某換流站一次設(shè)備交接試驗(yàn)及技術(shù)監(jiān)督措施

摘要：對(duì)換流站一次設(shè)備進(jìn)行交接試驗(yàn)一直都是一項(xiàng)十分重要的工作，其不僅是整個(gè)輸變電裝置監(jiān)控的核心，還是高壓直流輸電工程監(jiān)測(cè)的重要組成部分，理應(yīng)受到高度重視并嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定實(shí)施，是事關(guān)廣大人民群眾日常生活和生命財(cái)產(chǎn)的大事，不容半點(diǎn)忽視。本文結(jié)合實(shí)際案例，基于該設(shè)備所在區(qū)域的氣候環(huán)境，探討了在高海拔地區(qū)進(jìn)行設(shè)備交接試驗(yàn)的調(diào)整措施、交接試驗(yàn)方法的修正與改進(jìn)等方面的內(nèi)容，希望能為相關(guān)研究提供參考。

關(guān)鍵詞：換流站??一次設(shè)備??設(shè)備交接試驗(yàn)??技術(shù)監(jiān)督

高壓直流輸電工程進(jìn)行交接試驗(yàn)的方式主要包括現(xiàn)場(chǎng)核實(shí)、取樣和現(xiàn)場(chǎng)見(jiàn)證報(bào)告3種。本文分別從某換流站一次設(shè)備在高海拔情況下的技術(shù)改進(jìn)、測(cè)試方式及儀器校驗(yàn)出發(fā)，探究該設(shè)備的交接試驗(yàn)及技術(shù)監(jiān)管措施。其中，在設(shè)備的安裝環(huán)節(jié)應(yīng)采用現(xiàn)場(chǎng)核實(shí)、對(duì)于設(shè)備比較重要的技術(shù)系數(shù)可結(jié)合設(shè)備交接試驗(yàn)的實(shí)際情況采用取樣和現(xiàn)場(chǎng)見(jiàn)證報(bào)告的方法。但是，不論采取哪一種方法都會(huì)對(duì)設(shè)備在交接試驗(yàn)期間的高空環(huán)境、設(shè)備特性、外部環(huán)境產(chǎn)生重要影響，為此應(yīng)當(dāng)將設(shè)備的校準(zhǔn)裝置測(cè)試作為交接試驗(yàn)的重點(diǎn)。

1?案例概況

某地區(qū)±800kV直流輸電工程的送端換流站，建設(shè)地點(diǎn)在海波為3827m的某市，根據(jù)對(duì)該市的實(shí)地調(diào)查得知：區(qū)域內(nèi)地質(zhì)地形條件、自然環(huán)境、水文特點(diǎn)都比較復(fù)雜，既是典型的緯度地區(qū)，又屬于低寒高氧地區(qū)，這給設(shè)備的交接試驗(yàn)帶來(lái)了很大的困難。

2?設(shè)備所在區(qū)域氣候環(huán)境分析

海拔越高，空氣中的含氧量、氣壓越低（僅為內(nèi)地的50%），同時(shí)氣候惡劣、風(fēng)力較強(qiáng)、紫外線照射強(qiáng)、輻射大，極端溫差最大接近70℃，以上問(wèn)題的存在都對(duì)該換流站一次設(shè)備交接試驗(yàn)提出了巨大的挑戰(zhàn)。該地區(qū)的12個(gè)月中，大約有5～6個(gè)月為刮風(fēng)天氣，風(fēng)力基本在6～9級(jí)，整體來(lái)說(shuō)氣候環(huán)境十分惡劣。這就對(duì)相關(guān)工作人員的身體情況和心理素質(zhì)提出了更高的要求。

3?設(shè)備交接試驗(yàn)在高海拔地區(qū)的調(diào)整

±800kV直流輸電工程的送端換流站是全世界最大的高壓直流換流站，海拔高達(dá)3827m，這也對(duì)換流站一次設(shè)備交接試驗(yàn)工作的順利開(kāi)展有很大阻礙。所以，換流站一次設(shè)備交接試驗(yàn)必須根據(jù)海拔進(jìn)行調(diào)整。《電氣裝置安裝工程 電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》（GB?50150-2016）中明確提出：如果換流站交接設(shè)備使用的電流與實(shí)際使用的額定電流不相同，應(yīng)根據(jù)設(shè)備所在區(qū)域內(nèi)按照實(shí)際額定電壓的檢測(cè)規(guī)范對(duì)換流站一次設(shè)備進(jìn)行調(diào)整，從而為交接試驗(yàn)的順利開(kāi)展提供技術(shù)依據(jù)。

調(diào)試方對(duì)10kV換流站10kV一次設(shè)備開(kāi)關(guān)柜的主回路進(jìn)行1min的交流耐壓試驗(yàn)。由于該設(shè)備的所在區(qū)域?yàn)楦吆０蔚貐^(qū)，使用的是20kV高壓開(kāi)關(guān)柜在10kV電壓下運(yùn)行，究其原因是設(shè)備所在區(qū)域的海拔越高，空氣越稀薄，設(shè)備開(kāi)關(guān)柜的外絕緣越容易被擊穿，因此必須加大對(duì)外絕緣的保護(hù)力度，提高外絕緣的安全性能。

調(diào)試方對(duì)在35kV電壓下運(yùn)行的66kV?SVC裝置的電流互感器、斷路器以及隔離開(kāi)關(guān)主回路進(jìn)行1min交流耐壓試驗(yàn)和在110kV電壓等級(jí)下運(yùn)行的220kV電流互感器進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)時(shí)，要求技術(shù)監(jiān)督方認(rèn)真并嚴(yán)格遵循《電氣裝置安裝工程 電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》總則的第1.0.6款中的相關(guān)規(guī)定。

技術(shù)監(jiān)督方根據(jù)換流站一次設(shè)備交接試驗(yàn)流程和《高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)的共用技術(shù)要求》（DL/T?593-2016），給該換流站一次設(shè)備制定了科學(xué)合理的電壓使用標(biāo)準(zhǔn)。

對(duì)于調(diào)試方進(jìn)行的懸式絕緣子耐壓交接試驗(yàn)結(jié)果，技術(shù)監(jiān)督方進(jìn)行了詳細(xì)的分析與討論，在交接試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)按照60kV進(jìn)行耐壓試驗(yàn)時(shí)，由于試驗(yàn)電壓未能達(dá)到60kV，懸式絕緣子很有可能會(huì)發(fā)生擊穿現(xiàn)象。討論結(jié)果如下：換流站一次設(shè)備交接試驗(yàn)的開(kāi)展應(yīng)遵照國(guó)家電網(wǎng)公司《高海拔外絕緣配置技術(shù)規(guī)范》（QGDW 13001-2014）、《高海拔污穢地區(qū)懸式絕緣子串片數(shù)選用導(dǎo)則》（DL/T?562-1995）、《輸電線路用絕緣子污穢外絕緣的高海拔修正》（DL/T?368-2010）等進(jìn)行。

按照相關(guān)規(guī)定：在經(jīng)過(guò)海拔修正后，計(jì)算得出的該換流站一次設(shè)備外絕緣子耐壓交接試驗(yàn)值為50kV及以上（在《電氣裝置安裝工程 電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》中為60kV），為此調(diào)試方按照相關(guān)要求和規(guī)定對(duì)懸式絕緣子進(jìn)行了交接試驗(yàn)，并獲得了通過(guò)。

4?交接試驗(yàn)方法的修正與改進(jìn)

交接試驗(yàn)方法對(duì)于換流站一次設(shè)備運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性至關(guān)重要，但是由于外界環(huán)境（絕緣電阻、介損）對(duì)于設(shè)備使用周期的影響同樣很大。因此，通過(guò)交接試驗(yàn)確定設(shè)備質(zhì)量是否符合規(guī)定、及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備使用過(guò)程中存在的問(wèn)題并進(jìn)行交接試驗(yàn)方法的修正與改進(jìn)具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。

調(diào)試方對(duì)220kV抗無(wú)功變壓器進(jìn)行了交接試驗(yàn)，在經(jīng)過(guò)技術(shù)監(jiān)督方同意的情況下，調(diào)試方使用試驗(yàn)設(shè)備為調(diào)頻技術(shù)串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置，在諧振尋頻過(guò)程中，外施交接試驗(yàn)電流頻率范圍超出了120Hz。依據(jù)《電氣裝置安裝工程 電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》第7.0.13條中明確規(guī)定：繞組額定電壓為110kV變壓器，經(jīng)過(guò)交接試驗(yàn)得出該設(shè)備耐受電壓標(biāo)準(zhǔn)為出廠設(shè)備電壓值的80%，電壓頻率為45～65Hz，全電壓耐受時(shí)間為60s。電流頻率范圍超過(guò)了《電氣裝置安裝工程 電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》的要求，為此技術(shù)監(jiān)督方向調(diào)試方提出了相應(yīng)的指導(dǎo)意見(jiàn)，并完善了對(duì)該換流站交接試驗(yàn)的方法，該方法的原理如下：加入該換流站一次設(shè)備變壓器的繞組溫度和電容量為，分壓點(diǎn)容量為，總電容量按下列算式表示：=+，裝置電抗器電感量為，故交接試驗(yàn)頻率按照以下公式估算：

（3）

經(jīng)過(guò)交接試驗(yàn)，如果該換流站一次設(shè)備電壓頻率偏高，需要增大電抗器電感量L來(lái)降低頻率，這還需要通過(guò)增加串聯(lián)電抗器的數(shù)量來(lái)實(shí)現(xiàn)。調(diào)試方分別對(duì)極Ⅰ1號(hào)換流變組進(jìn)線2201和極Ⅱ1號(hào)換流變組進(jìn)線2203進(jìn)行了機(jī)械特性交接試驗(yàn)，依然無(wú)法獲得合閘電阻的投入時(shí)間。為此，調(diào)查方建議技術(shù)監(jiān)督方簽發(fā)保修證書(shū)，以便不再進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)，但技術(shù)監(jiān)督方依然要進(jìn)行交接試驗(yàn)。隨后，技術(shù)監(jiān)督方和調(diào)試方共同研究了換流站一次設(shè)備的使用手冊(cè)，同時(shí)聯(lián)系設(shè)備生產(chǎn)制造商專業(yè)的測(cè)試人員，最后找出了不能進(jìn)行交接試驗(yàn)的根本原因。

調(diào)試方對(duì)換流站一次設(shè)備的交接試驗(yàn)使用的是由德國(guó)Jocose有限公司生產(chǎn)的ACTAS系列斷路器機(jī)械特性檢測(cè)儀，該檢測(cè)儀在檢測(cè)帶有合閘操作電流的斷路器合閘運(yùn)行時(shí)間的過(guò)程中，必須從斷路器主切換電源處取2個(gè)信號(hào)，用來(lái)分別檢測(cè)合閘運(yùn)行時(shí)間和電流投入時(shí)間。為此，必須在斷路器上打開(kāi)接地銅片的接地刀閘，然后將這2條信號(hào)線接入儀表。技術(shù)監(jiān)督方在審查220kV換流站一次設(shè)備GIS交接試驗(yàn)方案時(shí)，應(yīng)依據(jù)《絕緣配合 第1部分：定義、原則和規(guī)則》（GB 311.1-2012）中的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行，即當(dāng)換流站一次設(shè)備所在區(qū)域的海拔高度超過(guò)1000m時(shí)，設(shè)備的外絕緣線應(yīng)當(dāng)隨著海拔同時(shí)升高100m，絕緣強(qiáng)度降低1%，并要求調(diào)試方在進(jìn)行交接試驗(yàn)之前，必須認(rèn)真和仔細(xì)地檢查試驗(yàn)裝置，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行一次自檢試驗(yàn)，試驗(yàn)主要內(nèi)容為試品電容量、試件電容變化率、試驗(yàn)頻率、高壓側(cè)輸出等作出大致的計(jì)算，以此確定變頻串聯(lián)諧振耐壓裝置的特點(diǎn)與特性。同時(shí)，調(diào)試人員應(yīng)對(duì)變頻串聯(lián)、電壓以及諧振電阻進(jìn)行自檢，以此發(fā)現(xiàn)高空安裝換流站一次設(shè)備引起的損失，這樣不僅會(huì)導(dǎo)致試驗(yàn)循環(huán)品質(zhì)因數(shù)的降低，還會(huì)給安裝工作帶來(lái)較大困難。為此，地方管理局要盡可能保證電抗器、電容量及電壓平衡，如可以使用電壓平衡和鋁箔管等，同時(shí)校正外絕緣強(qiáng)度，以此確保換流站一次設(shè)備之間有足夠的爬電距離。

調(diào)試方對(duì)第一臺(tái)換流站設(shè)備變壓器的升高座和套管分別進(jìn)行了交接試驗(yàn)，技術(shù)監(jiān)督方主要負(fù)責(zé)在交接試驗(yàn)過(guò)程中對(duì)升高座和套管的介損、絕緣電阻進(jìn)行試驗(yàn)，如圖1所示，然后對(duì)升高座CT的變化情況進(jìn)行技術(shù)監(jiān)督。發(fā)側(cè)套管的絕緣電阻在2500V電壓合格的情況下，在2000V電壓下進(jìn)行交接試驗(yàn)時(shí)，設(shè)備的末屏?xí)?duì)附近法蘭放電。調(diào)試方在擦拭末屏后，介損交接試驗(yàn)依然會(huì)出現(xiàn)放電現(xiàn)象，技術(shù)監(jiān)督方認(rèn)為這可能是外部濕度大導(dǎo)致試驗(yàn)時(shí)末屏的接地桿對(duì)地絕緣能力下降。因此，建議調(diào)試方等待天氣好轉(zhuǎn)后，在對(duì)設(shè)備進(jìn)行日曬后開(kāi)展和實(shí)施交接試驗(yàn)，然后在午時(shí)對(duì)末屏進(jìn)行交接試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明該換流站一次設(shè)備交接試驗(yàn)合格。

5?交接試驗(yàn)儀器校驗(yàn)查驗(yàn)

換流站一次設(shè)備交接試驗(yàn)所使用的儀器如測(cè)量裝置的分壓器、萬(wàn)用表及搖表等需要經(jīng)過(guò)認(rèn)真的校準(zhǔn)后才能使用。因此，檢查試驗(yàn)交接方所使用儀器的時(shí)效性和準(zhǔn)確性是技術(shù)監(jiān)督方的一項(xiàng)重要責(zé)任。調(diào)試方向技術(shù)監(jiān)督方及時(shí)提供了變頻串聯(lián)諧振耐壓裝置中分壓器的校準(zhǔn)證書(shū)，檢查結(jié)果發(fā)現(xiàn)該儀器的電壓僅為200kV，量程范圍為0～300kV，證書(shū)中也明確列示了僅對(duì)檢測(cè)功能和量程有效，對(duì)GIS耐壓試驗(yàn)所要求的電壓值（368kV）沒(méi)有進(jìn)行交接試驗(yàn)，所以調(diào)試方向技術(shù)監(jiān)督方提供的儀器校驗(yàn)證書(shū)視為不合格，技術(shù)監(jiān)督方要求調(diào)試方重新向其提供準(zhǔn)確和可靠的分壓器校驗(yàn)證書(shū)。在技術(shù)監(jiān)督方的強(qiáng)烈要求下，調(diào)試方重新對(duì)分壓器進(jìn)行了校驗(yàn)，且滿足了技術(shù)監(jiān)督方提出的要求。為了進(jìn)一步保證交接試驗(yàn)的準(zhǔn)確性，技術(shù)監(jiān)督方要求調(diào)試方在交接試驗(yàn)開(kāi)始之前測(cè)量GIS母線PT二次側(cè)信號(hào)。經(jīng)過(guò)測(cè)量，發(fā)現(xiàn)GIS母線PT出現(xiàn)了變化，在經(jīng)過(guò)與調(diào)試方提供的分壓器輸出電壓比對(duì)之后要求調(diào)試方盡快進(jìn)行整改。

技術(shù)監(jiān)督方在檢查調(diào)試方提供的介損儀與測(cè)試儀的報(bào)告時(shí)，發(fā)現(xiàn)調(diào)試方在進(jìn)行交接試驗(yàn)過(guò)程中所使用的設(shè)備為數(shù)字多用表，并不是專用的交接試驗(yàn)設(shè)備裝置。因此，分別對(duì)介損儀與測(cè)試儀的報(bào)告進(jìn)行了進(jìn)一步改進(jìn)與完善。除此之外，調(diào)試方向技術(shù)監(jiān)督方提供的一套直流高壓發(fā)生器分壓值的校驗(yàn)證書(shū)上顯示：該設(shè)備的電壓量程為10～200kV，但在實(shí)際的交接試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)直流參考電壓的最大電壓為240kV，超過(guò)了校準(zhǔn)量程，校驗(yàn)證書(shū)提供的為直流發(fā)生器毫安表，交接試驗(yàn)使用的是微安表，技術(shù)監(jiān)督方要求調(diào)試方盡快提供準(zhǔn)確可靠的直流發(fā)生器分壓器校準(zhǔn)證書(shū)。

調(diào)試方根據(jù)技術(shù)監(jiān)督方的要求在進(jìn)行交接試驗(yàn)前對(duì)以上需要完善和整改，滿足了技術(shù)監(jiān)督方的相關(guān)要求。于是，調(diào)試方又提供了一套直流高壓發(fā)生器，顯示初始準(zhǔn)確度為2.0級(jí)，但是送到專業(yè)計(jì)量部門后校準(zhǔn)證書(shū)顯示其精確度僅為5.0級(jí)，技術(shù)監(jiān)督方相關(guān)人員認(rèn)為5.0級(jí)的直流高壓發(fā)生器可以滿足交接試驗(yàn)的基本要求，為此該直流高壓發(fā)生器可以降級(jí)使用。技術(shù)監(jiān)督方通過(guò)查閱相關(guān)交接試驗(yàn)的規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)之后，提出該直流高壓發(fā)生器的準(zhǔn)確度僅為2.5級(jí)，所以該儀器不能進(jìn)行交接試驗(yàn)使用，最后調(diào)試方在交接試驗(yàn)時(shí)沒(méi)有使用該直流高壓發(fā)生器。

6?結(jié)語(yǔ)

綜上所述，某換流站一次設(shè)備交接試驗(yàn)及技術(shù)監(jiān)督的創(chuàng)新點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

（1）鑒于該換流站一次設(shè)備地處高海拔的自然環(huán)境中，技術(shù)監(jiān)督方應(yīng)將《電氣裝置安裝工程 電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》第1.0.6條中關(guān)于采用較高電壓電機(jī)的電氣設(shè)備在滿足高海拔地區(qū)條件的試驗(yàn)要求貫穿始終。

（2）為保證變頻串聯(lián)諧振耐壓裝置在高海拔環(huán)境下的正常運(yùn)行，應(yīng)不斷優(yōu)化和完善換流站一次設(shè)備的技術(shù)措施，如可以使用均壓罩、鋁箔管等，同時(shí)應(yīng)對(duì)該設(shè)備的外絕緣強(qiáng)度進(jìn)行海拔修正，以此保證換流站設(shè)備的爬電距離。

（3）高海拔地區(qū)的自然環(huán)境條件對(duì)換流站設(shè)備的外絕緣電阻、介損的影響較大，為此交接試驗(yàn)應(yīng)當(dāng)在溫度、風(fēng)力和風(fēng)向比較適宜的情況下進(jìn)行。

（4）技術(shù)監(jiān)督應(yīng)著重查看試驗(yàn)方所使用儀器校準(zhǔn)證書(shū)的時(shí)效性、適用量程、使用準(zhǔn)確度，引用的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)是否符合規(guī)程和現(xiàn)場(chǎng)要求。

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中圖分類號(hào)：TM721.1DOI：10.16660/j.cnki.1674-098x.2201-5640-7192第一作者：徐崧源，（1990—），男，大學(xué)本科， 工程師，研究方向?yàn)楝F(xiàn)從事電力工程監(jiān)理方面的工作

作者簡(jiǎn)介：徐崧源（1990—），男，本科，工程師，研究方向?yàn)殡娏こ瘫O(jiān)理。