摘要：本文通過分析山鋁35KV南變改造項目中，變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置在35KV真空斷路器耐壓試驗中發(fā)生的問題，論述了變頻串聯(lián)諧振試驗裝置與傳統(tǒng)工頻耐壓試驗裝置的異同，及在試驗中應注意的事項。

關鍵詞：變頻串聯(lián)諧振 工頻耐壓試驗 真空斷路器

中圖分類號：TM132 文獻標識碼；A 文章編號國：1674-098X（2012）09（c）-0101-01＼

1 35kV真空斷路器利用變頻串聯(lián)諧振試驗裝置進行耐壓試驗的過程

本項目新上的KYN61-40.5kV高壓配電柜中，有10臺手車上裝有真空斷路器。根據(jù)GB50150《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》的要求，真空斷路器必須進行交流耐壓試驗。對于35kV真空斷路器的耐壓試驗，應用經(jīng)驗較少，對我們來說還是第一次。為了慎重起見，我們要求施工單位首先先在部分斷路器上進行試打。真空斷路器的耐壓試驗需要在分閘和合閘狀態(tài)下分別測試對地、相間及斷口耐壓。查閱GB50150《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》斷口耐壓的試驗電壓值并未直接給出，只是說明“當在分閘狀態(tài)下進行時，真空滅弧室斷口間的試驗電壓應按產(chǎn)品技術條件的規(guī)定，試驗中不應發(fā)生貫穿性放電”。為了進一步明確試驗電壓標準，我們參考了2008年版華北電力集團公司的《電氣設備交接和預防性試驗規(guī)程》，規(guī)程規(guī)定35kV真空斷路器出場試驗電壓為95kV，交接試驗電壓標準為85kV。確立了試驗標準后，施工單位按照試驗裝置的說明書要求進行接線后，即進行試驗，

被測的第一臺斷路器順利通過了對地及相間耐壓試驗，但在測試斷口的時候發(fā)生了問題，根據(jù)規(guī)程要求交流耐壓試驗時加至試驗電壓后的持續(xù)時間應為1min。而第一個真空泡子斷口加壓至85kV后，只持續(xù)了不到10sec即發(fā)生放電，同時設備報告試驗未通過。換第二個真空泡子后則剛剛加壓至85kV即放電，第三個真空泡子則直接加不到80kV。這個結果令我們很震驚，于是在換一臺斷路器繼續(xù)做，結果與第一臺差不多，不合格率100%。

2 試驗結果的分析

根據(jù)經(jīng)驗我們對試驗步驟和數(shù)據(jù)進行了分析。經(jīng)檢查試驗操作人員的試驗設備參數(shù)配置正確，接線無誤，線路壓接牢固，安全距離足夠，系統(tǒng)接地良好，升壓過程中采用自動調諧、自動升壓，諧振頻率和高壓電流均在正常范圍內。系統(tǒng)放電時能聽到清脆的放電聲，但儀器無電流突變的顯示。該部分35kV配電設備是通過招投標從正規(guī)廠家采購來的，真空泡子從生產(chǎn)廠家出廠時打過一次耐壓，在成套開關廠出廠時又打過一次耐壓，兩次耐壓試驗資料齊全，試驗結果合格（試驗電壓95kV），而本次交接試驗出現(xiàn)如此大范圍的不合格現(xiàn)象，不應該是斷路器的質量問題。

為了確認這個看法，查出原因，我們又從他處借來一套工頻耐壓試驗系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由接觸式調壓器及操作臺組成，經(jīng)過使用該裝置進行試驗，雖然實驗過程中也發(fā)生了小的放電現(xiàn)象，但最終都通過了試驗。兩套試驗裝置，兩個截然不同的試驗結果，到底信任哪一個，成為擺在我們面前的一個難題。

從試驗原理來看，串聯(lián)諧振試驗裝置主要是利用了電路的串聯(lián)諧振原理，諧振是由電阻（R）、電感（L）、電容（C）元件組成的電路在一定條件下發(fā)生的一種現(xiàn)象。首先，我們來分析R、L、C串聯(lián)電路發(fā)生諧振的條件和諧振時電路的特性。在正弦電壓U作用下，其阻抗為：

當時，電路阻抗Z（ωo）=R為純電阻。電壓和電流同相，我們將電路此時的工作狀態(tài)稱為諧振。

工程上常用特性阻抗與電阻的比值來表征諧振電路的性能，并稱此比值為串聯(lián)電路的品質因數(shù)，品質因數(shù)又稱共振系數(shù)，有時簡稱為Q值。它是由電路參數(shù)R、L、C共同決定的一個無量綱的量。在電路Q值較高時，電感電壓和電容電壓的數(shù)值都將遠大于外施電壓的值，所以串聯(lián)諧振又稱電壓諧振。而當電路發(fā)生突變，比如發(fā)生了放電現(xiàn)象、發(fā)生變化或C及L變化時，就破壞了產(chǎn)生諧振的條件，那么是不是這個原因造成了串聯(lián)諧振耐壓試驗的失敗呢？

3 問題的解決

在對試驗過程進行分析的同時，我們把試驗發(fā)生的相關問題分別反饋給了開關廠以及串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置廠家，兩家單位對此事均十分重視，第一時間派人到達現(xiàn)場。通過向開關廠了解，在出廠前工頻耐壓試驗合格無誤，經(jīng)過串聯(lián)諧振試驗裝置廠家現(xiàn)場檢查，試驗裝置各部件工作正常，未發(fā)生故障。此時我們決定把真空泡子從手車內取出進行試驗，取出后發(fā)現(xiàn)真空泡子上布滿塵埃，將塵埃清理后再利用串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置進行斷口耐壓試驗，結果符合要求，另外換其他真空泡再做，同樣合格。如此一來情況就十分明了了。

在第一次串聯(lián)諧振耐壓試驗時，由于爬電距離較大，因此在相間和對地試驗時均未發(fā)生問題，在斷口試驗時，由于爬電距離減少加上真空泡子外部蒙塵，從而發(fā)生了輕微的外部放電現(xiàn)象，外部放電造成系統(tǒng)失諧，在試驗裝置報高壓閃爍，再找不到其他問題時，自然判斷試驗未通過。而第二次利用工頻耐壓試驗裝置時，不存在失諧問題，當發(fā)生輕微的外部放電時，系統(tǒng)仍能維持電壓，經(jīng)過放電電弧燒灼灰塵被清除，試驗得以通過，第三次試驗時由于引起放電的灰塵被清理，而真空泡子原本就沒有質量問題，試驗自然沒有問題。

4 結語

串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置的出現(xiàn)，主要是為了解決原有高壓工頻耐壓試驗設備，體積大、重量沉，不能適應現(xiàn)代試驗體積小、重量輕、操作簡單的要求而發(fā)展起來的。在高電壓、大容量電氣設備及電力電纜的試驗中，串聯(lián)諧振試驗裝置具有非常明顯的優(yōu)勢。而通過此次35kV真空斷路器的耐壓試驗，我們認為對于小于110kV電壓等級的小容量設備的耐壓試驗，還是采用非串聯(lián)諧振的傳統(tǒng)工頻耐壓試驗裝置為宜，畢竟其體積和重量有限，且在試驗過程中表現(xiàn)的更加可靠。另外耐壓試驗時現(xiàn)場環(huán)境十分重要，在粉塵大的環(huán)境下首先要對被測對象進行清理，否則對試驗結果的影響很大。