特高压电流互感器.docVIP

1 概述 750kV电压等级的输变电示范工程官厅—兰州东，于2005年开始投运，目前已运行三周年，现在，又相继建成了官厅—西宁、兰州东—银川750kV的输变电。GIS主回路中电流互感器现场检定试验750kV特高压气体绝缘封闭式组合电器在进行GIS主回路中电流互感器的现场检定试验时，试验回路，所用调压器和升流器的容量很多。此前国际上一直没有成功地完成此项现场试验工作。升流器的容量GB50150-2006《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》SD109《电能计量装置检验规程》JJG1021—2007《电力互感器》《电能计量装置现场检验作业指导书》表1-1 CT的安装位置及编号 A3：1730569 A5：1730571（0.2S级） A6：1732025（0.5级） B3：1730573 B5：1730580（0.2S级） B6：1732023（0.5级） C3：1730572 C5：1730575（0.2S级） C6：1732024（0.5级） 图2 GIS回路示意图 GIS管道外壳的外径为1.6m；GIS管道内的大电流母线外径为0.192m，壁厚12mm。 供电电源情况 在线路侧60m远处有一施工用10kV变压器，容量600kVA。 需要解决得问题 在全电流工况下，对大回路GIS管道内电流互感器进行现场校验，需要研究解决以下问题： 1、选择试验回路和及返回导体； 2、计算回路电气参数； 3、确定电容补偿方案； 4、研究回路的交流电阻与直流电阻的差异； 5、研究采用无功补偿对降低电源容量要求的作用； 6、升流设备的选型方法； 7、验证多台调压器并联运行的可行性； 8、验证多台升流器原边并联、副边串联运行的可行性。 4 试验回路及返回导体的选择 .1 接地开关作返回导体 GIS开关部分的电气主接线如图所示，其中：CB为断路器，DS为隔离开关，ES为接地开关，CT为电流互感器。断路器在GIS罐体内部的中间位置，罐体内的两端分别是隔离开关和接地开关，断路器和隔离开关之间是用GIS大电流母线进行连接，被试的电流互感器就套在断路器和隔离开关的连接母线上。整个GIS开关部分的总长度不超过20m。 图 GIS开关的电气主接线图 利用接地开关，用大电流多股编织导线作为返回导体将GIS两端的接地开关连接起来构成回路。为了满足4000A的通流要求，按照4A/mm2的经验数据计算，大电流多股编织导线的截面积为1000mm2。GIS开关部分的长度，大电流多股编织导线的长度为20m，整个回路的总长度不超过40m。 可见，用接地开关作返回导体，能大大减小试验回路的长度，这不仅简化了试验回路的接线，减小了试验的工作量，还减小了试验回路的负载阻抗，从而减小了电源容量，节省了采购试验设备的开支。 但是，由于接地开关在设计时只考虑50kA/2s的动热稳定性能，并没有考虑持续通过4000A大电流的情况。从开关厂技术人员及监造人员处了解到，接地开关接地部分的直径只有约2cm，如果持续通过4000A的试验电流，有可能会造成接地开关甚至是GIS母线的热损伤。GIS管道外壳作返回导体 从官亭线路侧的进线套管到主变侧的出线套管的GIS电气主接线如图所示，其中：CB为断路器，DS为隔离开关，CT为电流互感器。两个隔离开关之间为GIS开关部分，长度大概为20m。进线套管到隔离开关之间以及隔离开关到出线套管之间是GIS大电流母线部分。每一相GIS管道的总长度为160m。套管套管高度均为1m（距地面高度18m）。 图套管的GIS 利用外壳作返回导体，只需要用两根长15m、截面积为1000mm2的大电流多股编织导线分别将进线套管和出线套管顶部的GIS母线接头与各自套管底部的GIS外壳连接起来，就可以构成试验回路。忽略大电流多股编织导线和套管内母线的影响，只考虑GIS管道部分，可以将GIS管道部分等效为同轴电缆。GIS管道部分如图所示，其中：r1是母线半径，为0.096m；r2是外壳半径，为0.7m；l是回路长度，为160m。 图 GIS管道示意图 根据同轴电缆的电感计算公式： （2-1） 式（2-1）中： r1—是母线半径； r2—是外壳半径； l—是回路长度。 得： L=0.0717mH，ZL=ωL=22.5mΩ 由电阻计算公式： （2-2） 代入(铝=0.029(﹒mm2/m、l=160m、S＝6700mm2，可以计算出GIS管道内大电流母线的电阻为： R=0.69mΩ。 根据上面的计算，用GIS外壳作返回导体时，回路的感抗不大，而且GIS管道内大电流母线的电阻也非常小。但是，GIS外