譚小兵，呂 瑋

(浙江省送變電工程公司，杭州 310020)

空心電抗器是電力系統(tǒng)中用于限制短路電流、無功補償和移相等電感性高壓電器，磁通經(jīng)空氣形成回路，主要分空心串聯(lián)電抗器、空心濾波電抗器、空心并聯(lián)電抗器、空心限流電抗器、空心分裂電抗器及空心起動電抗器等類型，常用于無功補償、濾除諧波、限流等場合。

空心電抗器結(jié)構(gòu)特點具體如下：采用無油結(jié)構(gòu)，避免油浸電抗器漏油、易燃的缺點；沒有鐵芯，不存在鐵磁飽和，電感值的線性度好；采用多層繞組并聯(lián)的筒形結(jié)構(gòu)，各包封之間有通風氣道，散熱性好，熱點溫度低；選用小截面圓導線多股平行繞制繞組，可使渦流損耗和漏磁損耗明顯減??；空心電抗器內(nèi)外涂有抗紫外線防護層。

1 空心電抗器直流電阻測量方法

空心電抗器的直流電阻測量主要考察電抗器絕緣和電流回路連接狀況，反映了電抗器焊接質(zhì)量、匝間短路、斷股及導線接觸不良等故障[1-2]。直流電阻測量的主要方法有電流電壓法和平衡電橋法。

1.1 電流電壓法

電流電壓法原理是使被試設備通過適當大小的直流電流，然后測量電流和設備兩端的電壓降，再根據(jù)歐姆定律，即可算出繞組的直流電阻。 測量時，所用儀表應不低于0.5級，電流表應選用內(nèi)阻較小的素，電壓表應選用內(nèi)阻較高的表，引線要有足夠的截面。因為每相繞組可以等效成電阻和電感的串聯(lián)電路，在接通電源后，電感中電流從零逐漸增加到電源電壓，然后逐漸下降到穩(wěn)態(tài)值，需要一個過渡過程，過渡時間的長短取決于電路的時間常數(shù)。部分直流電阻測試儀通過改進設備試驗原理，通過恒流充電等方式可以有效縮短試驗時間，提高試驗效率。

1.2 平衡電橋法

平衡電橋法是采用電橋平衡的原理來測量直流電阻，常用的平衡電橋法有單臂電橋或雙臂電橋兩種。這種方法可以直接讀取數(shù)據(jù)，準確度較高，在中、小型變壓器的實際測量中，大多采用直流電橋法，當被試線圈的電阻值在1 Ω以上的一般用單臂電橋測量，電阻值在1 Ω以下的則用雙臂電橋測量。測量前，應先估計被測線圈的電阻值，將電橋倍率旋鈕置于適當位置，再進行測量。目前使用平衡電橋法原理的儀器，抗干擾能力較差，不適合有強感應電情況下的試驗環(huán)境。

2 某500 kV變電站空心電抗器的直流電阻測量試驗事例

2.1 現(xiàn)場試驗情況

2016年11月28日，在某500 kV變電站進行3號主變及三側(cè)C級檢修工作。3號主變4號電容器串聯(lián)電抗器直流電阻試驗發(fā)現(xiàn)：C相串聯(lián)電抗器直流電阻為6.834 mΩ，約為初值的60%。試驗初值，電抗器直流電阻9.017 mΩ，環(huán)境溫度10℃。根據(jù)例行檢修規(guī)程，該數(shù)據(jù)嚴重超差。

該串聯(lián)電抗器是北京電力設備總廠2009年生產(chǎn)的CCK-1200/35-6型串聯(lián)電抗器。該電抗器設備參數(shù)額定容量1 200 kVA、額定電壓35 kV、額定電流909 A。試驗儀器采用保定金達2008年生產(chǎn)的變壓器直流電阻測試儀，儀器型號BZC3395，儀器編號009。

該設備間隔相鄰2號主變3號電容器組，該間隔設備帶電運行。

2.2 試驗數(shù)據(jù)超差原因分析

造成設備數(shù)據(jù)超差的原因主要有試驗人員、試驗方法、試驗儀器、外部干擾和設備本身故障。

現(xiàn)場試驗人員是有多年工作經(jīng)驗的技術員，熟悉空心電抗器設備結(jié)構(gòu)和試驗方法，并且工作時精神飽滿、態(tài)度端正。因此，人為因素可以排除。該試驗儀器在相鄰間隔電抗器直流電阻試驗時，試驗數(shù)據(jù)正常。為了進一步排除試驗儀器原因，采用相同型號的編號084變壓器直流電阻測試儀進行測量。直流電阻測量結(jié)果為7.844 mΩ，與真實值相比超差15%。與009儀器結(jié)果相比，數(shù)據(jù)增大15%，有明顯差異。

試驗人員仔細檢查設備外觀，設備表面情況良好，未發(fā)現(xiàn)絕緣漆掉落現(xiàn)象；觀察該設備周圍情況，相鄰2號主變3號電容器組距離2.5 m左右，該間隔設備帶電運行。

空心電抗器磁通經(jīng)空氣形成回路，是否是相鄰無功間隔帶電原因造成的。

試驗人員用萬用表測量3號主變4號電容器C相串聯(lián)電抗器兩端電壓，發(fā)現(xiàn)電壓有100 V左右。因此，初步確定是相鄰無功間隔帶電原因。相鄰間隔無功電流磁鏈耦合到C相串抗形成感應電勢，反向抵消了部分試驗儀器的部分輸出電壓，導致試驗數(shù)據(jù)偏小。

2.3 利用外部并聯(lián)法測量直流電阻

電抗器兩端的電勢差造成了數(shù)據(jù)超差，將電抗器兩端短接后，電抗器兩端就不存在電勢差。

為了進行驗證，試驗人員采用外部并聯(lián)導線的方法測量導線和電抗器的并聯(lián)電阻，進而通過計算間接測量電抗器的直流電阻。為了減小誤差，采用長短不同的三根導線分別短接，兩臺直流電阻測試儀分別進行測量。試驗時環(huán)境溫度12℃，相對濕度58%。試驗數(shù)據(jù)如表1至表3。

表1 導線的直流電阻 mΩ

表2 導線和電抗器的并聯(lián)直流電阻 mΩ

表3 電抗器的直流電阻計算值 mΩ

由試驗數(shù)據(jù)可知，并聯(lián)不同的導線，分別采用009和084兩臺不同儀器測量的結(jié)果基本一致。通過并聯(lián)電阻計算公式，電抗器的直流電阻計算值基本相同。

將電抗器計算值通過225溫度系數(shù)換算至初值溫度，與初值相比，誤差為-0.93%，滿足檢修規(guī)程的技術要求，符合設備安全投產(chǎn)條件。

3 結(jié)語

電力設備檢修工作現(xiàn)場環(huán)境復雜，相鄰間隔和上層母線帶電運行會導致設備產(chǎn)生感應電勢和感應電流，干擾工作的正常進行，也會使工作存在危險性。實際工作中要具體情況具體分析，采用多種方法排除設備隱患，保障電網(wǎng)安全可靠運行。

參考文獻：

[1] 輸變電設備狀態(tài)檢修試驗規(guī)程，Q/GDW-1168-2013[S]．

[2]電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準，GB50150-2016[S]．