影响500kV开关特性试验原因分析与处理方法

麦锦财

（广东电网公司江门供电局，广东 江门 529000）

影响500kV开关特性试验原因分析与处理方法

麦锦财

（广东电网公司江门供电局，广东 江门 529000）

对500kV开关特性试验时，要求开关的其中一侧三相短路接地作为公共端，另一侧接地刀闸必须要拉开，作为测试信号端，因为拉开接地刀闸的一侧试验连接线受现场够高感应电压的影响，常常会导致开关特性仪无法正常工作，显示屏无法显示，甚至导致损坏仪器，因此影响现场开关特性试验工作的顺利进行。为了解决感应电压对开关特性试验的影响，其一在测试过程中可采用感应电压低的一侧作为开关特性测试的信号端，可以有效降低感应电压的干扰。其二在被试开关拉开三相接地刀闸的一侧连接三相测量引线与仪器连接，在该侧再对地分别接上一个匹配电容器后，起到明显降压效果。

500kV开关；开关特性；感应电压；电容器

0 概述

在500kV变电站进行开关特性试验中，常常因为感应电压的影响，导致无法正常开展工作，甚至导致仪器损坏。本文具体讲叙了在一次预防性试验中，按照规程规定的试验方法，运用各种试验手段综合分析，通过对本次试验发现的问题具体论述，解决了感应电压对500kV开关特性试验影响的因素，保障试验工作顺利开展，确保电力系统设备安全稳定运行。

1 缺陷发生

某变电站500kV开关预防性试验中，按照反措要求增加开关特性试验项目，试验前开关处于检修状态，开关特性试验要求开关一侧三相短路接地作为试验公共端；开关另一侧三相分别连接试验线接到仪器的三个通道，（如图1）其余工作准备就绪，并进入预备试验状态，当按照试验要求拉开该侧三相接地刀闸后，仪器显示屏不停闪烁，同时三条试验线靠近地面的地方有明显的对地放电，最后导致仪器损坏。

图1 开关特性试验接线原理

2 原因分析及处理方法

2.1 原因分析

经过检查，根据仪器使用规范和要求，仪器接线方法正常无误。再查找其他原因时，发现断开接地刀闸的一端，三相引下的试验线放在草地表面时，点燃了地面的草皮，由此证明是感应电压过高引起的原因。那么，对现场的感应电压有多高进行分析。感应电压的概念是：当一个导体和带电体接近时，导体上靠近带电体的一面感应出与带电体极性相反的电荷，远离带电体的一面感应出另一极性电荷称为静电感应现象。由此说明，被试的500kV开关两旁线路在运行中，相当于有两侧均有工频交流电场，而被试开关接信号线的一侧断开接地刀闸后，相当于悬浮状态的无负荷导体，悬浮状态的无负荷导体在工频交流电场中能感应一定的点位。我们通过采用交直流高压分压器测量断开接地刀闸后的一侧相对地电压为3000V，因此说明在试验时，相当于有三千多伏的感应电压输入到仪器内部，此感应电压可引起电子仪器件工作不正常，甚至损坏仪器。所以，感应电压伤害仪器是主要原因。

2.2 处理方法一

在测试时应考虑现场感应电压对仪器的影响，公共端应接在开关感应电压高的一端，信号端应接在开关感应电压低的一端。但是，现场有可能开关三相各侧受感应电压影响程度不同，其强弱有时不在同一侧，所以常规方法有时不能正常测试。遇到这种情况时，解决方法如下：在开关检修状态下，把开关三相六个断口分别接上测试线，现场与运行人员沟通，将开关转为冷备用状态，同时注意做好防止感应电压伤害措施，此时戴安全手套分别检查各测试线对地放电情况，记录每相放电强弱，然后把公共端接在开关感应电压高的一端并接地，信号端应接在开关感应电压低的一端就可以正常试验了。以上方法经过开关机械特性现场试验已得到认证。

测试过程中的有关注意事项：

（1）因测量仪器功能限制，只能在开关操作电源均断开的状态下进行，这样会造成测试操作不经开关弹簧压力、开关SF6压力闭锁。因此，对开关输加测量操作指令前，必须检查开关操作电源均已断开，防止因测试影响到运行中的直流系统，检查开关SF6气压、储能状态应在正常规范内。每次加操作指令前，应检查开关在储满能状态。

（2）汇控柜内有关测试指令接线连接的依据是现场的竣工图和现场实物。因此，开工前应准备厂家图熟悉开关操作回路，办理开工手续后，核对图纸与实物相符。

（3）因测试时，应避免解线进行，测试回路都是重要回路，办理工作结束时，应通知运行人员合分一次，防止因测试留下安全隐患，测试时，测量仪器宜摆放在开关相别之间、相关人员不得站在开关底下，防止开关损坏时对人员的伤害。

（4）有关测量接线必须经开关触头的辅助接点，防止所加指令损坏跳合闸线圈，测试时所需拉开的地刀，应拉开开关最远离带电运行设备侧的接地刀闸，这最有利安全。

2.3 处理方法二

感应电压的大小可以根据电容分压原理求出中间导体上的感应电压Ui为：

式中：U—带电体上的电压，kV；

C1—无负荷导体对带电体之间的电容，Pf；

C0—无负荷导体对地之间的电容，Pf；

根据以上原理得出：现场被试开关相邻两侧运行中，其带电体上的电压为U，被试开关断开接地刀闸的一侧为无负荷导体对带电体之间的电容C1，这两个值可以看成不变值，根据公式所得，增大无负荷导体对地之间的电容C0就可以改变其感应电压Ui，而Ui与C0成反比关系，所以用以下方法进行试验来论证：

（1）在对500kV开关进行特性试验时按照仪器规范把测试线连接（图1），未接入电容时测到开关断开接地刀闸的一侧感应电压为：

相别 A B C感应电压UO（V） 3300 3100 3000

（2）三相对地分别接入电容器后（如图2所示），接入不同电容量的电容进行测量，第一次三相分别接入0.1μF及 第二次三相分别接入6μF电容，用交直流分压器测量开关断开接地刀闸的一侧对地感应电压分别为：

相别 A B C接入0.1μF电容，感应电压UO（V） 40 38 37接入6μF电容，感应电压UO（V） 1.8982 1.7878 1.7556

根据以上试验得出，对500kV开关特性试验中三相接入6μF电容后感应电压由3300V减小到1.8982V，收到了明显效果。

3 结束语

电压等级越高，导线平行感应长度越长，与带电导线距离越近，则感应电压也越大，反之越小。因此在测试过程中采用感应电压低的一侧作为开关特性测试的信号端可以有效降低感应电压的干扰。针对开关两侧感应电压都高的情况下，采用接入电容器C接线测量方法，可以大大降低感应电压的危害，对时间特性参数数值没有带来影响，电容器C值越大，感应电压越小，在指导实际工作中，电容器C可选择AC450V 6μF±5％补偿电容器已满足要求。

图2 三相分别接入电容器接线原理

[1]胡毅，聂定珍.500kV同杆双回线路感应电压的计算及安全作业方式[J].中国电力，2000（06）.

[2]胡丹晖，蔡汉生，涂彩琪，等.500kV同杆并架双回线路电气特性研究[J].高电压技术，2005（04）.

[3]韦钢.同杆并架多回线下方的电场强度和感应电压[J].中国电力，1999（03）.