字楊，楊猛，張炎，顏柯冰

（云南送變電工程有限公司，昆明 650216）

0 前言

隨著電力系統(tǒng)快速發(fā)展，同塔架設的雙回、四回輸電線路越來越多，平行或交叉跨越架設的線路也越來越多，由于線路間分布電容的影響，當同塔或鄰近線路帶電時，由于線路間分布電容的影響，新（改）建線路上存在較大的感應電壓，其電壓幅值可高達幾千甚至上萬伏，高感應電壓不但影響線路參數(shù)絕緣電阻和核相測試，甚至威脅到測試人員的安全。要進行測試只有申請鄰近平行線路陪停，因為牽扯系統(tǒng)運行方式以及停電對用戶的影響，運行線路陪停工作有時也難以申請，因此需要改進現(xiàn)有或研發(fā)新的測試裝置來解決高感應電壓下的線路絕緣電阻及核相問題。

1 現(xiàn)狀

為消除感應電壓的影響，除了陪停外，還有一種方法是在被測線路上并聯(lián)電容器來降低感應電壓，原理如圖1所示。

圖1 并聯(lián)電容器原理圖

經(jīng)現(xiàn)場實踐，采用電容與電壓的分布成反比的原理，在被測線路上并聯(lián)電容器增大線路間的對地電容來降低感應電壓，確實可以在一定程度上降低被測線路的感應電壓，但如遇到長線路或電纜線路，被測線路的對地電容很大，并聯(lián)電容器需要很大才能降低感應電壓，并聯(lián)小電容根本起不到降低被測線路感應電壓的作用，并且因每條線路對地電容不同，采用該方法取得的降壓效果也各不相同，現(xiàn)場實踐效果往往差強人意，因此這種方法降低感應電壓的效果不佳，此外，高壓電容器體積龐大移動不便且價格昂貴，以及大電容充電后不安全，不適合現(xiàn)場靈活使用。

其中：C1為運行線路和被測線路之間的耦合電容；C2為線路對地電容，由線路長度和尺寸型號決定；C3為并聯(lián)電容。

2 研究思路

為此，提出了一種新方法來降低線路感應電壓，利用電感電容串聯(lián)諧振原理，通過調(diào)節(jié)可調(diào)電容電抗器（L,C3）數(shù)值使該裝置在50 Hz頻率下產(chǎn)生諧振來降低感應電壓（如圖2所示）。根據(jù)公式可知：Z=R+jXL-jXC，由于XL=XC，此時Z=R（R為電抗器電阻）測試線路將經(jīng)過R接地，由于R很小，R上的電壓也很低，其降壓倍數(shù)可高達100倍，即10000 V下降至100 V左右，可有效把感應電壓限制在一定范圍內(nèi)，保障絕緣電阻及核相測試工作的安全開展。

圖2 利用電感電容串聯(lián)諧振法圖

采用絕緣電阻表進行絕緣電阻測試及核相時，其輸出為直流電壓，由于電容器具有通交流隔直流的作用，測試電壓將分布在電容器和被測試線路上，并因電容器絕緣電阻遠大于線路絕緣，所以測得的絕緣電阻數(shù)值近似等于真實的線路絕緣電阻值，如需取得真實值，可以先測出電容器的絕緣電阻值，再將線路的測試絕緣電阻值，通過并聯(lián)電阻計算公式，（其中R為實測線路絕緣電阻值，R1為實測電容器絕緣電阻值，R2為線路絕緣電阻真實值）算出線路絕緣電阻真實值。

如：500 kV七廠I回線路，線路絕緣電阻實測值R=300 MΩ；電容器絕緣電阻實測值R1=6000 MΩ；220 kV莊七I回線路，線路絕緣電阻實測值R=250 MΩ；電容器絕緣電阻實測值R1=6000 MΩ。

根據(jù)公式計算后得出500 kV七廠I回線路絕緣電阻理論值R2=316 MΩ，220 kV莊七I回線路絕緣電阻理論值R2=261 MΩ；可見測試值近似等于理論值，在實際操作中直接取測試值即可。

在仿真試驗過程中發(fā)現(xiàn)在原電路的基礎上可采用阻容減壓原理，在原來的回路上端串聯(lián)一個電容電阻并聯(lián)電路進行分壓，采用分步降壓的方法，不但可有效降低單個元件絕緣水平，進一步減小體積和造價，并可通過串聯(lián)單元數(shù)來增加該裝置的整體絕緣水平，優(yōu)化后該裝置可長時間承受感應電壓30 kV以上，防止瞬間外部過電壓損壞設備。優(yōu)化后的方法，如圖3所示。

圖3 優(yōu)化后的電感電容串聯(lián)諧振法圖

針對本裝置原理圖進行網(wǎng)絡查詢和參數(shù)選擇，原件參數(shù)選擇結果如表1所示。

表1 線路感應電壓限制裝置元件參數(shù)表

該設備參數(shù)可滿足500 kV及以下線路參數(shù)的測量，并能保證安全性和準確性。

3 現(xiàn)場應用情況

為了驗證新研制的裝置可行性，在某110 kV輸電線路絕緣核相測試時，我們先用絕緣桿外掛試驗線，用電壓互感器進行感應電壓測試，其值最高接近6000 V。然后我們把線路接地后將限壓裝置接到線路上，接著拆除接地線再次進行感應電壓測試，其電壓值有了大幅度下降，順利安全的完成了絕緣及核相工作，避免了冒險作業(yè)或線路陪停。測試結果如表2所示。

表2 線路感應電壓限制裝置現(xiàn)場使用效果表

從圖4可以看出，A相線路感應電從原來的5730 V降低到了62.5 V，B相線路感應電從原來的545 V降低到了60.3 V，C相線路感應電從原來的4890 V降低到了42.1 V，證明了運用線路感應電壓限制裝置，可以把感應電壓下降到原來的80至100倍。

圖4 線路感應電壓限制裝置使用前后對比圖

4 結束語

線路絕緣電阻測試輔助裝置的應用大大降低了被測線路中感應電壓大小，提高了線路參數(shù)測試及絕緣定相測試的安全性，減少了因為線路感應電過高燒毀設備的可能性，保護了試驗人員和設備的安全，同時也減少了臨近帶電線路陪停的問題，保障了云南的電力輸送安全暢通，促進云南社會經(jīng)濟持續(xù)健康發(fā)展，具有顯著的社會效益。