串聯諧振在特高壓G|S交接試驗中的應用

張達　孟杰　杜曉東

摘要：主要介紹串聯諧振試驗裝置、升壓原理，特高壓GIS系統結構及特點，采用串聯諧振對特高壓GIS設備進行耐壓試驗的方法和步驟進行了詳細介紹，對特高壓GIS耐壓試驗進行了計算分析。

關鍵詞：特高壓GIS;串聯諧振;耐壓試驗

中圖分類號：TM510.6

文獻標識碼：A

文章編號：2095-6487（2019）03-0059-02

0引言

特高壓GIS設備占地面積大，采用分批次運輸、現場組裝的方式進行安裝，雖然有移動式裝配車間，但由于特高壓GIS電壓等級高，環境要求高，細微顆粒即可對其絕緣性能產生影響。為了保證1100kVGIS設備安裝后主回路的絕緣性能，檢查設備制造、運輸和安裝質量，檢驗設備是否存在由于發生沖撞、操作不當或工藝控制不嚴導致的機械或絕緣缺陷，在GIS安裝完成后要對其進行交接試驗。

1串聯諧振原理

試驗電壓從GIS的出線套管處施壓，將電壓施加到每相導體和外殼之間，非被試相應可靠接地。每個部件至少加一次試驗電壓。GIS主回路交流耐壓試驗接線原理如圖1所示。

Cx：試品主回路等效對地電容

L：電抗器

D：分壓器（等效分壓電容C和C2）

T：試驗變壓器

耐壓試驗采用串聯諧振電路，試驗接線原理圖如圖1。試驗中，加壓部分連接引線使用φ500mm金屬波紋管，以減小電暈損耗。當系統中X=X時發生串聯諧振。

2試驗過程

試驗過程分為老練試驗、耐壓試驗和局部放電測試，試驗過程中各加壓環節使用數字秒表進行精確計時。老練及耐壓試驗加壓程序如圖2所示：從零電壓升壓至（635kV），持續10min（T1），然后升壓至1.2（762kV），持續20min（T2）最后升壓至（1100kV），持續1min（T3）。耐壓試驗結束后，將電壓降到1.2（762kV）。

在1.2（762kV）電壓下保持30分鐘后進行局部放電測試，如圖2所示，局部放電測試結束后，電壓降至零。

局部放電測試使用超聲檢測儀與特高頻檢測儀同時進行：超聲波測試應對每個間隔進行，在GIS外殼上按小于1米的間隔布置測點，跨過盆式絕緣子增加一個測點，將聲波發射傳感器依次固定在各測點上，從測量信號中判斷是否存在放電現象;特高頻局部放電測試應對每個間隔進行，使用GIS的內置特高頻探頭進行檢測，從測量信號中判斷是否存在局部放電現象。

如果GIS的每一個部件在整個試驗過程中未發生擊穿放電現象且未檢測到異常局部放電信號，則認為GIS通過試驗。

在試驗過程中如果發生擊穿放電，不允許再次進行耐壓，則應根據放電能量和放電引起的聲、光、電、化學等各種效應及耐壓試驗過程中進行的其他診斷技術（如放電監測設備）所提供的資料，判斷放電部位，采取必要的檢查、修復措施。

3案例計算

以特高壓石家莊站1100kVGIS耐壓試驗為例進行計算分析，本站GIS采用3/2接線方式，共安裝10臺斷路器，采用階段性安裝和試驗的方式分6次進行試驗。各試驗區域GIS對地電容量、試驗頻率和試驗電流估算值見表1。

試驗變壓器高壓側額定輸出電壓為35kV;分壓器電容量C。為1000pF。根據分段試驗方案，GIS最大電容量Cx=22890pF，串聯電抗4節共400H。通過計算可得出試驗頻率為：

f=1/2πJL（C+C）≈51.49Hz

一次側最大試驗電流：

Ih=（C.+C）Um≈8.50A

試驗時Q值按照最低100考慮。則可估算出，耐壓試驗時，試驗變壓器所需容量：

P=U_In/Q=1100X103X8.5/100≈93.5kW

電源（Us=380V）最大輸出電流為（考慮電源電纜最大壓降△Us=50V的情況下）：I，=P/[√3（Us-AUs）]≈163.59A變頻電源柜輸出最大電流：

I'=√3I，≈284A

通過計算得出電源電纜截面積不得小于50mm”，變頻電源柜輸出電纜截面積不得小于120mm2。

4結束語

總之，串聯諧振裝置具有一定的容量大、長度長等特點，因此其在電力高壓試驗中的運用可有效的減輕現場的工作量，進而有效檢測出電氣設備的絕緣性，以提高電力的使用效率，這也就要求在以后的實際工作中必須對其進一步的研究。

參考文獻

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