毛世杰
国网浙江宁波供电公司 电缆运检中心，浙江 宁波 315000
摘要：在电力系统输变电工程改、扩建或主变压器大修后，输电线路竣工后投运前，以及在线路检修完毕、向用户送电前，都必须进行三相电路核相试验，以确保输电线路相序与用户三相负载需求的相序一致，也就是核实两侧电源相序，使其保持一致。在电力线路中，特别是架空输电线路，往往出现同塔双回路运行，一回线路带电情况下对另一回路进行绝缘定相试验，以确保接到变电站中的线路和主变电源保持一致，这时被试线路将会感应出高达数千伏的感应电，对绝缘定相仪及测试人员造成很大的困惑。本文介绍一种交流电容电感串联谐振法，该方法可极大降低被试线路感应电压，而不影响绝缘定相试验，为一线作业人员提供参考。
关键词：电力线路；定相试验；防感应电方法
在检修试验过程中，高电压等级GIS变电站电场分布不均匀，特别是外壳会产生静电感应，静电感应受到环境条件的影响较之普通的强电或弱电测试要大，而且显著得多。电压等级、GIS设备结构不同，如果现场环境温度、相对湿度、被测物品与环境的平衡时间等测试条件不同，感应电压的大小会有很大差别，环境相对湿度对电压的大小影响也尤其显著。过高的感应电压如果不及时消除，就会对设备及人身安全造成危害，必须引起高度重视。
1 电力线路绝缘定相试验
采用绝缘摇测法进行电力线路定相试验，试验点在电源侧，其原理是接地相的绝缘电阻值为零，非接地相绝缘电阻较大，一般大于100 MΩ，然后逐相核对相序。该方法需线路对侧端人员进行线路逐相接地配合操作。
现场测试中同塔架设的线路不停电，导致定相试验线路出现较高感应电，即工频干扰。用绝缘表测试输出一般为2500V的直流高压，而数千伏感应电压将导致绝缘表电压输出失败，破坏设备绝缘，甚至伤及人身安全。
2 防感应电方法原理
被试电力线路中的感应电压主要以工频分量为主，且来源于磁感应电势及电感电势，为两个电势的叠加[2,3]。磁感应电势大小与输电线路之间的互感及运行电流呈正相关。
2.1 并联电容器法
目前，绝缘定相常用的方法是在被试线路上并接一个电容器Cm，相当于通过增大线路对地的耦合电容值来降低感应电压，原理如图2所示。
不采取任何措施时，有：E1=E0*（C1/（C1+C2）） （1）
当采取并接电容法时，并接电容为Cm，有：E1=E0*（C1/（C1+C2+Cm）） （2）
下面以某220kV线路A相为例进行说明。为将感应电压降至安全试验电压800V（经验值），,E1=800V，有：Cm=157.73C1-C2 （3）
由式（3）可知，在交流220kV输电线路定相测试中，要将感应电压降低到安全试验电压值，须并接的电容器电容值为线路耦合电容值的150倍左右，且当遇到长距离输电线路时，C1将很大，这时需更大的并接电容。大容量的电容在充放电作业过程中将大幅增加人身安全风险，且体积也更大，不便携带运输。
2.2 串联谐振法
采用串联谐振法则是在被试线路中并接一个电抗器X、电容器C0组成的串联回路，要求在工频电路中，电抗器X及电容器C0参数匹配后形成谐振状态，谐振回路呈短路状态。理论上，如不考虑电抗器本身电阻值，不论被试电力线路上的感应电压有多高，被试线路都将与大地等电位，工频感应电压将降为零，又因电容器的直流隔直作用，绝缘试验中的直流高压不受此影响。
3 定相试验
试验中选取额定电压为10kV、电容量为15.7μF的并联电容器和额定电压为1kV、电感量为0.65 H的电抗器进行串联谐振回路测试，并将并联电容器法（电容量大小为15.7μF）与串联谐振法进行比较。
对交流220kV某同塔架设的双回线路进行试验，线路全长30km，其中一回线路新投运待测，另一回线路为在运状态。测试中为防感应电伤人，直接测量采用电压互感器法，然后采集二次侧电压进行变比换算得到一次侧感应电压值。试验中，并接电容器法及串联谐振法的绝缘电阻测试值基本一致，为800 MΩ左右，而直接测量的直流电压太高，无法检测。
并接电容法将感应电压降低了3倍左右，而串联谐振法降低了169倍，几乎杜绝了感应电压的影响。因电容器本体绝缘电阻远大于线路绝缘值，故绝缘电阻测试几乎不受影响。
4 结语
电力线路定相试验是输变电工程改、扩建或主设备大修后送电前的一项重要试验，若相序不同的两个电源系统或接线组别不同的变压器（或TV）合环（并列），则会导致设备短路，引起电网事故[4,5]。常见的绝缘定相试验在现场遭受邻近线路感应电压影响，严重阻碍定相工作的实施。本文介绍了一种简单可行的串联谐振防感应电方法，该方法相比传统并联电容器法能大大降低线路感应电压，防感应电效果最佳，无安全风险，特别适用于高电压远距离输电线路，在电力系统中具有较好的使用推广价值。
参考文献
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