２０１７年６月上 电力讯息１５５ 关于某５００ｋＶ串补站火花间隙距离调整的研究 韦启朋（中国南方电网有限责任公司超高压输电公司百色局，广西百色５３３０００） 【摘要】某５００ｋＶ线路接入到某±５Ｏ０ｋｖ换流站，线路长度变短，线路首端串补装置补偿度及串补容量将改变。为满足电网系统运行要求，需 将连接在两条线路上的串补补偿装置电容器组接线方式、火花间隙距离进行调整并更换ＭＯＶＩｕ。从而满足串补系统动作配合正确动作，确保线 路故障时能够有效的保护电容器组和ＭＯＶ的要求。 【关键词】串补补偿度；串补容量；火花间隙；电容器组；ＭＯＶ 【中图分类号】ＴＭ７１２ 【文献标识码】Ａ 【文章编号】１００６—４２２２（２０１７）１１－０１５５—０２ 花塞对球面放电．放电产生的小火花将进一步迅速促使密封 间隙ＴＲＩＧ２击穿．并使均压电容器Ｃ２通过限流电阻Ｒ２放 电。当均压电容器Ｃ１和Ｃ２的电压迅速降低时．主间隙Ｇ２上 引言 根据电网运行方式要求．将某５００ｋＶ线路中间断开竹接 进某个新建的±５００ｋＶ换流站，线路长度变短，串补补偿度分 别调整为４Ｏ．９８％．串补容量由４３５ＭＶａｒ调整为３５５ＭＶａｒ 将 的电压也将迅速升高到自放电水平并被击穿放电．与此同时 串补电容器组由２８并１０串调整为２８并７串．ＭＯＶ容量更 主间隙Ｇ１上的电压也将迅速升高到自放电水平并被击穿放 换为３８．５ＭＪ，相。火花间隙采用原有的设备，为了使火花间隙 在线路接地故障时能够正确的动作，有效的保护ＭＯＶ、电容 器组．需要对火花间隙的密闭间隙以及闪络间隙距离进行相 电。至此。两个串联连接的主间隙全部放电，使串补电容器组 经阻尼电抗装置旁路。 Ｉ一一一一一一一一一一一一一～一一一一一Ｉ Ｔ一…一一一一一一一一一…一一 应调整，使其在线路接地故障情况下，火花间隙能可靠动作。 ……—． —．……． ｉ……—． ………ｊ Ｉｌ ＩｌｃＩ １火花间隙工作原理［２１ 在串补装置以额定值正常运行中．两个串联连接的主间 隙（Ｇ１、Ｇ２）各承担串补电容器组额定电压的１，２。当输电线路 出现接地故障时。由限压器（ＭＯＶ）将电容器组的过电压 ．一 ｆｌＣ１ ｌｊ ｃ２ ｌＩ 一， Ｉｊ ¨ ｌ厂 Ｌ ．． 一，Ｊ 在２．３６ｐｕ。在未接收到触发命令前，两个串联的主间隙各承担 １．１８ｐｕ。当间隙的触发控制系统接收到触发命令时，将同时向 脉冲变压器Ｔｌ和 ｒ２的一次绕组发出点火脉冲。经升压后使 密封间隙ＴＲＩＧ１的两个球面电极上的火花塞对球面放电．放 图１火花ｆ司隙系统的构成和－ｒ作原理图 电产生的小火花将迅速促使密封间隙ＴＲＩＧ１击穿。ＴＲＩＧ１击 ２闪络间隙、密闭间隙的距离进行计算并调 整及试验验证 由于闪络间隙电场存在不均匀性．所以很难用静电场理 穿后。均压电容器Ｃｌ将通过脉冲变压器Ｔ３和 ｒ４的一次绕组 以及限流电阻ＲＩ放电。在脉冲变压器Ｔ３和Ｔ４的二次绕组 论来计算闪络间隙的电场所强度和击穿电压，因此闪络间隙 产生的高压脉冲将使密封间隙ＴＲＩＧ２的两个球面电极上的火 的放电电压主要靠试验数据来进行调整。根据现有设备闪络 ｛．Ｈ・｝＿｛・｝＿｛・｝－｛・｝＿｛・｝－｛・Ｈ・｝＿｛・｝－｛・｝＿｛・｝＿｛・Ｈ・｝＿｛・｝＿｛・｝－｛・Ｈ・｝＿｛・Ｈ・｝＿｛・｝＿｛・｝－｛・｝＿｛・Ｈ・｝｛・｝＿｛・｝＿｛・｝＿｛・Ｈ・｝＿｛・｝＿｛・｝｛・｝＿｛・Ｈ・卜｛・｝＿｛・｝｛・Ｈ・｝｛・｝＿｛・｝＿｛・｝＿｛・｝＿｛・｝｛・Ｈ．｝ 护水平。同时具备极强的责任感。如此一来，就可以有效地避 设备安全运行的因素及解决措施方面的内容。通过文章研究 免检修人员在检修过程中出现违章作业的情况，继而引发人 可知，在当前阶段影响电力生产设备安全运行的因素主要包 员伤亡事故。此外。检修人员还要时刻牢记为人民服务的宗 括安全职责未能落实、电力生产安全设备质量不足、惯性违章 旨，要以人民的利益为至高无上，不能随意改变检修项目，同 作业频繁等等。针对电力生产设备安全运行存在的问题，笔者 时也不能偷工减料。当发现电力设备存在问题时，要在第一时 提出了加大对电力生产设备安全管理的重视、完善电力设备 做好现场管理工作等针对性解决对策，希 间进行维修并上报上级领导。要切实保障电力设备的正常运 质量检修考核体系、行．同时确保人民生命财产安全［４１。 望本次研究可以为我国电力企业的发展提供借鉴。 ４．３做好现场管理工作 在当前阶段。我国电力企业电力生产设备安全运行过程 参考文献 Ｊ１．通讯 中存在着很多违规操作行为，针对于此，电力企业必须要做好 ［１】李敦，褚玉杰，彭佳．变电站一次设备安全运行及故障分析［ 现场管理工作。在开展现场管理＿３２作时，电力企业要严格约束 世界，２０１４（０８）．员工的操作行为，并且建立起科学、规范的操作习・赝，避免因 ［２］刘家利，冯延明．试析影响电力生产设备安全运行的因素及策略［Ｊ］． 民营科技，２０１ｌ（１１）． 追求进度而违规操作最终引发的安全事故。故此，电力企业要 ［３］张一呜．论如何提高变电安全运行和可靠性措施【Ｊ］．黑龙江科技信 特别重视电力设备运行现场管理工作，提升工作人员的安全 息，２０１７（１０）． 意识．同时做好工作人员的思想教育工作，使其树立起良好的 ［４胡江军．线路安全运行与保护的分析【４］ＪＪ．中国新技术新产品，２０１０ 人生观与价值观。并且提升他们的责任感。如此一来，就可以 （０５）． 显著降低电力设备安全运行事故发生概率，同时也可以保障 电力企业经济效益以及人民群众的生命财产安全。 收稿日期：２０１７—５—１１ ５结束语 总的来说．笔者在本次研究中重点探讨了影响电力生产 作者简介：汪启元（１９７２一），男，工程师，本科。 １５６电力讯息 ２（）ｌ７年６月上 间隙放电曲线类比计算更应准确．现有闪络间隙放电曲线接 近线性关系如图２所示 Ｕ（ｋＶｒｎ￣） 因闪络间隙离子引弧作用明显．故最终取２ｌ５－５ｍｍ ３调整后密闭问隙试验 数据 调整完成对密闭间隙放电可靠性试验及间隙允许电压的 们 ∞ 扣 ∞ 驰 ∞ ／ ／ 确认试验．试验结果合格 表２ 试验相 Ａ 试验名称 自放电试验 试验电压 ＞２．３６ｐｕ／４ 试验次数 ５ 试验结论 合格 ／ ／ ／ ／ Ｄ（ Ｉ） Ａ 触发放电试验 １．８ｐｕ／４ ２０ 合梅 Ａ 最小可靠触发放电试验 Ｉ２ｋＶ ２０ 合榕 密闭间隙放电可靠性试验．见表３ 表３ 试验相 试验名称 试验电压 试擘 Ａ Ｂ 确认可靠出发试验 确认可靠出发试验 Ｉ．０５ｘ１．８ｐｕ １．０５ｘ１．８ｐｕ Ｃ 额定容量 ｌ ６０５ｋＶａｒ ｝ Ｉ 确认可靠出发试验 Ｉ．０５ｘＩ．８ｐｕ ４串补短路试验串补系统动作分析动作ＩＩｊ确 ２０１６年５月２（）日１９时０６分对乙线书补Ａ相进行接地 串补电容器组调整后接线方式为７串２８并（调整前１０串 ２４并），电容器组额定电压：Ｕ －－５．３７３ｘ７＝３７．６ｌ ｋＶ电容器组调 整前额定电压：Ｕ ＝５．３７３×ｌ０＝５３．７３ｋＶ，ＭＯＶ保护倍数为 ２．３６ｐｕ 短路试验【 Ｉ。经过分析论证，串补控制保护动作正确，一次设备 ＮＯＶ、火花间隙动作正确（见图３～５） 且１ ２皿咄 埋』壹二 娃睫１皇盐土虽鲤ｆ照袋 电容器组调整前密闭间隙自触发电压计算：根据图１可 知两个密闭间隙触发时的电压分别承受四个电容器两端最高 ３６．４６ｋＶ，按均值３５．７ｋＶ．调整前试验值为３９ｋＶ，以３９ｋＶ为 电压ｌ／４，即：Ｕ ＝Ｕ，＝５３．７３ｘＯ．２５ ｘ２．３６×（】．１～１．１５）＝３４．８７～ ：隹，由分布电容引起的误差比例为１．０９经现场测量密闭间隙 距离为２１ｎｌｌｎ 另外，实验测得密闭间隙１４．５ｍｍ时．电压值为 ２４．４ｋＶ调整后密闭间隙自触发电压计算：Ｕ，＝Ｕ，＝３７．６ｌ×０．２５ｘ ２．３６ｘ（１．１～１．１５）＝２４．４１～２５．５２ｋＶ，按均值２４．８８ｋＶ并考虑原现 场实际试验值与由分布电容引起的误差比例１．０９．取值为 １．】３系数．初定为２７．５ｋＶ 一 塑Ｉ 垃堡 銎＿ｌ生盟 Ｊ塑 ￡垫 螳 戡建ｌ理孟鲑 ｌ蝗盛壁盟生 龌Ｉ ＩＵ 呲 塑ｌ ２ｏｌ６－ｏ￣９ｌ９螳４４ 瞧建Ｉ里赴直盖照Ｉ＾＿咀 Ⅳ＿荭 图３ ＨＭｌ显示报文 嘲 ｍ■日嘲Ｔａ 接地试验 Ｔｏ＊３．２ｍｓ Ａ丰Ｈ串扑ＭＯＶ动作 １Ｓ．８ｍｓ 控制保护系统检测到Ａ桕ＭＯＶ过电ｊｉ；ｆ敲陴 Ｔｏ＋１Ｓ．８ｍｓ 控制保护系蟥靛出火花闻稼触发情号 Ｔ ｌ６．４ｍｓ 火花间隙电流达判峰值 ｒ＝，ｚ８．２ｍｓ 线路跳串朴Ａ棚 ＋５３．８ｍｓ 旁路开关台嗍 敞障１ 火化 司垂 骧峰值电谶：６２８ｃＩ＾ ｌ 图４动作时刻及电流大小 按插值法可得出密闭间隙球间距调节１６．２ｒａｍ，按照密闭 间隙自放电电压误差≤５％．及密闭间隙自放电电压宜大于闪 络间隙自放电电压．则取电压值２７．５ｋＶ波动范围取５％（２５～ ２９ｋＶ）强制触发按改造后电容器保护电压１．８ｐｕ为：Ｕ＝３７．６ｌＸ １．８＝６７．７ｋＶ，６７．７÷４＝１６．９ｋＶ，考虑到分散性取１２ｋＶ可靠触发 电容器调整后闪络间隙电压计算：根据图ｌ可知闪络间 隙电压为承受四个电容器两端最高电压的ｌ／２，Ｕ ＝３７．６１ Ｘ （０．５ｘ１．１ｘ２．３６）＝４８．８ｋＶ，因杂散电容存在，此值以实际为；隹 （原闪络间隙电压有效值：Ｕ ＝５７．７３ｘ（０．５×１．１×２＿３６）＝６９．４ｋＶ）， 经过现场试验电压为５８．２ｋＶ．闪络球间隙距离为４１ｍｉｌｌ考虑 保证闪络间隙自触发宜先于密闭间隙取值应在３７．６ｌ ｘＯ．５Ｘ （１．ｆ～１．２）ｘ２．３６之间，并考虑密闭间隙自放电电压２７．５ｘ２＝ ５５ｋＶ才能有效保护电容器．所以电压波动宜取值为４９～ ５５ｋＶ．取值系数１．１７为５２ｋＶ．取间隙棒为３３．５ｒａｍ。间隙误 差±０．５ｒａｍ 图５ Ａ相短路试验Ａ套控制保护实时波形 ５结论 经过计算调整闪络间隙、密闭间隙，并经过试验 结合电 网的实际运行情况以及调压要求．火花间隙满足串补系统动 作配合的要求．确保电网安全稳定运行 参考义献 ｆｌｌ高压并联电容器装置使用技术条件（１）１，／Ｔ６０４—２００９）ｌＳ１ ．Ｉ２１中国电力科学研究院、北京伏安电气公司．强制触发型火花间隙安 装使用说明书（ＫＣＸ２８（），６Ｏ）． 续流间隙调节：由于闪络间隙属羊角形间隙，闪络间隙电 弧在电动力和热效应的共同作用下将迅速向上移开闪络间 隙．直至到续流间隙燃烧．闪络间隙电弧完全断开、这种间隙 ３１《串联电容器补偿装置交接试验及验收规范 （ＤＩ：Ｉ’１２２０—２０１３）． 击穿后电弧被迅速转移的原理可有效地保护闪络间隙两电极 【２Ｉ）０３．４（２）：１～７． 表面几何形状不变．电极不会被续流烧蚀，从而保持闪络间隙 的自放电电压不变．以及火花间隙可满足多次放电的要求因 此续流间隙是为间隙放电后的后续电流提供的一个专门的电 弧燃烧通道为保证有效的续流间隙距离．通过原闪络间隙与 改造后调节的闪络间隙距离比例为０．７．得出改造后续流间隙 距离比例０．７计算．改造后续流间隙距离为：３０５ｘ０．７＝２ｌ３．５ｒａｍ 收稿ｌｌ期：２０ｌ７－５—２６ 作斋简介：－ｔ，启朋（１９８７一），男，广西南宁人，助理３２．程师，工学 学士．主要从事电力系统继电保护工作
