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        串聯(lián)諧振在特高壓G|S交接試驗中的應(yīng)用

        2019-09-10 22:15:22張達孟杰杜曉東
        今日自動化 2019年3期

        張達 孟杰 杜曉東

        摘要:主要介紹串聯(lián)諧振試驗裝置、升壓原理,特高壓GIS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及特點,采用串聯(lián)諧振對特高壓GIS設(shè)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(guān)鍵詞:特高壓GIS;串聯(lián)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(shè)備占地面積大,采用分批次運輸、現(xiàn)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(huán)境要求高,細微顆粒即可對其絕緣性能產(chǎn)生影響。為了保證1100kVGIS設(shè)備安裝后主回路的絕緣性能,檢查設(shè)備制造、運輸和安裝質(zhì)量,檢驗設(shè)備是否存在由于發(fā)生沖撞、操作不當(dāng)或工藝控制不嚴導(dǎo)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(lián)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(dǎo)體和外殼之間,非被試相應(yīng)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(lián)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(dāng)系統(tǒng)中X=X時發(fā)生串聯(lián)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(huán)節(jié)使用數(shù)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(xù)10min(T1),然后升壓至1.2(762kV),持續(xù)20min(T2)最后升壓至(1100kV),持續(xù)1min(T3)。耐壓試驗結(jié)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(jié)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(yīng)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(fā)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(xiàn)象;特高頻局部放電測試應(yīng)對每個間隔進行,使用GIS的內(nèi)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(xiàn)象。

        如果GIS的每一個部件在整個試驗過程中未發(fā)生擊穿放電現(xiàn)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(fā)生擊穿放電,不允許再次進行耐壓,則應(yīng)根據(jù)放電能量和放電引起的聲、光、電、化學(xué)等各種效應(yīng)及耐壓試驗過程中進行的其他診斷技術(shù)(如放電監(jiān)測設(shè)備)所提供的資料,判斷放電部位,采取必要的檢查、修復(fù)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(qū)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(cè)額定輸出電壓為35kV;分壓器電容量C。為1000pF。根據(jù)分段試驗方案,GIS最大電容量Cx=22890pF,串聯(lián)電抗4節(jié)共400H。通過計算可得出試驗頻率為:

        f=1/2πJL(C+C)≈51.49Hz

        一次側(cè)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(jié)束語

        總之,串聯(lián)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(xiàn)場的工作量,進而有效檢測出電氣設(shè)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

        [1]朱秦川,吳經(jīng)鋒.GIS現(xiàn)場耐壓試驗方法及裝置參數(shù)研究[J].電網(wǎng)與清潔能源,2017(12):38-39.

        [2]耿海龍.變頻串聯(lián)諧振設(shè)備在發(fā)電機交流耐壓試驗中的應(yīng)用[J].中國高新區(qū),2018(10):79-80.

        [3]黎書耀,盧強.諧振裝置在發(fā)電機交流耐壓試驗中的應(yīng)用[J].設(shè)備管理與維修,2016(5):66.

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