特高壓電力旗下的串聯諧振可以幫助眾多電力工作者更加方便的進行各類電力測試。

1、自動調頻串聯諧振系統的組成變電站110kV系統的整套設備包括變頻電源主控制器、勵磁變壓器、高壓電抗器、分壓器、補償電容器及其他一些配件和配線,具體的接線方式見圖1。電抗器的選用根據被試品的電壓及其電容量而定,可以并聯也可以串聯進行試驗。

圖1  串聯諧振接線示意圖

2、對變電站變壓器進行交流耐壓試驗

變電站有2臺63000kVA的變壓器,高壓側運行電壓為110kV,低壓側運行電壓為10.5kV,由于高壓側的耐壓試驗要將中性點和高壓抽頭連在一起進行試驗,所以結合變壓器出廠試驗報告和廠家要求,變壓器的高壓側耐壓值為112kV,低壓側耐壓值為28kV。

串諧設備電抗器的參數是:電感量130H,額定電壓27kV,額定電流1A,所以選擇使用5個電抗器進行耐壓試驗。按照技術要求把各個組件放置好,連接配線,這個過程必須注意各個組件之間的距離,在有限的空間內合理安排變頻主控制器、勵磁變壓器、電抗器、分壓器等,放置電抗器保證它對地之間的有效距離,這些工作必須做好才能進行耐壓試驗,然后是配線連接必須正確,勵磁變壓器之間的連線必須拉緊、繃直,夾子朝上,不能讓線耷拉在殼體上,電抗器之間的連線圍成環,不能讓線貼住電抗器外殼,主控制器、勵磁變壓器、分壓器都要用材質良好的接地線可靠接地,這些都是保證順利耐壓試驗的前提工作。剛開始試驗由變頻電源接到勵磁變壓器輸入端400V的抽頭上,電抗器接到勵磁變壓器輸出端3500V的抽頭上,從分壓器上端用細鐵線連到被測變壓器的高壓抽頭上,檢查完接線就開始試驗,設置好試驗電壓和試驗時間按自動調諧鍵尋找諧振點,按自動升壓鍵系統自動升壓,因為手動升壓快慢不好掌握,升得快了對試品不好。

被測變壓器升壓到40000V的時候,勵磁變壓器發出“嗡嗡”的聲響,緊接著主控制器就產生保護,電壓立刻降下來,此時必須關閉電源并復位。判斷是勵磁變壓器輸出電壓選的低了,所以把線改接到勵磁變壓器12000V的抽頭上再試,這一次被測變壓器升到40000V多,勵磁變壓器又有聲音,同時注意到變頻電源的輸入電壓已經升到380V,接近400V了,所以馬上斷掉電源把勵磁變壓器的輸入電源改接到450V的抽頭上,輸出仍然用12000V,接通電源按自動調諧鍵,找到諧振點為57.8Hz,然后自動升壓,升到112kV后開始1min倒計時,完了自動降壓回零,這樣被測變壓器的高壓側耐壓實驗就算完成。接下來就是被測變壓器的低壓側的耐壓實驗,由于被測變壓器的低壓側的耐壓值為28kV,所以只用2個電抗器就可以順利完成。在整個耐壓試驗過程中,必須注意從均壓環到被測變壓器觸頭的連線,由于剛開始時用的細鐵線(平常耐壓試驗都用這個,綁扎比較方便),當升壓比較高時,鐵線在空中劇烈抖動,所以要求兩頭都必須固定好,要是滑落下來就很危險。

另外這根連線必須要和被測變壓器外殼保持一定的安全距離,1.5m算是安全距離,如果處理不好就會發生高壓閃斷,無法正常試驗。經過第一臺變壓器的試驗,做第二臺的時候直接選擇合適的勵磁變壓器電壓的抽頭,然后把均壓環到被測變壓器觸頭的連線換成設備的專用配線,這一次由于把第一次遇到的問題都注意到了,所以做得比較順利。

3、對外線六氟化硫斷路器和電流互感器做耐壓試驗

對外線的一個六氟化硫斷路器和電流互感器進行耐壓試驗,按照要求耐壓試驗值為184kV,所以要用到8個電抗器,把電流互感器二次短接以后,將斷路器和互感器連在一起進行耐壓試驗。按照步驟把各個組件依次擺放好,然后連線,這次要用8個電抗器,所以用3個電抗器底座分別支撐,組件連接完畢后開始耐壓試驗。還是選擇自動調諧和自動升壓,當被測斷路器的電壓升到116kV時,組件上發出很大的聲響,主控制器顯示“高壓閃爍”,這個保護表明被測斷路器的升壓過程中高壓有放電閃爍現象。

現在就不好判斷到底是試品的絕緣程度不高而被擊穿還是實驗設備組件之間的距離不夠發生閃斷,把試品通過高壓的地方仔細檢查,沒發現有什么異常,認為一般像這種高壓產品存在絕緣不好情況的可能性比較小,何況剛升到比運行電壓高一點的電壓。檢查后重新再試,當被測斷路器的電壓升到110kV以上的時候,同樣的現象產生了,聲音是從第三組電抗器上發出的,并伴有極短暫的弧光,于是就切斷所有電源,仔細檢查這一組電抗器,沒有焦味、沒有黑點、溫度也正常。由于現場的高壓連線從勵磁變壓器出來經過一個個電抗器串接起來的,而8個電抗器按照2、3、3順序排列,到這個第三組電抗器已經經過了5個電抗器,電壓已經很高了,而現場地面是泥土地面,而且是雨過天晴后不久,地面有點潮,因此認為問題可能就出在這里,是絕緣距離不夠引起的。這樣考慮之后,用一塊1m2大的絕緣板墊在這組電抗器的下面,經過這樣調整后重新試驗,這一次直接升到被測斷路器的試驗電壓,沒有問題,接下來把其他試品也同樣進行耐壓試驗,順利完成。

4、110kV高壓電纜的試驗該試驗

是3根110kV高壓電纜的試驗,電纜截面630mm2,長度均為230m左右,按照規范要求電纜耐壓值為2U0,即128kV,時間為1h。根據電纜廠家提供的數據及其建議,選用8個電抗器進行耐壓試驗,把設備組件連接完后開始試驗,隨著電壓的升高,高壓電流升的很大,超過了1A,因為設備的電抗器額定電流只有1A,在電壓升到試驗電壓后,高壓電流達到1.3A,這樣完成了一根電纜耐壓的試驗,此時電抗器已經發熱,只能等溫度降下來再做其他電纜的試驗,由于工期和其他因素的影響,這樣勉強完成所有電纜的耐壓試驗,但是耐壓試驗過程超過了設備的額定電流,這種做法是應堅決杜絕的。

5、對GIS組合電器的耐壓試驗

按照要求組合電器的母線耐壓試驗為184kV,即出廠實驗的80%。把GIS組合電器的進線斷路器及出線斷路器都合上,把測試設備的高壓引線連接到GIS組合電器進線的接線套管上進行耐壓試驗,對A、B、C三相的相間和相對地分別耐壓試驗,總共進行3次,由于把以前發生過的問題都注意到了,所以這項耐壓試驗的工作得以順利完成。

6、注意事項

根據110kV變電站現場應用所遇到的問題,現把使用串聯諧振的一些注意事項歸納為以下幾點:

(1)由于使用串聯諧振系統耐壓試驗的設備試驗電壓等級都比較高,所以在耐壓試驗過程中,設備組件之間的距離和高壓引線與試品外殼之間的距離都得掌握好,組件間的連線必須正確、整齊,避免發生閃斷現象,影響耐壓試驗全過程。

(2)做此項試驗最好選擇天氣晴朗的時候進行,空氣濕度過大時對使用串諧裝置進行交流耐壓試驗負面影響較大,安全距離不好掌握,不確定因素會增多。

(3)必須保證串諧裝置在其額定電壓和額定電流下工作,主控制器上顯示的高壓電流不得超過電抗器的額定電流,輸出電壓不得超過勵磁變壓器上接線抽頭的標定電壓,以免對設備造成損壞。

7、結語

經過以上對串聯諧振系統在不同電氣設備上的應用問題進行介紹和總結,希望我們能熟練地掌握這種新設備的性能和使用方法,以便在以后的工作中能夠正確、合理應用,圓滿完成工作任務。