变频串联谐振在GIS交流耐压试验中的应用

古户强 刘 颖

(1.贵州电网遵义县供电局，贵州 遵义 563100；2.贵州电网金沙供电局，贵州 毕节 551800)

变频串联谐振在GIS交流耐压试验中的应用

古户强1刘 颖2

(1.贵州电网遵义县供电局，贵州 遵义 563100；2.贵州电网金沙供电局，贵州 毕节 551800)

介绍了变频串联谐振耐压试验装置的工作原理和优点，阐明了其设计结构特点，采用变频式串联谐振技术对220 kV和平变电站现场交流耐压试验程序、方法和试验注意事项做了详细介绍。

串联谐振；交流耐压；变频；原理；应用

0 引言

随着国家经济的稳步增长，城市迅速发展，土地资源稀缺。而常规变电站占地广，节约建设用地已成为变电站建设必须考虑的因素。220 kV甚至500 kV变电站逐步采用全封闭组合电器设备GIS代替传统的户外式变电设备，具有占地面积小、元件全部密封不受环境干扰、运行可靠性高、运行方便、检修周期长、维护工作量小、安装迅速、运行费用低、无电磁干扰等优点。如贵州500 kV奢香变和500 kV六盘水变采用GIS和HGIS。

根据GB50150—2006《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》的要求，对新投的GIS设备应进行交流耐压试验。GIS是由断路器、母线、隔离开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、套管7种高压电器组合而成的高压配电装置。对于220 kV GIS，单位长度电容量较大，约为100～200 pF/m，所需试验设备容量需数百千瓦，普通交流耐压装置难以达到。对于同一试品而言，采用变频谐振试验方式，将试验设备电感与GIS设备电容相互补偿，频率可调，将使得耐压设备所需的电源容量极大的减小。这有助于保护谐振试验电源和试品的安全，因此变频谐振耐压试验更适合现场应用。本文采用串联谐振试验装置对220 kV和平变GIS进行交流耐压试验，解决了交流耐压试验中的电源容量不足问题。

1 串联谐振的基本原理

图1 串联谐振原理图

2 变频串联谐振耐压试验装置的特点

利用串联谐振原理在回路中产生的高电压，一般频率为30～300 Hz。串联谐振高压发生器原理如图2所示。

图2 串联谐振高压发生器原理图

3 应用实例

3.1 试验对象

和平变220 kV GIS，三相供体。

3.2 试验条件

试验前常规试验结束，试验结果全部合格，SF6气体微水试验结果合格，静置48 h以上。

3.3 试验电压

试验电压按照GB50150—2006《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》的要求，交流耐压试验电压值为出厂的80%，即为460×0.8=368 kV，交流耐压时间为60 min。

3.4 试验设备容量校核

3.5 试验接线

对GIS分相进行交流耐压试验，分相试验，一相加压，非加压相短路接地；电流互感器短接接地，Cx表示GIS等效容器。如图3所示。

图3 变频串联谐振试验装置原理简图

3.6 试验步骤

第一步对GIS进行耐压试验，试验电压为额定运行电压127 kV，避雷器、电压互感器配合交流耐压试验。

第二步为继续耐压试验，烧掉GIS内部金属毛刺，试验电压为220 kV，时间5 min。

第三步为交流耐压试验，试验电压为368 kV，试验时间为1 min。

4 试验注意事项

(1) 在交流耐压试验前，务必进行绝缘电阻测试，合格后方可进行交流耐压试验。

(2) 一定要仔细检查各输入输出接线是否正确和牢固，接地务必可靠，为防止所接地引下线未和主网连接，最好选择2个或以上接地点接地，否则会导致分压器上的电荷无法释放而存在高压危险。

(3) 升压及交流耐压过程中，密切监听有无异声。若发现电流急剧减少或升压过程中电压不变甚至下降，应降压挂设地线查明原因。

5 结语

综上所述，利用串联谐振的方法进行交流耐压试验是完全可行的。对于试验中遇到的问题，采用调整试验频率、选择偏离谐振频率下进行试验和调整回路的品质因数的方法也是行之有效的。前面所述仅仅是目前实际操作中发现的问题，今后还会遇到一些其他的技术问题，有待在实践中发现和解决。

[1] 李建明，朱康.高压电气设备试验方法[M].北京：中国电力出版社，2001

2014-09-15

古户强(1986—)，男，四川成都人，助理工程师，研究方向：高压电气试验及变电设备维护。