高压并联电抗器套管电容量测试数据分析

      摘 要：本文针对500kV高压并联电抗器例行试验中数据相差很大的情况，单独测量电容型套管的电容量与套管装上电抗器后测量其电容量两者比较，通过数据比较，分析了误差产生的原因，并提出了工作中的注意点。
　　
    关键词：电抗器 500kV  高压电抗器  套管 电容量

　　一、概述
　　某变电站两组运行中的高压并联电抗器，其型号为BKD-50000/500，所附零抗型号为XKD-540/63，在进行第一次预防性试验时，发现其高低压套管末屏对地的电容量与交接和出厂时的数值相差很大，现将其测试数据、原因分析及计算结果介绍如下，供同行借鉴。
　　
    二、测试数据比较
　　500kV高抗套管主屏和末屏的预防性试验结果、交接试验数据从表中可以看出，不论是高压侧套管还是低压侧套管，其主屏电容量的预试值与交接时的数据均相差不多，符合《江苏省电气设备交接和预防性试验规程》的规定，而其末屏电容量的预试值与交接数据相关很大。
　　
    三、原因分析
　　500kV高压并联电抗器的套管是电容量型套管，其等值电路如下图1套管等值电路图，图中：C1-套管主屏电容，C2-套管末屏电容。出厂试验时单独对套管进行测量，主屏电容C1采用正接法施加10kV电压测量，C测=C1。末屏电容C2采用反接法施加2kV电压测量，C测=C2。
　　
    预防性试验时，测量套管的主末屏电容量是连同电抗器线圈一起进行的，其等值电路如图２：当测量高压侧套管主屏电容时，低压侧套管末屏接地，AB两点短接，高压线接A端，测量线接高压侧套管末屏，施加10kV电压，由此可见：套管主屏电容的测量值与末屏电容、低压侧套管电容、线圈对地电容无关，C12测=C11。这就是说，连同电抗器线圈一起测量套管主屏的电容量，其数值应与出厂值和交接值接近，其误差应符合规程规定。
　　
    当测量高压侧套管末屏电容时，低压测套管末屏接地，采用反接法，测量线接高压侧套管末屏，施加2500kV电压，此时，C12测=C12+C11串（C线+C21）。同理，测量低压侧套管末屏电容时，其测量值就为C22测=C22+C21串（C线+C11）。
　　
    从以上两式不难看出，电抗器高低压套管末屏的测量值肯定要比实际值大。据此可以推断，交接试验的末屏电容量与出厂值相符的原因是：交接试验是在套管未装上电抗器前单独测量套管所致。
　　
    四、计算结果比较
　　由于C12测、C22测是高低压套管末屏电容器的测量值，是已知数，C11、C21是高低压套管主屏的电容量测量值，也是已知数，C线是电抗器线圈对地电容量，可以根据测量绕组连同套管对地电容的数值计算出，因此，根据式（1）、（2）可计算出高低压套管末屏对地电容量C12、C22。
　　
    根据现场的实际测量可知：C线>>C11、C线>>C21，故式（1）、（2）可简化为：
　　C12测=C12+C11………………  (3)
　　C22测=C22+C21…………………(4)
　　即C12=C12测-C11 …………… (5)
　　C22=C22测-C21 ……………… (6)
　　
    根据式（5）、（6）分别计算出高低压套管末屏对地电容量列于从表2可以看出，末屏电容的计算值与末屏交接数据比较，其误差大幅度下降，尤以电抗器高压侧套管末屏电容更为明显，其最大误差为5.8%。电抗器低压侧套管末屏电容量与交接数据比较，误差仍较大，最大为38%。
　　
    五、结束语
　  单独测量电容型套管的电容量与套管装上电抗器后测量其电容量两者比较，其主屏电容量应无变化，而末屏电容量有很大误差，应经计算后进行比较，方能得出正确数据。电抗器高压侧套管末屏电容量，根据测量值计算出真实值后与原始数据比较误差很小，但低压侧套管末屏电容量根据测量值计算出真实值后与原始数据比较仍有较大误差，这有待在今后的工作中与同行进一步探讨。