断路器处于合闸位置时开关或隔离开关的合闸或分闸。

    附加的或供选择联锁的规定，应遵照供需双方的协议，供方应提供所有必要的联锁性能与作用的资料。

5.12 噪音

    有关噪音的标准由供方和需方协商，一般在户外距断路器操作处2m不大于35dB。

5.13 绝缘试验

    要求GIS与电缆的连接部分应能承受相应的电缆标准中规定的电缆试验电压。

    在GIS进出线的外壳上，应提供合适的作绝缘试验的套管安装位置，必要时加装隔离装置或增加绝缘气体密度。

5.14 密封性

    外壳和隔室的密封性应由供方提供，如日或年漏气率。每个隔室的漏气率不得大于1%/a。

6 型式试验

    型式试验的目的在于验证GIS装置、控制回路、控制设备及辅助设备的各种性能是否符合运行条件的要求并确定是否可以定型生产。

    GIS由多种电器设备组合而成，各元件均应根据有关的标准来进行试验。

    型式试验应在一个完整的三相间隔上进行。若经需方同意，在保证各种等价性的前提下，也可在一个典型单相组装间隔上进行。

    如果因条件限制，经供方和需方协商同意，才允许型式试验在具有代表性的包装件上进行。

    由于型号、额定值及组合方式的不同，有时无法对GIS全部组合方案作试验。经需方同意，某一种特定组合方案的试验数据，可引用到类似的组合方式中去。

    型式试验和验证的内容包括：

    a.绝缘试验。

    b.主回路电阻测量和各部分温升试验。

    c.主回路及接地回路的动稳定和热稳定试验。

    d.高压断路器开断和关合能力的试验。

    e.高压开关的机械试验。

    f.辅助回路防护等级的检查。

    g.外壳强度试验。

    h.抗震试验。

    i.压力释放试验。

    j.无线电干扰(R.I.V)试验。

    k.内部故障电弧影响试验。

    l.固体绝缘材料和浇铸绝缘子试验。

    m.极限温度下操作试验。

    n.密封性试验。

    o.防雨试验。

    p.噪音试验。

6.1 绝缘试验

6.1.1 绝缘试验的环境条件

    按GB311.1—83的规定。对于GIS的内绝缘试验，不考虑大气修正系数。

6.1.2 湿试验

    装有未经试验的户外套管，需要作湿试验。

6.1.3 绝缘试验时试品的状态

    试品要完全组装好，绝缘件表面擦净。三相共筒设备不得用单相试品试验。

    试品在试验时，内部的绝缘气体密度应在允许值的下限。

6.1.4 试验电压的施加和试验条件

    主回路的试验原则上应包括：

    a.对地试验：

    试验电源依次接到主回路的导体上，外壳和不试验的其余导体都接地，并与试验电源的接地端连接。  

    被试品若有观察窗，试验时用接地的金属膜贴在观察窗的外表面。

    所有的断路器和隔离开关处于关合状态。若开关装置处于分闸位置时导致场强提高，则应在分闸状态下重作试验。

    考虑到GIS电压互感器的过励磁问题，或者存在绝缘水平较低的变压器，绝缘试验时，可用复制品代替上述元件。试验时，过电压保护装置应拆除或隔离。同时，上述电压互感器及变压器要按各自的标准单独作试验。

    b.开关设备的断口试验：

    主回路开关设备的断口都要作耐压试验。

    c.相间试验：

    对于三相共筒的设备需作相间试验。

6.1.5 试验电压

    试验电压见表1。63～220kV用(4)、(5)项；330～500kV用(3)、(4)项。

    相间试验电压见4.2条。

6.1.6 雷电冲击和操作冲击电压试验

    试验时，电流互感器二次线圈要短路接地。冲击电压发生器的接地端要连接到试品的外壳。电压若超过对地的绝缘水平，外壳可对地绝缘，以保证任何带电部分与外壳的电压不超过规定的数值。

6.1.7 主回路工频电压试验

    试验中，试验变压器的一端接地并接到试品的外壳上。除了作断口间耐压及相间试验外，试验变压器低压端接地并且接到外壳上，以保证任何带电部分与外壳间的电压不超过规定值。

    若需方提出要求，SF₆气体在零表压时，对地及断口间应耐受1.3倍最高相电压，持续5min。

6.1.8 局部放电试验

    通常在单相设备上进行，三相共筒设备的试验程序要经供需双方协商而定。

6.1.8.1 试验回路和测量仪表

    回路元件和测量仪表的选择应使其可测的最小放电量值，不大于局部放电规定值的50%。

6.1.8.2 试验程序

    a.对于用于中性点有效接地系统的GIS，先将外施工频电压升到最高工作电压U，并在此电压下至少维持10s；将电压降至1.1U/，并在此电压下测量局部放电量。

    b.对于用于中性点非有效接地系统的GIS，先将外施工频电压升至1.3U，

并在此电压下至少维持10s；将电压均匀降至1.1U和，并在此两种电压下测局部放电量。

6.1.8.3 最大允许的局部放电程度

    局部放电的放电量由供需双方协商。单独元件的放电量一般应不大于3pC；对一个间隔，一般不大于10pC。

6.1.9 辅助回路的绝缘试验

    试验时周围环境温度一般不低于10℃。

    辅助回路对地及回路之间均应耐受工频电压2000V，时间1min。

6.2 无线电干扰电压(R.I.V)试验

    仅仅在具有外部瓷套的情况下进行。条件由供需双方协商。

6.3 温升试验

    温升试验应按GB763—74的规定进行。

    试验应在苛刻的布置条件下进行，对某些因素(例如户外条件下的日光照射)的影响得出正确结论之前，宜加大电流值进行试验，以保证安全运行。对于户外型，试验电流取额定电流的1.2倍。

    设备的分装和总装应符合正常使用条件。所有型式的外壳均应防止额外的加热与冷却。

    除分相式设备外，试验均应以规定的相数和额定电流进行试验。

    三相设备用单相电源作试验时，外壳中流过的电流应同三相运行时等值。在单独分装单元上试验时，其相邻的分装单元亦应通过电流，产生与正常运行条件下相应的能量损失。若不能按实际条件进行试验，经供需双方协商可采用加热和隔热措施。

    元件的温升是对周围温度而言，应符合相应的标准。

6.4 主回路电阻测量

    回路总电阻只表示该回路特定情况下的标志，应在完整的运输单元或包装间隔上测量。

6.5 动稳定和热稳定试验

    试验按GB2706—81《交流高压电器动、热稳定试验方法》进行。

6.5.1 主回路试验

    试验的目的是为了考核GIS设备在运行中承受动稳定和热稳定电流的能力。试验时，需装配可能影响性能或影响短路电流数值的全部组成的部件。

    三相共筒的，不允许用单相试验替代。

    试验过程中，过流继电保护装置不得动作和损坏。试验后，主回路的元件和导体不得有妨碍主回路正确工作的变形和损伤。

6.5.2 接地回路的试验

    试验的目的是为了考核接地导体、连接线及接地器承受动稳定和热稳定电流的能力。

    凡是可能影响性能或者可能使短路电流变化的全部元件均应组装在一起进行试验。

    试验后，GIS的元件和导体不应发生影响正常运行的变形。接地导体、接地连线或接地装置允许有轻微变形。

6.6 开断性能和关合性能的试验

    GIS的高压断路器应进行开断能力和关合能力试验。试验应在规定的安装和使用条件下进行，即全部有关部件按正常使用情况安装在GIS及其控制设备内进行试验。

    试验条件见水利电力部标准SD132—85。

    仅在开断试验时，考虑被试品部分的端部与外部连接线间电容的影响。

6.7 高压开关的机械试验

    GIS的各种高压开关，除已单独试验的设备外均应按有关规定作试验。其中断路器三相连续空载操作分合闸总循环数不小于5000次。试验过程中，不得作机械调整、检修及更换部件。

    在额定操作力下，将每种开关操作50次。在这个过程中高压开关及联锁装置不得进行任何调整或更换零件。若高压开关和联锁装置处于正常工作状态，并且操作力在试验前后接近相同，则认为合格。

6.8 对辅助回路防护等级的检查

    验证有关的测试仪器塞不进去或者能够进入封闭壳内，但与带电部分之间维持足够的间隙，并且不会触及运动部件。

    仅仅在有争议时才作此项试验。

6.9 外壳强度试验(包括安全阀和爆破片试验)

    外壳强度试验按中华人民共和国国家劳动总局《压力容器安全监察规程》执行。

6.9.1 破坏压力试验

    破坏压力试验时，压力升高速度不应大于400kPa/s。破坏压力试验应不小于设计压力的3.5倍。

    经过破坏压力试验后的任一外壳，即使完整无缺，也不得应用。

    防爆片的试验方法由供需双方议定。

6.9.2 非破坏试验

    可用应变显示方法进行非破坏试验，试验方法和计算公式参考IEC517。

6.10 防雨试验

    户外使用的GIS，应进行防雨能力试验，证明其在户外运行的可靠性，试验方法参考IEC517附录AA。

6.11 内部故障条件下的电弧试验

    参考IEC517附录BB所述的方法进行。

    燃弧试验中短路电流的大小由制造厂给出，可以等于、低于额定热稳定电流，并给出金属筒烧穿的电流-时间关系曲线。

    可以作出两种评价：第一，关于第一段(主)继电保护动作时限内试品的性能；第二，关于第二段保护动作切除故障时试品的性能。

    一般对于短路电流大于及等于40kA时，继电保护第一段动作时间为0.1s，小于40kA为0.2s；第二段动作时间为0.5s。具体开断时间由供需双方商定。

    若试验时在第一段继电保护时限内发生了正常的压力释放，而外部没有出现异常现象，且在第二段时限内没有固体材料不受控制地溅出，则认为试品合格。

6.12 固体绝缘材料、浇铸绝缘子的局部放电、机械强度试验和热冲击循环、耐腐蚀性能试验

    供方应向需方提出上述型式试验及有关的试验报告(包括破坏压力、耐电弧能力及电寿命试验等)。

6.13 高温及低温下的操作试验

6.13.1 在高温下的操作试验

    GIS或元件应在分闸或合闸位置放在人工气候室内作试验，在120h内保持+40℃。起始的48h内不操作，以后72h内任取24h时间，以每4min一个操作循环共作十个操作循环。试验后记录操作次数、外壳中的气体压力以及24h后的气体泄漏量。以上数据应在供方保证值的范围内。

    在试验过程中，若有恒温器运行，也应验证。

6.13.2 低温下的操作试验

    这项试验与高温下的操作试验方法相同。试验的周围温度按使用条件中规定的户内或户外最低温度确定。

6.14 密封性试验

    制造厂应采用可靠的定量检测仪器和测试方法测量SF₆的漏气率，单个隔室相对漏气率应不大于1%/a。供方尚应提供密封胶圈使用寿命的试验报告。

7 出厂试验

    GIS应在制造厂进行出厂试验。试验应在每一完整的间隔上进行，以保证试品与型式试验的一致性。

    出厂试验项目有：

    a.主回路工频耐压试验；

    b.辅助和控制回路的绝缘试验；

    c.主回路电阻测量；

    d.局部放电测量；

    e.外壳水压试验；

    f.密封性试验；

    g.SF₆气体含水量测量；

    h.机械操作试验；

    i.电动、气动和液压的辅助装置试验；

    j.接线检查。

    注：必要时要检验同样额定值及结构元件的互换性。

7.1 主回路工频耐压试验

    按本标准6.1.7条规定执行。试验时，内部的绝缘气体密度应在允许值的下限。

    试验电压值见表1。试验时，应依次将每一相的主回路导体与试验电源的高压端相连接，其他各相导体接地。高压开关分闸、合闸位置都应试验。

    330kV及以上GIS可按表1

7.2 辅助和控制回路的耐压试验辅助和控制回路应能承受1min、2kV工频耐压试验。

    试验时，周围温度不低于10℃。

    电压互感器及电流互感器的次级端子应短路并接地。

7.3 主回路电阻测量

    测量条件应与型式试验尽可能相似。详细记录试验温度等条件及测量数据，其数值不应大于型式试验值的1.2倍。

7.4 局部放电测量

    按本标准6.1.8条规定执行。

7.5 外壳压力试验

    所有外壳在制作之后应进行水压试验，标准试验压力应为设计压力的1.5倍。

7.6 密封性试验

    按本标准6.14条规定执行。

7.7 机械操作试验

    试验的目的是为了验证高压开关满足规定的操作条件和机械联锁的工作特性。试验时，主回路不施加电压和电流，应当特别验证：操动机构的电压和压力在不同的配合数值极限范围内，开关设备应能正确地分闸和合闸。

    每台高压开关至少应进行5个操作循环试验。应在6.7条中规定的同样条件下，将联锁置于高压开关拒动的位置，进行5次操作试验。

7.8 电动、气动和液压的辅助装置试验

    电动、气动和液压的辅助装置与其他联锁应在规定的使用和运行条件，以及辅助能源最不利的极限数值下，应能连续进行试验5次，试验期间不得进行调整。

    如果辅助装置操作正常，在试验之后，仍处于良好运行状态，并且在试验前后其操作力接近相同，则试验通过。

7.9 接线检查

    应检查接线是否与接线图一致。

8 现场试验

    GIS安装之后应进行现场试验，以检查设备的动作正确性和绝缘强度。

    试验项目包括：

    a.主回路耐压试验；

    b.辅助回路耐压试验(按7.2条)；

    c.主回路电阻测量(按7.3条)

    d.密封性试验(按6.14条)；

    e.投运试验；

    f.SF₆气体含水量测量；

    g.局部放电和无线电干扰试验(按6.1.8条和6.2条，详细的试验方案由供需双方商定)。

    GIS的外壳和其他金属部分应进行试验，以确认管路和控制电缆外皮上没有电流存在，而外壳和支持构架上不存在危险环流。

8.1 主回路耐压试验

8.1.1 引言

    本试验应在安装后，其他现场试验项目都完成之后再进行。

    试验目的是检查总体安装后，GIS的绝缘是否完好，验证是否存在各种隐患(如包装不当、起吊、运输、存放和安装过程中的错装及损坏；位移及内部异物等)，以防导致内部故障。

    现场耐压试验大纲的细则，由供方和需方商定。

8.1.2 试品

    试品应完全安装好，充上运行允许的气体密度下限值。

    某些部件由于其充电电流大或它对电压的限制效应，允许被隔离开。例如：

    a.高压电缆和架空线路；

    b.电力变压器和大多数电压互感器；

    c.避雷器和保护用火花间隙。

    隔离措施由供方提供。

8.1.2.1 GIS的新安装部分

    GIS的每一新安装部分均应进行耐压试验。

8.1.2.2 GIS的扩建部分

    对扩建部分进行耐压试验时，相邻的GIS原有部分应该停电并且接地。否则，对于突然击穿给原有设备所带来的不良影响应采取特殊措施。

8.1.2.3 GIS的原有部分

    主要设备检修之后或扩建部分投运时，可能需要通过原有设备施加试验电压，该试验电压尽可能不要施加到原有或未经检修的设备上去。在这种情况下，其试验程序与新安装的GIS相同。

8.1.3 试验电压波形

    a.交流电压试验：

    交流电压试验对检查是否存在杂质(如导电微粒)比较敏感。

    试验电压的频率范围一般应在30Hz至300Hz之内。

    b.操作冲击电压试验：

    操作冲击电压试验对较高额定电压的GIS检查异常电场分布比较敏感，所用试验设备也较简单。

    操作冲击既可采用非周期性波形，亦可采用振荡波形。

8.1.4 试验电压值

    现场交流试验电压值不低于出厂试验电压值的80%。

    若无操作冲击试验电压值的规定时，现场操作冲击试验电压值取应施加的雷电冲击试验电压值的80%。

    试验时，若试品内部气体密度高于允许密度下限，应适当提高耐压值。

8.1.5 耐压试验程序

    a.试验程序选择：

    试验程序应由供方与需方协商，并从下列程序中选择一种：

    程序A：工频电压试验应在规定的电压值和波形之下，耐压持续时间为1min，也可用操作冲击电压作补充试验，在规定的电压值和波形下，正、负极各作三次。

    程序B：工频试验电压值应不低于额定相电压的1.1倍，工频耐压持续时间至少为5min，然后进行规定的操作冲击电压试验。

    b.电压的施加：

    规定的试验电压值应施加于每相导体与外壳之间轮换进行，每次作一相，其他相的导体应与接地的外壳连接，试验电源可接到试品的任一相上进行试验。

    利用断路器与隔离开关的操作，将整个GIS分作几部分，以便于确定击穿放电的部位，限制击穿放电的能量，限制试验电源的容性负载。

    不进行试验的部分，应通过接地开关接地。

    现场不单独作相间绝缘试验。

    尽可能减少固体绝缘重复耐压次数。

    c.试验判据：

    若GIS的每个部件均已耐受规定的试验电压而无击穿放电现象，则认为它们已通过试验。

    在现场耐压试验中，一旦发生击穿放电，应采取相应措施，以确保设备的绝缘强度。若已知局部击穿放电位置时，检查固体绝缘件，或按供方与需方事先商定的协议，再进行耐压试验。

    重复试验参照有关导则进行。

8.2 投运试验

    试验目的是为了验证高压开关和操动机构及其辅助设备的功能特性。另外，应检查所有管路连接的密封、螺钉和端子的连接，接线与接线图、装配与装配图同供方的说明书是否相符。GIS投运之前，应验证电动的、气动的、液压的和其他联锁的功能特性，以及控制、测量、保护、信号和调整设备功能，其中包括热和光功能。 

    投运后创造条件加大负荷，以检查外壳、支架及辅助回路的发热情况。

8.3 SF₆气体中含水量的测量

    水份含量应在充气48h后测定，其值应不超过允许的极限值。

8.4 密封性能试验

    GIS现场安装完毕，充以额定密度的绝缘气体，充气24h以后，使用灵敏的气体检漏仪定性测量所有的密封面、接头等处。无明显漏点，再定量测量整体的漏气率。漏气率的标准见6.14条。

9 GIS的选用指南

    GIS应配用氧化锌避雷器，宜采用气体绝缘的电压互感器和气体绝缘的出线套管。

    应考虑在正常负载条件和故障条件所需要的各组成元件的额定值来选用GIS。

    额定值的选择需要考虑电力系统的特性及其远景发展。

    GIS的故障工作条件应由它在系统中所处地点的短路电流计算来确定。

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    附加说明：

    本标准由原水利电力部气体绝缘金属封闭电器标准化技术委员会负责起草。

    本标准主要起草人：姚抚城、黄维枢、潘天缘、蒋英圣、宋秀山。