淺談GIS全封閉電流互感器現(xiàn)場測試

夏偉

摘 要：本文基于對SF6封閉式組合電器GIS的接線構(gòu)造和安裝組合的分析，謹(jǐn)慎總結(jié)出可以準(zhǔn)確測量GIS全封閉電流互感裝置誤差的辦法，同時(shí)又經(jīng)實(shí)證案例予以驗(yàn)證，證明其可操作性。

關(guān)鍵詞：封閉組合電器；電流互感器；誤差；測試方法

SF6封閉組合電器（GIS）是將斷路器開關(guān)，接地開關(guān)，互感器充以SF6氣體作為絕緣介質(zhì)，從而形成全封閉式開關(guān)設(shè)備。它由斷路器、母線、隔離開關(guān)、電壓互感器、電流互感器、避雷器、套管等高壓電器組合而成。所有電器元件均密封在接地金屬筒中，因此GIS與傳統(tǒng)敞開式配電裝置相比，具有占地面積小，占用空間少，不受外界環(huán)境條件的影響，有良好的防污能力，運(yùn)行安全可靠且維修工作量少，檢修周期長等特點(diǎn)。

在傳統(tǒng)的測量方法中，選用標(biāo)準(zhǔn)的電流互感器和待檢電流互感器，將其構(gòu)成串聯(lián)形式，由一次端子逐步引進(jìn)同步電流，二次端子則獲取差流信號。以某個(gè)二次電流定值作為基本的工作電流條件，采取互感裝置對二次差流信號予以驗(yàn)證和校正，同時(shí)又可對差流信號予以完整分解和計(jì)算。也就是說，通過以上分析與計(jì)算可以獲得待檢電流互感裝置的比差與角差。

因GIS是一種完全封閉式的組合，這也為我們針對電流互感裝置的誤差分析與校正提出新研究課題方向。

一般情況下，針對GIS電流互感裝置的誤差進(jìn)行分析與檢測（如圖1所示），該線路由母線至變壓器裝置，其外部結(jié)構(gòu)并未從中間電器節(jié)點(diǎn)中導(dǎo)出，如果可以從升流裝置輸出一端與標(biāo)準(zhǔn)的電流互感裝置的一次線圈中并入整個(gè)線路，僅可于進(jìn)線側(cè)套管和主變側(cè)出線套管處才有電氣接點(diǎn)，一方面，這些接點(diǎn)距離地面的高度有十多米，接線困難，同時(shí)在施工作業(yè)過程中存在一系列登高產(chǎn)生的安全問題，另一方面，若想采用傳統(tǒng)的方法測量，這根大電流線至少需要50米長，其重量應(yīng)該會超過200kg，運(yùn)輸起來無比艱難，且成本無疑將會大大增加。與此同時(shí)，如此長度的導(dǎo)線在阻抗方面將增大，與之對應(yīng)的升流裝置也將在容量方面隨之?dāng)U大，至少應(yīng)該會增至80kVA。該導(dǎo)線的體積與重量也將隨之增大，在加工與運(yùn)輸兩方面也將困難重重，成本無疑也將隨之增多。由此可見，此法的應(yīng)用不夠合理。面對封閉式GIS電流互感裝置的試驗(yàn)原理，我們須將GIS裝置的自身結(jié)構(gòu)特征和配合技術(shù)及設(shè)備給予新型的測試技術(shù)辦法，如此才能真正意義上對GIS電流互感裝置誤差的測試問題給予充分解決。

在此基礎(chǔ)上，我們提出以接地開關(guān)管外連接的一次銅排作為連接點(diǎn)，將GIS管內(nèi)（UVW相）一次引出，從而進(jìn)行GIS電流互感器的測試。

該方法充分利用被測電流互感器的前后接地刀閘來實(shí)現(xiàn)，如圖2 所示，斷路器01在GIS罐體內(nèi)部中間位置，被試的電流互感器TA套在斷路器01和隔離開關(guān)012的連接線上。

通過采用斷開設(shè)備斷路器01，形成被試設(shè)備的隔離后，合上隔離刀閘012，然后合上電流互感器兩端的地刀011、013，通過這種方式將管內(nèi)被測電流互感器P1、P2的兩端從GIS封閉空間中引出，然后將地刀011、013兩端的接地線從引出的銅排上撤掉，在被測電流互感器（UVW相）一次兩端P1、P2相對應(yīng)的接地端，分別串接一次對應(yīng)的L1、L2測試線，這樣，一次（L1-011-012-TA-013-L2）就形成一個(gè)閉合的測量回路，由于校驗(yàn)時(shí)一次電流要升到120%的額定電流，若接觸不良，將會使一次試驗(yàn)線發(fā)熱，嚴(yán)重時(shí)將會燒毀，因此，一次接線時(shí)，必須用扳手旋緊，即一次要可靠連接。而二次回路的接線可以在其開關(guān)柜對應(yīng)的端子排（被測電流互感器二次計(jì)量繞組0.2級）上完成。注意：被測電流互感器二次其他繞組必須短接，以防測試時(shí)造成開路！

如圖3所示，標(biāo)準(zhǔn)電流互感器與被試電流互感器的一次串接，極性端相聯(lián)，即L1接P1，由電源供電，二次極性端相聯(lián)后，即K1連S1，由S1接至校驗(yàn)儀的K端鈕，標(biāo)準(zhǔn)電流互感器二次非極性端接校驗(yàn)儀T0端鈕，被試電流互感器二次非極性端經(jīng)電流負(fù)載箱后接校驗(yàn)儀的Tx按端鈕，校驗(yàn)儀D端接地。在接線完畢后，可以使用萬用表的電阻檔檢測一次回路是否導(dǎo)通，然后再依據(jù)規(guī)程進(jìn)行誤差測試。

在對電流互感器進(jìn)行誤差測試時(shí)，由于電流負(fù)載箱上的轉(zhuǎn)換開關(guān)存在接觸電阻，且各二次測試線在連接時(shí)也存在接觸電阻，這些將會導(dǎo)致二次測量回路阻抗增大，特別是5%額定電流以下時(shí)，阻抗增大可達(dá)0.1歐，這對于額定負(fù)荷為0.4歐的電流互感器，就會帶來較大的測量誤差。因此，在校驗(yàn)電流互感器時(shí)，可以先將電流勻速、緩慢的升到120%額定電流值，退回后再從1%額定電流值開始正式校驗(yàn)，這樣可以減小5%額定電流以下時(shí)各接點(diǎn)的接觸電阻，真實(shí)的測出被試電流互感器的誤差。

通過使用上述方法對GIS型電流互感器進(jìn)行誤差測試，可以大大的減少測試中一次回路的長度，有效降低了試驗(yàn)中一次回路的負(fù)載阻抗，減小了電源容量，節(jié)省了采購試驗(yàn)設(shè)備的開支，從而達(dá)到現(xiàn)場校驗(yàn)GIS型電流互感器的目的。

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