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變頻串聯諧振試驗裝置的應用
隨著工作內容的變化和擴大，串聯諧振系統作為新的技術裝備進入現在的工作中。以前接觸zui多的就是電壓等級為10kV的變電所，小容量的交流耐壓設備基本滿足要求，但是現在要從事110kV變電站的調試工作，里面都是大容量、高電壓的電氣設備，還有就是10kV及以上中、高壓電纜現在也要求采用交流耐壓，這樣以前的交流耐壓設備已經遠遠達不到要求，不能滿足工作需要，因此采用串聯諧振系統進行交流耐壓試驗是必然的。本文結合110kV變電站的實際應用對串聯諧振系統的應用進行介紹。
變電站110KV系統的試驗采用變頻串聯諧振試驗裝置，整套設備包括調頻電源、勵磁變壓器、高壓電抗器、電容分壓器、補償電容及其他一些配件和配線。電抗器的選用根據被試品的電壓及其電容量而定，可以并聯也可以串聯進行試驗。
在110kV變電站中有多個地方必須用到串聯諧振系統，包括對變壓器、外線斷路器和電流互感器、110kV電纜、GIS組合電器等，在不同的電氣設備上進行試驗也遇到不同的問題。
首先是變電站變壓器交流耐壓，變電站的63000kVA的變壓器，高壓側運行電壓為110kV，低壓側運行電壓為10.5kV，由于高壓側耐壓要將中性點和高壓抽頭一起耐壓，所以結合變壓器出廠試驗報告和廠家要求，變壓器的高壓側耐壓為112kV，低壓側耐壓為35kV。串諧設備電抗器的參數是：電感量130H，額定電壓27kV，額定電流1A，所以選擇使用5個電抗器進行耐壓。按照技術要求把各個組件放置好，連接配線，這個過程必須注意各個組件之間的距離，在有限的空間內合理安排調頻電源、勵磁變壓器、高壓電抗器、電容分壓器等，放置電抗器保證它對地之間的有效距離，這些工作必須做好才能耐壓。其次是配線連接必須正確，勵磁變壓器之間的連線必須拉緊、繃直，夾子朝上，不能讓線耷拉在殼體上，電抗器之間的連線打成環，不能讓線貼住電抗器外殼，調頻電源、勵磁變壓器、高壓電抗器都要用材質良好的接地線可靠接地，這些都是保證順利耐壓的前提工作。剛開始試驗接的是勵磁變壓器輸入端400V的抽頭，輸出端接3500V抽頭，從分壓器上端用細鐵線連到變壓器高壓抽頭上，檢查完接線就開始試驗，設置好試驗電壓和試驗時間按自動調諧鍵尋找諧振點，按自動升壓鍵系統自動升壓，因為手動升壓快慢不好掌握，升的快了對試品不好。升壓到40000V的時候，勵磁變壓器發出“嗡嗡”的聲響，緊接著調頻電源就產生保護，電壓立刻降下來，必須關閉電源復位。判斷是輸出電壓選的低了，所以把線改接到12000V的抽頭上再試，這一次升到40000多，勵磁變壓器又有聲音，同時注意到輸入電壓已經升到380多伏，接近400V了，所以馬上斷掉電源把輸入電源改到450V的抽頭上，輸出仍然用12000V，接通電源按自動調諧鍵，找到諧振點為77.8Hz，然后自動升壓，升到112kV后開始1分鐘，完了自動降壓回零，這樣高壓側耐壓就算完成。接下來就是低壓側耐壓，由于只耐35kV，所以只用兩個電抗器就可以，這個順利完成。
在整個耐壓過程中，必須注意從均壓環到變壓器觸頭的連線，由于剛開始時用的細鐵線（日常耐壓都用這個，綁扎比較方便），當升壓比較高時，鐵線在空中抖的厲害，所以要求兩頭都必須固定好，要是滑落下來就很危險。另外這根連線必須要和變壓器外殼保持一定的安全距離，1.5m算是安全距離，如果處理不好就會發生高壓閃斷，無法正常試驗。經過*臺變壓器的試驗，做第二臺的時候直接選擇合適的電壓抽頭，然后把均壓環到變壓器觸頭的連線換成設備的配線，這一次由于把*次遇到的問題都注意到了，所以做得比較順利。
其次是對外線的一個SF6斷路器和電流互感器進行耐壓，按照要求耐壓試驗為184kV，所以要用到8個電抗器，把電流互感器二次短接以后，將斷路器和互感器連在一起耐壓。按照步驟把各個組件依次擺放好，然后連線，這次要用8個電抗器，所以用3個電抗器底座分別支撐，組件連接完畢后開始耐壓，還是選擇自動調諧和自動升壓，當電壓升到116kV時，組件上發出一個很大的聲響，調頻電源顯示“高壓閃爍”，這個保護表明升壓過程中高壓有放電閃爍現象。現在就存在一個問題，到底是試品的絕緣程度不高而被擊穿還是實驗設備組件之間的距離不夠發生閃斷，把試品通過高壓的地方仔細檢查了一遍，沒發現有什么異常，認為一般像這種高壓產品存在絕緣不好情況的可能性比較小，何況剛升到比運行電壓高一點。檢查后重新再試，當升到110多KV的時候，同樣的現象產生了，聲音是從第三組電抗器上發出的，并伴有極短暫的弧光，這種情況就切斷所有電源，仔細檢查這一組電抗器，沒有焦味、沒有黑點、溫度也正常。由于現場的高壓連線從勵磁變壓器出來經過一個個電抗器串接起來的，而8個電抗器按照2、3、3順序排列，到這個第三組電抗器已經經過了5個電抗器，電壓已經很高了，而現場地面是泥土地面，而且是雨過天晴后不久，地面有點潮，因此認為問題可能就出在這里，是絕緣距離不夠引起的。這樣考慮之后用一塊1m2的絕緣板墊在這組電抗器的下面，經過這樣調整后重新試驗，這一次直接升到試驗電壓，沒有問題，接下來把其他試品也這樣耐壓，順利完成。
再次就是三根110kV高壓電纜的試驗，電纜截面為630mm2 ，長度均為230m左右，按照規范要求電纜耐壓為2U0 ，即128kV，時間為1小時。根據電纜廠家提供的數據及其建議，選用8個電抗器進行耐壓，把設備組件連接完后開始試驗，隨著電壓的升高，高壓電流升的很大，超過了1A，因為設備的電抗器額定電壓只有1A，在電壓升到試驗電壓后，高壓電流達到1.3A，這樣完成了一根電纜耐壓，此時電抗器已經發熱，只能等涼下來繼續別的電纜，由于工期和其他因素的影響，這樣勉強完成所有電纜的耐壓，但是耐壓過程超過了設備的額定電流，這種做法是堅決杜絕的。
zui后是對GIS組合電器的耐壓試驗，按照要求組合電器的母線耐壓試驗為184kV，即出廠實驗的80%。把進線斷路器和出現斷路器都合上，把設備的高壓引線連接到進線的接線套管上進行耐壓，對A、B、C三相的相間和相對地分別耐壓，總共進行三次，由于把以前發生過的問題都注意到了，所以這項耐壓工作得以順利完成。
根據在110kV變電站現場應用所遇到的問題，現把使用串聯諧振的一些注意事項歸納為以下幾點：
（1）由于使用變頻串聯諧振試驗裝置耐壓的設備試驗電壓等級都比較高，所以在耐壓過程中，設備組件之間的距離和高壓引線與試品外殼之間的距離都得掌握好，組件間的連線必須正確、整齊，避免發生閃斷現象，影響耐壓全過程；
（2）做此項試驗選擇天氣晴朗的時候進行，空氣濕度過大時對使用串諧裝置進行交流耐壓試驗副面影響較大，安全距離不好掌握，不確定因素會增多；
（3）必須保證串諧裝置在其額定電壓和額定電流下工作，調頻電源上顯示的高壓電流不得超過電抗器的額定電流，輸出電壓不得超過勵磁變壓器上接線抽頭的標定電壓，以免對設備造成損壞。
經過以上對變頻串聯諧振試驗裝置在不同電氣設備上的應用問題進行介紹和總結，希望我們能熟練地掌握這種新設備的性能使用方法，正確、合理的應用于以后的工作中。