换流站阀厅金具载流能力试验方法分析

王慧萍 秦海波 方伊莉

（中国能源建设集团南京线路器材有限公司，南京 211500）

换流站阀厅金具载流能力试验方法分析

王慧萍 秦海波 方伊莉

（中国能源建设集团南京线路器材有限公司，南京 211500）

本文提出在换流站阀厅金具载流能力考核中引入绝对温升试验，以期为相关标准的制定提供借鉴。

换流站 阀厅金属 绝对温升试验 载流能力

1 阀厅金具温升试验方法

依据GB/T11022-2011，绝对温升试验是指先在高压开关设备中通入试验电流，待温度趋于稳定后，对比各部位的温升值与温升限值。目前，在换流站中，一般采用绝对温升试验检测电气设备的载流能力。例如，GB/T11022-2011规定，在一定试验条件中，开关与控制设备在环境空气温度≤40℃时的温升不得大于温升限值。对于阀厅金具，其内部电气一般采用纯铝绞线与铸铝合金抱夹焊接的方式连接，而其外部则由管母线与铸铝合金抱夹经螺栓来实现刚性连接，表明阀厅金具电接触结构的连接方式与高压开关设备接线端子相同，但与架空线路上的接续金具和耐张线夹，则存在本质区别。另外，阀厅金具一般在阀厅内部运行，则其载流部分的受力较小或不受力及其接触电阻较为稳定。据此表明，采用绝对温升试验方法检测阀厅金具的载流能力不仅可行，还可简化试验流程和改善试验效果，建议将该方法引入换流站阀厅金属载流能力测试中。

2 阀厅金属载流能力试验方法

2.1 温升试验

在载流能力试验中，选用阀厅二通金具，其作用是实现电气连续和2根Φ300管母线的角度转换，其中在金具的中间设有6根LJ-1120铝绞线，而在其两端则采用铸铝合金管母抱夹，且与中间结构焊接在一起。在试验时，电流选取5600A，并按“L”型布设试品，其两端分别与Φ300*10管母线连在一起，同时采用绝对温升试验方法。图1所示为温升的埋点示意图。

图1 阀厅二通金具温升埋点

结合图1，管母线温升值相对较低，与阀厅金具铸铝件基本持平并比软导线略低。但管母线的通裕度较大，则其温升值为25K时，仍低于其他电气设备。虽然阀厅金具的温升值比管母线高，但与规定的50K相比，仍较低。据此表明，唯有采用绝对温升试验方法，才能保证试品顺利通过试验。

2.2 电流分布均匀性测试

在阀厅金具的内部，主要经若干并联型纯铝绞线和铸铝合金抱夹实现电气连接，具体采用的是焊接方式。但在焊接后，无法直接测量每一根导线和铸件回路的电阻，则无法直接检测纯铝绞线是否牢固地与铸铝合金抱夹焊接在一起，且一旦其中存有虚焊问题，则问题处的接触电阻会在运行条件改变时不断增大，电流会有所降低，并最终引发发热现象。对此，为稳定每一根导线的接触电阻，应逐一检查每一根纯铝绞线的焊接质量，以使其电气负荷一致。为在不损坏零件的条件下完成焊接质量的检测，笔者针对若干并联型纯铝绞线开展电流分布均匀性测试，即按每一根导线承受的电流来判断其焊接质量是否达标，具体如图2所示。

图2 电流分布均匀性测试

在阀厅金具电流分布均匀性试验中，激励为由Sorensen SG 6U提供的直流电流，负载为阀厅金具，而其母线则与电流源输出的“+”“-”极相连，即先通过电流传感器，将流经每一根软导线的电流的信号转换成电压信号输出，再通过示波卡传入上位计算机，并用专业的上位机软件处理，这样既可储存数据结果、展示电压波形信号，又可对若干导线所承受的电流分布进行实时测量。针对前文提及的阀厅二通金具，其测量结果见表1。

表1 阀厅二通金具软导线电流的分布

结合表1可知，阀厅二通金具软导线平均电流的偏差最大达4.2%，而当单根导线通流比平均电流大时，便需对其通流能力校核，以保证其不大于这一导线负载的最大值。针对电气设备载流导体所开展的温升试验，建议在1.2倍额定电流的条件下开展长期通流温升试验，注意导体表面的温升值不得大于规定值。此外，在出厂试验中，建议进一步规范换流站阀厅金具的通流偏差，即在考核时，以单根导线的实际通流不大于1.15倍额定通流为准，如此可保证电流的分布偏差不大于额定通流的15%。

3 结语

在换流站阀厅金具国产化的发展道路上，深入研究其载流能力试验尤为关键。在本案，笔者提出如下建议：一是应用绝对温升试验方法，其中温升限值取40K；二是开展电流分布均匀性测试试验，其中对于电流分布偏差，单根导线不得大于额定通流的15%，如此便可保证阀厅金具的载流能力达标。

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Analysis of Flow Capacity Test Method of Converter Station Valve Hall Fittings Load

WANG Huiping, QIN Haibo, FANG Yili
(China energy construction group nanjing circuit equipment Co., Ltd., Nanjing 211500)

This paper introduced the current carrying capacity assessment of absolute temperature rise test in converter station valve hall fittings is put forward, in order to provide reference for the formulation of relevant standards.

converter station, valve hall metal, absolute temperature rise test, current carrying capacity