平波电抗器电容器放电试验电压波形高频过冲的抑制

张德顺 吴玉坤 张月华 王 楠

（北京电力设备总厂，北京 102401）

平波电抗器是直流输电系统关键设备之一。按照国际标准IEEE1277[1]的规定和设备技术规范的要求，用于800kV特高压工程的干式空心平波电抗器必须进行电容器放电试验，在电容器与试品之间形成逐渐衰减的、频率为 300～900Hz的中频振荡电压，振荡电压的第一个最大峰值要求等于电抗器的操作冲击耐受电压。在样机的试验过程中发现，平波电抗器匝散电容和试验引线电感之间存在高频率的能量交换，引起试品电压在波前上升过程中出现暂态的高频振荡分量。在户外试验场观测到，该暂态振荡具有460kHz以上的频率，其幅值可引起1.8倍以上的过冲。这种高频振荡的叠加使电容器放电试验的瞬时峰值超过平波电抗器的雷电冲击耐受电压，对试品形成不利影响，因此必须设法加以抑制。

1 高频过冲的特性与电阻阻尼的效果

使用PSCAD软件进行仿真，试品为75mH电感的特高压平波电抗器，操作冲击水平为 845kV。根据试品电感和试验装置的电容器规格，充电电容取0.5μF，振荡频率为822Hz，符合标准[1]的要求。

图1 仿真模型

图1给出了计算模型。图中，C为冲击电压发生器中的电容器，Lc为电容器自身杂散电感，Rt为波尾电阻，Cs为分压器电容，Ca为截波装置电容，Lz、Cz、Cz、Rz分别为试品的电感、自身电容。其余为引线的寄生参数。截波装置高压引线位置较高不容易进行接线操作，进行各种试验时截波装置并不从回路中摘除，其电容总是介入回路。因此，电容器放电试验时虽然不必连接截波装置，在仿真计算时还是以400pF的电容来计入它的影响。……