麥錦財(cái)

（廣東電網(wǎng)公司江門供電局，廣東 江門 529000）

影響500kV開關(guān)特性試驗(yàn)原因分析與處理方法

麥錦財(cái)

（廣東電網(wǎng)公司江門供電局，廣東 江門 529000）

對500kV開關(guān)特性試驗(yàn)時(shí)，要求開關(guān)的其中一側(cè)三相短路接地作為公共端，另一側(cè)接地刀閘必須要拉開，作為測試信號端，因?yàn)槔_接地刀閘的一側(cè)試驗(yàn)連接線受現(xiàn)場夠高感應(yīng)電壓的影響，常常會導(dǎo)致開關(guān)特性儀無法正常工作，顯示屏無法顯示，甚至導(dǎo)致?lián)p壞儀器，因此影響現(xiàn)場開關(guān)特性試驗(yàn)工作的順利進(jìn)行。為了解決感應(yīng)電壓對開關(guān)特性試驗(yàn)的影響，其一在測試過程中可采用感應(yīng)電壓低的一側(cè)作為開關(guān)特性測試的信號端，可以有效降低感應(yīng)電壓的干擾。其二在被試開關(guān)拉開三相接地刀閘的一側(cè)連接三相測量引線與儀器連接，在該側(cè)再對地分別接上一個(gè)匹配電容器后，起到明顯降壓效果。

500kV開關(guān)；開關(guān)特性；感應(yīng)電壓；電容器

0 概述

在500kV變電站進(jìn)行開關(guān)特性試驗(yàn)中，常常因?yàn)楦袘?yīng)電壓的影響，導(dǎo)致無法正常開展工作，甚至導(dǎo)致儀器損壞。本文具體講敘了在一次預(yù)防性試驗(yàn)中，按照規(guī)程規(guī)定的試驗(yàn)方法，運(yùn)用各種試驗(yàn)手段綜合分析，通過對本次試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的問題具體論述，解決了感應(yīng)電壓對500kV開關(guān)特性試驗(yàn)影響的因素，保障試驗(yàn)工作順利開展，確保電力系統(tǒng)設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行。

1 缺陷發(fā)生

某變電站500kV開關(guān)預(yù)防性試驗(yàn)中，按照反措要求增加開關(guān)特性試驗(yàn)項(xiàng)目，試驗(yàn)前開關(guān)處于檢修狀態(tài)，開關(guān)特性試驗(yàn)要求開關(guān)一側(cè)三相短路接地作為試驗(yàn)公共端；開關(guān)另一側(cè)三相分別連接試驗(yàn)線接到儀器的三個(gè)通道，（如圖1）其余工作準(zhǔn)備就緒，并進(jìn)入預(yù)備試驗(yàn)狀態(tài)，當(dāng)按照試驗(yàn)要求拉開該側(cè)三相接地刀閘后，儀器顯示屏不停閃爍，同時(shí)三條試驗(yàn)線靠近地面的地方有明顯的對地放電，最后導(dǎo)致儀器損壞。

圖1 開關(guān)特性試驗(yàn)接線原理

2 原因分析及處理方法

2.1 原因分析

經(jīng)過檢查，根據(jù)儀器使用規(guī)范和要求，儀器接線方法正常無誤。再查找其他原因時(shí)，發(fā)現(xiàn)斷開接地刀閘的一端，三相引下的試驗(yàn)線放在草地表面時(shí)，點(diǎn)燃了地面的草皮，由此證明是感應(yīng)電壓過高引起的原因。那么，對現(xiàn)場的感應(yīng)電壓有多高進(jìn)行分析。感應(yīng)電壓的概念是：當(dāng)一個(gè)導(dǎo)體和帶電體接近時(shí)，導(dǎo)體上靠近帶電體的一面感應(yīng)出與帶電體極性相反的電荷，遠(yuǎn)離帶電體的一面感應(yīng)出另一極性電荷稱為靜電感應(yīng)現(xiàn)象。由此說明，被試的500kV開關(guān)兩旁線路在運(yùn)行中，相當(dāng)于有兩側(cè)均有工頻交流電場，而被試開關(guān)接信號線的一側(cè)斷開接地刀閘后，相當(dāng)于懸浮狀態(tài)的無負(fù)荷導(dǎo)體，懸浮狀態(tài)的無負(fù)荷導(dǎo)體在工頻交流電場中能感應(yīng)一定的點(diǎn)位。我們通過采用交直流高壓分壓器測量斷開接地刀閘后的一側(cè)相對地電壓為3000V，因此說明在試驗(yàn)時(shí)，相當(dāng)于有三千多伏的感應(yīng)電壓輸入到儀器內(nèi)部，此感應(yīng)電壓可引起電子儀器件工作不正常，甚至損壞儀器。所以，感應(yīng)電壓傷害儀器是主要原因。

2.2 處理方法一

在測試時(shí)應(yīng)考慮現(xiàn)場感應(yīng)電壓對儀器的影響，公共端應(yīng)接在開關(guān)感應(yīng)電壓高的一端，信號端應(yīng)接在開關(guān)感應(yīng)電壓低的一端。但是，現(xiàn)場有可能開關(guān)三相各側(cè)受感應(yīng)電壓影響程度不同，其強(qiáng)弱有時(shí)不在同一側(cè)，所以常規(guī)方法有時(shí)不能正常測試。遇到這種情況時(shí)，解決方法如下：在開關(guān)檢修狀態(tài)下，把開關(guān)三相六個(gè)斷口分別接上測試線，現(xiàn)場與運(yùn)行人員溝通，將開關(guān)轉(zhuǎn)為冷備用狀態(tài)，同時(shí)注意做好防止感應(yīng)電壓傷害措施，此時(shí)戴安全手套分別檢查各測試線對地放電情況，記錄每相放電強(qiáng)弱，然后把公共端接在開關(guān)感應(yīng)電壓高的一端并接地，信號端應(yīng)接在開關(guān)感應(yīng)電壓低的一端就可以正常試驗(yàn)了。以上方法經(jīng)過開關(guān)機(jī)械特性現(xiàn)場試驗(yàn)已得到認(rèn)證。

測試過程中的有關(guān)注意事項(xiàng)：

（1）因測量儀器功能限制，只能在開關(guān)操作電源均斷開的狀態(tài)下進(jìn)行，這樣會造成測試操作不經(jīng)開關(guān)彈簧壓力、開關(guān)SF6壓力閉鎖。因此，對開關(guān)輸加測量操作指令前，必須檢查開關(guān)操作電源均已斷開，防止因測試影響到運(yùn)行中的直流系統(tǒng)，檢查開關(guān)SF6氣壓、儲能狀態(tài)應(yīng)在正常規(guī)范內(nèi)。每次加操作指令前，應(yīng)檢查開關(guān)在儲滿能狀態(tài)。

（2）匯控柜內(nèi)有關(guān)測試指令接線連接的依據(jù)是現(xiàn)場的竣工圖和現(xiàn)場實(shí)物。因此，開工前應(yīng)準(zhǔn)備廠家圖熟悉開關(guān)操作回路，辦理開工手續(xù)后，核對圖紙與實(shí)物相符。

（3）因測試時(shí)，應(yīng)避免解線進(jìn)行，測試回路都是重要回路，辦理工作結(jié)束時(shí)，應(yīng)通知運(yùn)行人員合分一次，防止因測試留下安全隱患，測試時(shí)，測量儀器宜擺放在開關(guān)相別之間、相關(guān)人員不得站在開關(guān)底下，防止開關(guān)損壞時(shí)對人員的傷害。

（4）有關(guān)測量接線必須經(jīng)開關(guān)觸頭的輔助接點(diǎn)，防止所加指令損壞跳合閘線圈，測試時(shí)所需拉開的地刀，應(yīng)拉開開關(guān)最遠(yuǎn)離帶電運(yùn)行設(shè)備側(cè)的接地刀閘，這最有利安全。

2.3 處理方法二

感應(yīng)電壓的大小可以根據(jù)電容分壓原理求出中間導(dǎo)體上的感應(yīng)電壓Ui為：

式中：U—帶電體上的電壓，kV；

C1—無負(fù)荷導(dǎo)體對帶電體之間的電容，Pf；

C0—無負(fù)荷導(dǎo)體對地之間的電容，Pf；

根據(jù)以上原理得出：現(xiàn)場被試開關(guān)相鄰兩側(cè)運(yùn)行中，其帶電體上的電壓為U，被試開關(guān)斷開接地刀閘的一側(cè)為無負(fù)荷導(dǎo)體對帶電體之間的電容C1，這兩個(gè)值可以看成不變值，根據(jù)公式所得，增大無負(fù)荷導(dǎo)體對地之間的電容C0就可以改變其感應(yīng)電壓Ui，而Ui與C0成反比關(guān)系，所以用以下方法進(jìn)行試驗(yàn)來論證：

（1）在對500kV開關(guān)進(jìn)行特性試驗(yàn)時(shí)按照儀器規(guī)范把測試線連接（圖1），未接入電容時(shí)測到開關(guān)斷開接地刀閘的一側(cè)感應(yīng)電壓為：

相別 A B C感應(yīng)電壓UO（V） 3300 3100 3000

（2）三相對地分別接入電容器后（如圖2所示），接入不同電容量的電容進(jìn)行測量，第一次三相分別接入0.1μF及 第二次三相分別接入6μF電容，用交直流分壓器測量開關(guān)斷開接地刀閘的一側(cè)對地感應(yīng)電壓分別為：

相別 A B C接入0.1μF電容，感應(yīng)電壓UO（V） 40 38 37接入6μF電容，感應(yīng)電壓UO（V） 1.8982 1.7878 1.7556

根據(jù)以上試驗(yàn)得出，對500kV開關(guān)特性試驗(yàn)中三相接入6μF電容后感應(yīng)電壓由3300V減小到1.8982V，收到了明顯效果。

3 結(jié)束語

電壓等級越高，導(dǎo)線平行感應(yīng)長度越長，與帶電導(dǎo)線距離越近，則感應(yīng)電壓也越大，反之越小。因此在測試過程中采用感應(yīng)電壓低的一側(cè)作為開關(guān)特性測試的信號端可以有效降低感應(yīng)電壓的干擾。針對開關(guān)兩側(cè)感應(yīng)電壓都高的情況下，采用接入電容器C接線測量方法，可以大大降低感應(yīng)電壓的危害，對時(shí)間特性參數(shù)數(shù)值沒有帶來影響，電容器C值越大，感應(yīng)電壓越小，在指導(dǎo)實(shí)際工作中，電容器C可選擇AC450V 6μF±5％補(bǔ)償電容器已滿足要求。

圖2 三相分別接入電容器接線原理

[1]胡毅，聶定珍.500kV同桿雙回線路感應(yīng)電壓的計(jì)算及安全作業(yè)方式[J].中國電力，2000（06）.

[2]胡丹暉，蔡漢生，涂彩琪，等.500kV同桿并架雙回線路電氣特性研究[J].高電壓技術(shù)，2005（04）.

[3]韋鋼.同桿并架多回線下方的電場強(qiáng)度和感應(yīng)電壓[J].中國電力，1999（03）.