某換流站一次設備交接試驗及技術監(jiān)督措施

摘要：對換流站一次設備進行交接試驗一直都是一項十分重要的工作，其不僅是整個輸變電裝置監(jiān)控的核心，還是高壓直流輸電工程監(jiān)測的重要組成部分，理應受到高度重視并嚴格按照相關規(guī)定實施，是事關廣大人民群眾日常生活和生命財產(chǎn)的大事，不容半點忽視。本文結合實際案例，基于該設備所在區(qū)域的氣候環(huán)境，探討了在高海拔地區(qū)進行設備交接試驗的調整措施、交接試驗方法的修正與改進等方面的內容，希望能為相關研究提供參考。

關鍵詞：換流站??一次設備??設備交接試驗??技術監(jiān)督

高壓直流輸電工程進行交接試驗的方式主要包括現(xiàn)場核實、取樣和現(xiàn)場見證報告3種。本文分別從某換流站一次設備在高海拔情況下的技術改進、測試方式及儀器校驗出發(fā)，探究該設備的交接試驗及技術監(jiān)管措施。其中，在設備的安裝環(huán)節(jié)應采用現(xiàn)場核實、對于設備比較重要的技術系數(shù)可結合設備交接試驗的實際情況采用取樣和現(xiàn)場見證報告的方法。但是，不論采取哪一種方法都會對設備在交接試驗期間的高空環(huán)境、設備特性、外部環(huán)境產(chǎn)生重要影響，為此應當將設備的校準裝置測試作為交接試驗的重點。

1?案例概況

某地區(qū)±800kV直流輸電工程的送端換流站，建設地點在海波為3827m的某市，根據(jù)對該市的實地調查得知：區(qū)域內地質地形條件、自然環(huán)境、水文特點都比較復雜，既是典型的緯度地區(qū)，又屬于低寒高氧地區(qū)，這給設備的交接試驗帶來了很大的困難。

2?設備所在區(qū)域氣候環(huán)境分析

海拔越高，空氣中的含氧量、氣壓越低（僅為內地的50%），同時氣候惡劣、風力較強、紫外線照射強、輻射大，極端溫差最大接近70℃，以上問題的存在都對該換流站一次設備交接試驗提出了巨大的挑戰(zhàn)。該地區(qū)的12個月中，大約有5～6個月為刮風天氣，風力基本在6～9級，整體來說氣候環(huán)境十分惡劣。這就對相關工作人員的身體情況和心理素質提出了更高的要求。

3?設備交接試驗在高海拔地區(qū)的調整

±800kV直流輸電工程的送端換流站是全世界最大的高壓直流換流站，海拔高達3827m，這也對換流站一次設備交接試驗工作的順利開展有很大阻礙。所以，換流站一次設備交接試驗必須根據(jù)海拔進行調整。《電氣裝置安裝工程 電氣設備交接試驗標準》（GB?50150-2016）中明確提出：如果換流站交接設備使用的電流與實際使用的額定電流不相同，應根據(jù)設備所在區(qū)域內按照實際額定電壓的檢測規(guī)范對換流站一次設備進行調整，從而為交接試驗的順利開展提供技術依據(jù)。

調試方對10kV換流站10kV一次設備開關柜的主回路進行1min的交流耐壓試驗。由于該設備的所在區(qū)域為高海拔地區(qū)，使用的是20kV高壓開關柜在10kV電壓下運行，究其原因是設備所在區(qū)域的海拔越高，空氣越稀薄，設備開關柜的外絕緣越容易被擊穿，因此必須加大對外絕緣的保護力度，提高外絕緣的安全性能。

調試方對在35kV電壓下運行的66kV?SVC裝置的電流互感器、斷路器以及隔離開關主回路進行1min交流耐壓試驗和在110kV電壓等級下運行的220kV電流互感器進行交流耐壓試驗時，要求技術監(jiān)督方認真并嚴格遵循《電氣裝置安裝工程 電氣設備交接試驗標準》總則的第1.0.6款中的相關規(guī)定。

技術監(jiān)督方根據(jù)換流站一次設備交接試驗流程和《高壓開關設備和控制設備標準的共用技術要求》（DL/T?593-2016），給該換流站一次設備制定了科學合理的電壓使用標準。

對于調試方進行的懸式絕緣子耐壓交接試驗結果，技術監(jiān)督方進行了詳細的分析與討論，在交接試驗現(xiàn)場按照60kV進行耐壓試驗時，由于試驗電壓未能達到60kV，懸式絕緣子很有可能會發(fā)生擊穿現(xiàn)象。討論結果如下：換流站一次設備交接試驗的開展應遵照國家電網(wǎng)公司《高海拔外絕緣配置技術規(guī)范》（QGDW 13001-2014）、《高海拔污穢地區(qū)懸式絕緣子串片數(shù)選用導則》（DL/T?562-1995）、《輸電線路用絕緣子污穢外絕緣的高海拔修正》（DL/T?368-2010）等進行。

按照相關規(guī)定：在經(jīng)過海拔修正后，計算得出的該換流站一次設備外絕緣子耐壓交接試驗值為50kV及以上（在《電氣裝置安裝工程 電氣設備交接試驗標準》中為60kV），為此調試方按照相關要求和規(guī)定對懸式絕緣子進行了交接試驗，并獲得了通過。

4?交接試驗方法的修正與改進

交接試驗方法對于換流站一次設備運行的安全性和穩(wěn)定性至關重要，但是由于外界環(huán)境（絕緣電阻、介損）對于設備使用周期的影響同樣很大。因此，通過交接試驗確定設備質量是否符合規(guī)定、及時發(fā)現(xiàn)設備使用過程中存在的問題并進行交接試驗方法的修正與改進具有極其重要的現(xiàn)實意義。

調試方對220kV抗無功變壓器進行了交接試驗，在經(jīng)過技術監(jiān)督方同意的情況下，調試方使用試驗設備為調頻技術串聯(lián)諧振試驗裝置，在諧振尋頻過程中，外施交接試驗電流頻率范圍超出了120Hz。依據(jù)《電氣裝置安裝工程 電氣設備交接試驗標準》第7.0.13條中明確規(guī)定：繞組額定電壓為110kV變壓器，經(jīng)過交接試驗得出該設備耐受電壓標準為出廠設備電壓值的80%，電壓頻率為45～65Hz，全電壓耐受時間為60s。電流頻率范圍超過了《電氣裝置安裝工程 電氣設備交接試驗標準》的要求，為此技術監(jiān)督方向調試方提出了相應的指導意見，并完善了對該換流站交接試驗的方法，該方法的原理如下：加入該換流站一次設備變壓器的繞組溫度和電容量為，分壓點容量為，總電容量按下列算式表示：=+，裝置電抗器電感量為，故交接試驗頻率按照以下公式估算：

（3）

經(jīng)過交接試驗，如果該換流站一次設備電壓頻率偏高，需要增大電抗器電感量L來降低頻率，這還需要通過增加串聯(lián)電抗器的數(shù)量來實現(xiàn)。調試方分別對極Ⅰ1號換流變組進線2201和極Ⅱ1號換流變組進線2203進行了機械特性交接試驗，依然無法獲得合閘電阻的投入時間。為此，調查方建議技術監(jiān)督方簽發(fā)保修證書，以便不再進行后續(xù)試驗，但技術監(jiān)督方依然要進行交接試驗。隨后，技術監(jiān)督方和調試方共同研究了換流站一次設備的使用手冊，同時聯(lián)系設備生產(chǎn)制造商專業(yè)的測試人員，最后找出了不能進行交接試驗的根本原因。

調試方對換流站一次設備的交接試驗使用的是由德國Jocose有限公司生產(chǎn)的ACTAS系列斷路器機械特性檢測儀，該檢測儀在檢測帶有合閘操作電流的斷路器合閘運行時間的過程中，必須從斷路器主切換電源處取2個信號，用來分別檢測合閘運行時間和電流投入時間。為此，必須在斷路器上打開接地銅片的接地刀閘，然后將這2條信號線接入儀表。技術監(jiān)督方在審查220kV換流站一次設備GIS交接試驗方案時，應依據(jù)《絕緣配合 第1部分：定義、原則和規(guī)則》（GB 311.1-2012）中的相關規(guī)定進行，即當換流站一次設備所在區(qū)域的海拔高度超過1000m時，設備的外絕緣線應當隨著海拔同時升高100m，絕緣強度降低1%，并要求調試方在進行交接試驗之前，必須認真和仔細地檢查試驗裝置，在此基礎上進行一次自檢試驗，試驗主要內容為試品電容量、試件電容變化率、試驗頻率、高壓側輸出等作出大致的計算，以此確定變頻串聯(lián)諧振耐壓裝置的特點與特性。同時，調試人員應對變頻串聯(lián)、電壓以及諧振電阻進行自檢，以此發(fā)現(xiàn)高空安裝換流站一次設備引起的損失，這樣不僅會導致試驗循環(huán)品質因數(shù)的降低，還會給安裝工作帶來較大困難。為此，地方管理局要盡可能保證電抗器、電容量及電壓平衡，如可以使用電壓平衡和鋁箔管等，同時校正外絕緣強度，以此確保換流站一次設備之間有足夠的爬電距離。

調試方對第一臺換流站設備變壓器的升高座和套管分別進行了交接試驗，技術監(jiān)督方主要負責在交接試驗過程中對升高座和套管的介損、絕緣電阻進行試驗，如圖1所示，然后對升高座CT的變化情況進行技術監(jiān)督。發(fā)側套管的絕緣電阻在2500V電壓合格的情況下，在2000V電壓下進行交接試驗時，設備的末屏會對附近法蘭放電。調試方在擦拭末屏后，介損交接試驗依然會出現(xiàn)放電現(xiàn)象，技術監(jiān)督方認為這可能是外部濕度大導致試驗時末屏的接地桿對地絕緣能力下降。因此，建議調試方等待天氣好轉后，在對設備進行日曬后開展和實施交接試驗，然后在午時對末屏進行交接試驗，試驗結果表明該換流站一次設備交接試驗合格。

5?交接試驗儀器校驗查驗

換流站一次設備交接試驗所使用的儀器如測量裝置的分壓器、萬用表及搖表等需要經(jīng)過認真的校準后才能使用。因此，檢查試驗交接方所使用儀器的時效性和準確性是技術監(jiān)督方的一項重要責任。調試方向技術監(jiān)督方及時提供了變頻串聯(lián)諧振耐壓裝置中分壓器的校準證書，檢查結果發(fā)現(xiàn)該儀器的電壓僅為200kV，量程范圍為0～300kV，證書中也明確列示了僅對檢測功能和量程有效，對GIS耐壓試驗所要求的電壓值（368kV）沒有進行交接試驗，所以調試方向技術監(jiān)督方提供的儀器校驗證書視為不合格，技術監(jiān)督方要求調試方重新向其提供準確和可靠的分壓器校驗證書。在技術監(jiān)督方的強烈要求下，調試方重新對分壓器進行了校驗，且滿足了技術監(jiān)督方提出的要求。為了進一步保證交接試驗的準確性，技術監(jiān)督方要求調試方在交接試驗開始之前測量GIS母線PT二次側信號。經(jīng)過測量，發(fā)現(xiàn)GIS母線PT出現(xiàn)了變化，在經(jīng)過與調試方提供的分壓器輸出電壓比對之后要求調試方盡快進行整改。

技術監(jiān)督方在檢查調試方提供的介損儀與測試儀的報告時，發(fā)現(xiàn)調試方在進行交接試驗過程中所使用的設備為數(shù)字多用表，并不是專用的交接試驗設備裝置。因此，分別對介損儀與測試儀的報告進行了進一步改進與完善。除此之外，調試方向技術監(jiān)督方提供的一套直流高壓發(fā)生器分壓值的校驗證書上顯示：該設備的電壓量程為10～200kV，但在實際的交接試驗過程中發(fā)現(xiàn)直流參考電壓的最大電壓為240kV，超過了校準量程，校驗證書提供的為直流發(fā)生器毫安表，交接試驗使用的是微安表，技術監(jiān)督方要求調試方盡快提供準確可靠的直流發(fā)生器分壓器校準證書。

調試方根據(jù)技術監(jiān)督方的要求在進行交接試驗前對以上需要完善和整改，滿足了技術監(jiān)督方的相關要求。于是，調試方又提供了一套直流高壓發(fā)生器，顯示初始準確度為2.0級，但是送到專業(yè)計量部門后校準證書顯示其精確度僅為5.0級，技術監(jiān)督方相關人員認為5.0級的直流高壓發(fā)生器可以滿足交接試驗的基本要求，為此該直流高壓發(fā)生器可以降級使用。技術監(jiān)督方通過查閱相關交接試驗的規(guī)程和標準之后，提出該直流高壓發(fā)生器的準確度僅為2.5級，所以該儀器不能進行交接試驗使用，最后調試方在交接試驗時沒有使用該直流高壓發(fā)生器。

6?結語

綜上所述，某換流站一次設備交接試驗及技術監(jiān)督的創(chuàng)新點主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

（1）鑒于該換流站一次設備地處高海拔的自然環(huán)境中，技術監(jiān)督方應將《電氣裝置安裝工程 電氣設備交接試驗標準》第1.0.6條中關于采用較高電壓電機的電氣設備在滿足高海拔地區(qū)條件的試驗要求貫穿始終。

（2）為保證變頻串聯(lián)諧振耐壓裝置在高海拔環(huán)境下的正常運行，應不斷優(yōu)化和完善換流站一次設備的技術措施，如可以使用均壓罩、鋁箔管等，同時應對該設備的外絕緣強度進行海拔修正，以此保證換流站設備的爬電距離。

（3）高海拔地區(qū)的自然環(huán)境條件對換流站設備的外絕緣電阻、介損的影響較大，為此交接試驗應當在溫度、風力和風向比較適宜的情況下進行。

（4）技術監(jiān)督應著重查看試驗方所使用儀器校準證書的時效性、適用量程、使用準確度，引用的計量標準是否符合規(guī)程和現(xiàn)場要求。

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中圖分類號：TM721.1DOI：10.16660/j.cnki.1674-098x.2201-5640-7192第一作者：徐崧源，（1990—），男，大學本科， 工程師，研究方向為現(xiàn)從事電力工程監(jiān)理方面的工作

作者簡介：徐崧源（1990—），男，本科，工程師，研究方向為電力工程監(jiān)理。