探讨特高压GIS现场工频耐压试验与变频谐振装置限频方案原理

探讨特高压GIS现场工频耐压试验与变频谐振装置限频方案原理

发表时间：2018-07-05T17:02:57.050Z 来源：《电力设备》2018年第9期作者：徐杰海

[导读] 摘要：针对特高压GIS现场公工频耐压试验和工频谐振装置的现场适应性问题和严格性问题将逐渐突出，利用分类和探讨试验频率范围，明确在试验工频范围内内压试验具有严格性，提出变频谐振装置线频方案原理，实现实验回路调谐，并使用不同方式并入到配置并联电容器当中，对视频电容调谐范围进行扩大处理。

（中国南方电网有限责任公司超高压输电公司昆明局云南昆明 650000）

摘要：针对特高压GIS现场公工频耐压试验和工频谐振装置的现场适应性问题和严格性问题将逐渐突出，利用分类和探讨试验频率范围，明确在试验工频范围内内压试验具有严格性，提出变频谐振装置线频方案原理，实现实验回路调谐，并使用不同方式并入到配置并联电容器当中，对视频电容调谐范围进行扩大处理。此次研究主要是探讨分析特高压GIS现场工频耐压试验与变频谐振装置限频方案原理，希望能够对相关人员起到参考性价值。

关键词：工频耐压试验；变频谐振装置；斜频方案

按照GIS现行标准可以看出，在进行工频耐压试验时，可以采用变频谐振装置和工频谐振装置，但是在实际试验当中，需要优先应用工频谐振装置，实行的标准主要是针对550kV以下电压等级，对于特高压来说，则需要使用工频谐振装置。

1、试验频率范围分类和探讨

1.1变频和倍频

变压器感应内压试验需要采用高倍频倍率，将工频控制在250Hz左右。GIS现场变频内压试验与变压器感应耐压试验的区别在于：变压器感应耐压试验不管是在现场试验还是工厂试验，都需要应用高被频频率，不能使用工频。GIS设备在现场试验时可以应用变频频率，但在实验室和工厂实验室必须应用工频频率。变压器感应耐压试验为了加强试验频率，需要满足变压器铁芯磁密保和特性，并且现场试验不能按照设备自身要求，而是需要采用变频频率，这主要取决于现场试验装置。

1.2工频

在电力系统当中工频主要是指运行频率在50Hz，按照交流电压试验相关要求可以看出，需要将实验电压控制在55Hz的交流电压，所以在高电压试验技术当中所应用的工频就是50Hz的试验频率。

由于频率会影响绝缘特性，因此频率越高则会加剧介质损耗。通常情况下，在实验工频范围内可以忽略不计频率产生变化影响绝缘性能的程度，耐压试验需要严格要求工频，这样才能确保试验过程和试验结果的准确性和可靠性。

对于非工频频率的耐压试验来说，主要包括超低频耐压试验，直流耐压试验等。在直流耐压试验当中，主要是借助直流电压作用，相比于交流电压作用来说，直流电压在内部绝缘电压分布，绝缘局部放电和介质损耗都存在较大差异性。在超低频耐压试验当中存在较小的介质损耗，其损耗量无法等效于工频。在GIS现场变频耐压试验当中，相比于变压器感应耐压试验来说，由于不断增加的介质损耗，在严重影响绝缘性能方面显著低于变压器感应耐压试验，所以不需要对实验时间进行缩短处理。然而，由于实验频率与工频之间存在较大偏差，这样就导致等效性存在较大差异性。

2、变频谐振装置限频方案原理和参数配置

在讨论分析了试验频率范围之后能够发现试验工频处于变频范围之内。为了全面处理特高压GIS现场试验所遇到的各项问题，在制定变频谐振装置限频方案，其原理需要满足使用变频谐振装置基础之上利用试验工频调节频率对试验回路进行调谐，并且将电容器并联配置，对视频电容调谐范围进行扩大。下图为变频谐振装置限频方案原理图。

图1 变频谐振装置限频方案原理图

被测试物品的电容在0-Cm之间，在确定Cm值时需要合理划分现场试验间隔，并且将试验频率控制在55Hz左右。变频谐振装置限频方案参数配置如表1所示。

此次研究主要是将某电站550kVGIS现场工频耐压试验部分数据为例，使用变频谐振装置限频方案，表2为装置的电感，电容参数配置。

变频谐振装置限频方案主要是为了将大电容并联电容器配置安装，Cm主要是被测试物品调谐范围的电容上限，这样能够判断出装置试验能力。所以，影响装置试验能力的主要因素在于配置并联电容器的尺寸。其次，在实际方案制定期间还需要分析励磁变压器，电容电感设备制造偏差影响回路电感参数的程度。在配置装置期间需要适当调整各个参数。

为了对试验装置进行简化处理，不需要在使用并联电容器进行额外配置，可以在试验工频基础上对试验频率变化幅度进行适当调整，配置参数装置参数。因为变频频率具有较大的变化范围，因此试验样品的调节范围将显著高于实际实验需要，因此在试验工频附近可以对试验频率进行限制。所以，在制定耐压试验方案时需要合理选择变频谐振装置，并且合理设置试验设备的各项参数，将试验频率控制在55Hz左右。

3、结束语

综上所述，在进行特高压GIS现场工频耐压试验期间需要全面注重试验技术的各项标准要求，合理应用工频谐振装置。然而在实际试验期间可以选择多种由多个电感固定的变频谐振装置，工频耐压试验方案原则主要是利用试验设备将试验艳频率控制在55Hz左右，变频谐振装置限频方案的原理，使用变频谐振装置基础之上，利用试验工频范围内对频率进行调节，进一步对试验回路实现协调，并且使用不同方式配置并联电容器，这样就能够对试验电容的调谐范围进行扩大处理，并且该种限频方案在原理上可行性较大，实施该转方案能够推广应用变频谐振装置，全面满足GIS现场试验。

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