高壓并聯電抗器套管電容量測試數據分析

      摘 要：本文針對500kV高壓并聯電抗器例行試驗中數據相差很大的情況，單獨測量電容型套管的電容量與套管裝上電抗器后測量其電容量兩者比較，通過數據比較，分析了誤差產生的原因，并提出了工作中的注意點。
　　
    關鍵詞：電抗器 500kV  高壓電抗器  套管 電容量

　　一、概述
　　某變電站兩組運行中的高壓并聯電抗器，其型號為BKD-50000/500，所附零抗型號為XKD-540/63，在進行第一次預防性試驗時，發現其高低壓套管末屏對地的電容量與交接和出廠時的數值相差很大，現將其測試數據、原因分析及計算結果介紹如下，供同行借鑒。
　　
    二、測試數據比較
　　500kV高抗套管主屏和末屏的預防性試驗結果、交接試驗數據從表中可以看出，不論是高壓側套管還是低壓側套管，其主屏電容量的預試值與交接時的數據均相差不多，符合《江蘇省電氣設備交接和預防性試驗規程》的規定，而其末屏電容量的預試值與交接數據相關很大。
　　
    三、原因分析
　　500kV高壓并聯電抗器的套管是電容量型套管，其等值電路如下圖1套管等值電路圖，圖中：C1-套管主屏電容，C2-套管末屏電容。出廠試驗時單獨對套管進行測量，主屏電容C1采用正接法施加10kV電壓測量，C測=C1。末屏電容C2采用反接法施加2kV電壓測量，C測=C2。
　　
    預防性試驗時，測量套管的主末屏電容量是連同電抗器線圈一起進行的，其等值電路如圖２：當測量高壓側套管主屏電容時，低壓側套管末屏接地，AB兩點短接，高壓線接A端，測量線接高壓側套管末屏，施加10kV電壓，由此可見：套管主屏電容的測量值與末屏電容、低壓側套管電容、線圈對地電容無關，C12測=C11。這就是說，連同電抗器線圈一起測量套管主屏的電容量，其數值應與出廠值和交接值接近，其誤差應符合規程規定。
　　
    當測量高壓側套管末屏電容時，低壓測套管末屏接地，采用反接法，測量線接高壓側套管末屏，施加2500kV電壓，此時，C12測=C12+C11串（C線+C21）。同理，測量低壓側套管末屏電容時，其測量值就為C22測=C22+C21串（C線+C11）。
　　
    從以上兩式不難看出，電抗器高低壓套管末屏的測量值肯定要比實際值大。據此可以推斷，交接試驗的末屏電容量與出廠值相符的原因是：交接試驗是在套管未裝上電抗器前單獨測量套管所致。
　　
    四、計算結果比較
　　由于C12測、C22測是高低壓套管末屏電容器的測量值，是已知數，C11、C21是高低壓套管主屏的電容量測量值，也是已知數，C線是電抗器線圈對地電容量，可以根據測量繞組連同套管對地電容的數值計算出，因此，根據式（1）、（2）可計算出高低壓套管末屏對地電容量C12、C22。
　　
    根據現場的實際測量可知：C線>>C11、C線>>C21，故式（1）、（2）可簡化為：
　　C12測=C12+C11………………  (3)
　　C22測=C22+C21…………………(4)
　　即C12=C12測-C11 …………… (5)
　　C22=C22測-C21 ……………… (6)
　　
    根據式（5）、（6）分別計算出高低壓套管末屏對地電容量列于從表2可以看出，末屏電容的計算值與末屏交接數據比較，其誤差大幅度下降，尤以電抗器高壓側套管末屏電容更為明顯，其最大誤差為5.8%。電抗器低壓側套管末屏電容量與交接數據比較，誤差仍較大，最大為38%。
　　
    五、結束語
　  單獨測量電容型套管的電容量與套管裝上電抗器后測量其電容量兩者比較，其主屏電容量應無變化，而末屏電容量有很大誤差，應經計算后進行比較，方能得出正確數據。電抗器高壓側套管末屏電容量，根據測量值計算出真實值后與原始數據比較誤差很小，但低壓側套管末屏電容量根據測量值計算出真實值后與原始數據比較仍有較大誤差，這有待在今后的工作中與同行進一步探討。