韋學(xué)亮

（云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司文山供電局，云南 文山 663000）

0 前言

換流閥在運(yùn)行過程中，會(huì)消耗大量的無(wú)功功率，同時(shí)在交直流側(cè)產(chǎn)生大量諧波，為了消除諧波等不利因素影響需在換流站內(nèi)加裝濾波裝置，同時(shí)交流濾波器將限制交流母線上的電壓畸變[2]。正常運(yùn)行時(shí)交流濾波器均處于“自動(dòng)熱備用”狀態(tài)并可自行投退，投退時(shí)斷路器是不可缺少的重要設(shè)備，過程中勢(shì)必承受操作過電壓。而均壓電容在斷路器開合過程中使電壓在各斷口上均勻分布，改善滅弧性能；同時(shí)降低斷路器斷口恢復(fù)電壓上升率兩方面作用。交流濾波器場(chǎng)斷路器投切相對(duì)頻繁，運(yùn)行工況惡劣，其安全可靠的操作和運(yùn)行對(duì)交流濾波器的安全穩(wěn)定運(yùn)行和可靠供電起著十分重要的作用[3]。本文抽取三臺(tái)換流站交流濾波器場(chǎng)雙斷口斷路器數(shù)據(jù)來(lái)分析電容量、介質(zhì)損耗值變化趨勢(shì)，計(jì)算出斷路器對(duì)地電容大小。從而探究出濾波器場(chǎng)交流母線、相鄰濾波器組均帶電運(yùn)行時(shí)斷路器均壓電容測(cè)試的最優(yōu)方案。

1 均壓電容工作原理

多斷口斷路器斷口間并聯(lián)均壓電容以改善斷口間不均衡的電壓分布來(lái)提高斷路器的整體耐壓水平[4]，以雙端口斷路器為例，其斷口等效電路如圖1所示。

圖1 均壓電容等效原理圖

根據(jù)圖1得到如下斷口電壓計(jì)算公式：

斷口電容、對(duì)地電容相對(duì)均壓電容值較小，若忽略不計(jì)則：

由此可見，在各斷口并聯(lián)均壓電容后，均壓電容在斷路器開斷過程中使電壓在各斷口上電壓均勻分布，改善滅弧性能，提高斷路器整體耐壓水平提高，提升斷路器的開斷水平[4]。

2 試驗(yàn)方法

2.1 10 kV正接線法

當(dāng)斷路器兩側(cè)對(duì)地絕緣時(shí)選用正接線法，斷口1、斷口2均壓電容分別測(cè)量。正接線法測(cè)量的電容量是斷口電容量C1與均壓電容量C總和，符合《電力設(shè)備檢修試驗(yàn)規(guī)程》Q/CSG1206007-2017對(duì)瓷柱式斷路器，與斷口同時(shí)測(cè)量要求。其接線圖如圖2、圖3所示。

圖2 正接線法示意圖

2.2 10 kV反接線法

反接線法適用于斷路器一端接地的情況，是現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用較多的一種接線方式[1]，斷口1、斷口2均壓電容分別測(cè)量。反接線法測(cè)量的電容量是斷口電容量C1、均壓電容量C與對(duì)地電容量C0總和，其接線圖如圖4、圖5所示。

圖4 反接線法示意圖

圖5 正接線法原理圖

經(jīng)對(duì)比兩種試驗(yàn)方法，選用反接線法時(shí)測(cè)試結(jié)果中增加了對(duì)地電容（干擾電容）C0，其主要由反接線法下支柱瓷瓶導(dǎo)致。

3 案例分析

本文選取某換流站交流濾波器場(chǎng)3臺(tái)敞開式斷路器共6只均壓電容為例進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，數(shù)據(jù)為預(yù)試定檢現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，測(cè)試時(shí)交流濾波器場(chǎng)母線、相鄰小組濾波器均帶電運(yùn)行。以下表格中靠近母線一側(cè)的均壓電容簡(jiǎn)記為斷口1，靠近電流互感器一次均壓電容簡(jiǎn)記為斷口2。

進(jìn)而得出各斷口對(duì)地電容（干擾電容）C0如表4所示，不難看出反接線法下對(duì)地電容（干擾電容）最大接近90PF，且每個(gè)斷口電容相差不大，僅從電容量這一指標(biāo)看出反接線下電容偏差過大，不滿足規(guī)程要求。但從表4可看出正、反接線方式下介質(zhì)損失角正切（tanδ）都在規(guī)程要求范圍內(nèi)，經(jīng)和交接試驗(yàn)對(duì)比，其變化量不大，且反接線介質(zhì)損失角正切（tanδ）更接近交接值。文中所選樣品位于濾波器場(chǎng)靠里位置，試驗(yàn)時(shí)其上方母線和周圍小組濾波器均帶電運(yùn)行，換流站此時(shí)全壓、滿負(fù)荷運(yùn)行。作者三年中測(cè)試了某換流站48臺(tái)斷路器共計(jì)96只均壓電容，均發(fā)現(xiàn)10 kV反接線法下電容量超規(guī)程要求，而介質(zhì)損失角正切（tanδ）合格（最大與10 kV正接線法相等）；10 kV正接線法復(fù)測(cè)后電容量滿足規(guī)程要求，能有效消除干擾因素，經(jīng)對(duì)比兩種測(cè)試方法下電容量相差均接近90PF。為此我們可用整個(gè)廠站、同批次、同一運(yùn)行工況試品在10 kV反接線法下的電容量和介質(zhì)損失角正切（tanδ）為基礎(chǔ)值，當(dāng)介質(zhì)損失角正切（tanδ）、電容量變化不大且滿足規(guī)程要求時(shí)選取10 kV反接線法來(lái)測(cè)試斷路器均壓電容；若10 kV反接線法下介質(zhì)損失角正切（tanδ）、電容量變化巨大或超規(guī)程要求再用10 kV正接線法進(jìn)行試驗(yàn)。

表1 斷口電容量

表2 斷口電容量偏差

表3 介質(zhì)損失角正切（tanδ）

表4 對(duì)地電容量C0

4 結(jié)束語(yǔ)

實(shí)際工程應(yīng)用中正接線法要求均壓電容兩極均對(duì)地絕緣，當(dāng)兩側(cè)地刀處于分位時(shí)，敞開式斷路器將帶有強(qiáng)烈的感應(yīng)電如圖6所示，在進(jìn)行試驗(yàn)拆接和換線時(shí)，感應(yīng)電傷害試驗(yàn)人員風(fēng)險(xiǎn)大大增加，且安措變化大，接線較繁瑣也導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)效率低。反接線適用于均壓電容一端接地，能有效規(guī)避感應(yīng)電傷害的風(fēng)險(xiǎn)，能提高現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試效率，但受干擾大。正如上文所述，測(cè)試結(jié)果應(yīng)與該設(shè)備歷次測(cè)試結(jié)果和同類設(shè)備的測(cè)試結(jié)果相比較，進(jìn)行全面分析和判斷，根據(jù)變化規(guī)律和趨勢(shì)，做出正確結(jié)論。在基準(zhǔn)狀態(tài)評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，綜合設(shè)備運(yùn)行的多維度數(shù)據(jù)信息，全面準(zhǔn)確的對(duì)設(shè)備的健康狀態(tài)進(jìn)行綜合評(píng)估[5]。

圖6 感應(yīng)電放電