500KV變電站空母線投切試驗報告

500Kvxx500kVxx一.前言隔離開關(guān)投切空載母線，是變電站運行的正常操作，由于用隔離開關(guān)進開放、合母線將在設(shè)備上產(chǎn)生高頻震蕩過電壓。持續(xù)時間長，該過電壓對變電站的一、二次設(shè)備都將產(chǎn)生確定的影響。目前，在國內(nèi)已屢次500KVCT由于隔離開關(guān)投切空載母線產(chǎn)生的高頻震蕩過電壓頻率高，且持續(xù)時間長，給測量帶500KVXX500KVxx載母線投切試驗，我們進展了充分的預(yù)備，在確保測試設(shè)備安全的條件下，記錄高頻暫態(tài)過電壓的震蕩過程。二.依據(jù)標準DL/T620-1997《溝通電氣裝置的過電壓保護和絕緣協(xié)作》DL486-92《溝通高壓隔離開關(guān)訂貨技術(shù)條件》DL408-91《電業(yè)安全工作規(guī)程》500kVxx三.試驗主結(jié)線和設(shè)備參數(shù)試驗主結(jié)線150136接地刀閘合閘，501227、501217、5011617、501167、5013671500Kvxx源，對母線送電。CT500KV主要設(shè)備參數(shù)隔離開關(guān)的主要參數(shù):GW17-500DW最高運行電壓:550kV額定電流:3150A動穩(wěn)定電流:125kA熱穩(wěn)定電流:50kA(3S)制造廠家:平頂山高壓開關(guān)廠四.試驗及其過電壓測量測量用主要儀器投切空載母線所產(chǎn)生的高頻暫態(tài)過電壓，具有很高的震蕩頻率，可達數(shù)百或上兆赫500KV器的頻響遠低于被投切母線側(cè)的重燃后的過電壓震蕩頻率，記錄波形中的高頻局部被濾掉。本次試驗承受了美國NICAONI12003，112(UPS)12500Kvxx芯雙屏蔽電纜、放電管等。測量系統(tǒng)接線圖CT4F，100V〔峰值2VC1CT1500PF；4F；R50；R1、R2D50；測量裝置接線為確保人身、設(shè)備安全及測量值的準確牢靠，我們實行了以下措施，首先整個測量系CT緣膠墊絕緣。電源經(jīng)由UPS500V600V〔3．信號抽取接線圖所示400V〔4．接線圖所示。3500Kvxx圖3．信號抽取接線圖圖4．測量裝置接線圖毫秒，且有幾十上百次的重燃，每次重燃都可能產(chǎn)生高頻過電壓，試驗過程15試驗中的安全措施15CT4500Kvxx隔離測量電源的進線電源,使測量電源與系統(tǒng)隔離。五．試驗結(jié)果及分析隔離開關(guān)投切空載母線產(chǎn)生的高頻震蕩過電壓與很多因素有關(guān)，諸如回路的參數(shù)、設(shè)5．投空母線時的過電壓波形8003200MHZ/S8M，5M/S6005500Kvxx1M/S5、6、7、86．投空母線時的電源側(cè)過電壓波形7．投、切空母線重燃時電源側(cè)的高頻震蕩過電壓典型波形6500Kvxx8．切空母線時空母線側(cè)的過電壓波形7500Kvxx從記錄的刀閘投切空載母線時被投切母線側(cè)的電壓波形看，投切過程的電壓波形都是矩形波，投空母線時，隨刀閘斷口電弧的一次次重燃，電源側(cè)一次次對空母線側(cè)電容充隨重燃次數(shù)的增加，母線電壓逐步上升。切空母線時，過程相反，空母線側(cè)電容通過電源隨刀閘斷口間距的加大，電弧不易重燃而停頓。發(fā)生高頻震蕩，產(chǎn)生過電壓和高頻干擾。9.切空母線時,電源側(cè)過電壓波形及開放圖8500Kvxx等值回路分析及頻率估算：11.T，L2C1等值對地電容包括：變壓器對地電容、電源側(cè)母線、主變CVT、主變刀閘、套管CT對地電容；R為回路等值電阻，包括回路電阻、電弧電阻、電暈等諸對地電容包括：母線對地電容、CT開關(guān)對地電容等?？傻酶哳l震蕩頻率：1f 2 CC L 1 22CC1 2依據(jù)實測和計算值對回路參數(shù)進展估算：估量電源側(cè)等值電容:C1=5000+5000+300+150+150+150012023pF:C2=500+150*5+300*2+150+20234000pFL2=30H則得：f2=355.3kHZf2=351kHZ，與計算值相當接近。投空母線時129500Kvxx12.投空母線時,空母線側(cè)電弧重燃波形及開放波形過電壓幅值的測量和分析投切空母線所產(chǎn)生的過電壓幅值，由于過電壓頻率很高，通常是較難得得到的，但它又是我們所關(guān)心的重要數(shù)據(jù)。高頻震蕩過電壓的產(chǎn)生：當?shù)堕l斷口某次重燃熄弧后，由于U1，而刀閘斷口電源側(cè)的電位隨電源電壓變化，當斷口電位差增大到斷口間隙擊穿時，斷U2，U1，則可產(chǎn)生的高頻震蕩過電壓為：U=U2+〔U2-U1〕=2U2—U1考慮最嚴峻的狀況時，U-E，U2E〔E為電源側(cè)工頻相電壓的幅值，最嚴峻的過電壓為3倍相電壓，由于一個周期內(nèi)發(fā)生幾次到數(shù)百次重燃，使刀閘斷口電壓降低，所以過電壓一般不行能到達3倍相電壓，實測中，切空母線燃弧時間約800毫秒，重、復(fù)燃次數(shù)超過200次，其中大局部重燃產(chǎn)生高頻諧振，過電壓最大幅值為2.8倍相電壓，其中約有一半的過電壓超過2倍相電壓，并集中在刀閘的斷口距離較大時〔投空母線的初期和切空母線的后期，此時，復(fù)燃次數(shù)削減，但斷口壓差大，使重燃后的震蕩幅值增大。同600nS～15S左右。10500Kvxx以往的類似試驗常由于該高幅值、高頻率的過電壓及其地電位抬高，使測試設(shè)備損壞。為此，在這次測量中，我們充分考慮了測試設(shè)備的保護，該保護措施有效的限制了高幅值、高頻率對設(shè)備的損壞。盡管在試驗中，高幅值、高頻率的過電壓屢次使微機死機，中斷信號傳輸，并使局部采集信號的一次分壓端子箱傳感元件損壞，采集信號的二次分壓端子箱猛烈放電等，但仍順當記錄了切合空母線的有效數(shù)據(jù)。固然該保護也吸取了確定的測量幅值，如下表中的母線側(cè)過電壓都被限制在1120kV2.7。被削幅132.813.投切空母線時,高頻震蕩過電壓被削幅值的開放波形1.投切空母線所產(chǎn)生的過電壓幅值及過電壓倍數(shù)：投空母線電源側(cè)電壓投空母線母線側(cè)電壓切空母線電源側(cè)電壓切空母線母線側(cè)電壓幅值(Kv)倍數(shù)幅值(Kv)倍數(shù)幅值(Kv)倍數(shù)幅值(Kv)倍數(shù)525.091.27>1115.872.71438.861.06<-1123.52.728-464.611.128<-1123.52.728-563.71.37>1115.872.71高頻過電壓對變電站安全運行的影響空間干擾11500Kvxx刀閘切合空母線過電壓引起的變電站保護誤動，損壞二次設(shè)備已在國內(nèi)屢次發(fā)生，特別是刀閘電弧重燃的高頻空間干擾，對變電站高頻保護等產(chǎn)生嚴峻的影響。考慮到線路高1000kHZ〔200kH～400kHZ，而估算的刀閘投、切空母線的過電壓高頻震蕩也在其范圍內(nèi)360kHZ用峰值電壓表進展了測試(因高頻記錄儀已用于過電壓測量)，測試得到的幅值在1800～1900，該干擾將誤觸發(fā)線路高頻保護。地電位抬高由于過電壓的高頻震蕩，回路中的電容將承受較大的高頻電流，當空母線側(cè)過電壓在2.51.56.795kA，該高頻電流經(jīng)設(shè)備接地處入地，將