某换流站一次设备交接试验及技术监督措施

摘要：对换流站一次设备进行交接试验一直都是一项十分重要的工作，其不仅是整个输变电装置监控的核心，还是高压直流输电工程监测的重要组成部分，理应受到高度重视并严格按照相关规定实施，是事关广大人民群众日常生活和生命财产的大事，不容半点忽视。本文结合实际案例，基于该设备所在区域的气候环境，探讨了在高海拔地区进行设备交接试验的调整措施、交接试验方法的修正与改进等方面的内容，希望能为相关研究提供参考。

关键词：换流站  一次设备  设备交接试验  技术监督

高压直流输电工程进行交接试验的方式主要包括现场核实、取样和现场见证报告3种。本文分别从某换流站一次设备在高海拔情况下的技术改进、测试方式及仪器校验出发，探究该设备的交接试验及技术监管措施。其中，在设备的安装环节应采用现场核实、对于设备比较重要的技术系数可结合设备交接试验的实际情况采用取样和现场见证报告的方法。但是，不论采取哪一种方法都会对设备在交接试验期间的高空环境、设备特性、外部环境产生重要影响，为此应当将设备的校准装置测试作为交接试验的重点。

1 案例概况

某地区±800kV直流输电工程的送端换流站，建设地点在海波为3827m的某市，根据对该市的实地调查得知：区域内地质地形条件、自然环境、水文特点都比较复杂，既是典型的纬度地区，又属于低寒高氧地区，这给设备的交接试验带来了很大的困难。

2 设备所在区域气候环境分析

海拔越高，空气中的含氧量、气压越低（仅为内地的50%），同时气候恶劣、风力较强、紫外线照射强、辐射大，极端温差最大接近70℃，以上问题的存在都对该换流站一次设备交接试验提出了巨大的挑战。该地区的12个月中，大约有5～6个月为刮风天气，风力基本在6～9级，整体来说气候环境十分恶劣。这就对相关工作人员的身体情况和心理素质提出了更高的要求。

3 设备交接试验在高海拔地区的调整

±800kV直流输电工程的送端换流站是全世界最大的高压直流换流站，海拔高达3827m，这也对换流站一次设备交接试验工作的顺利开展有很大阻碍。所以，换流站一次设备交接试验必须根据海拔进行调整。《电气装置安装工程 电气设备交接试验标准》（GB 50150-2016）中明确提出：如果换流站交接设备使用的电流与实际使用的额定电流不相同，应根据设备所在区域内按照实际额定电压的检测规范对换流站一次设备进行调整，从而为交接试验的顺利开展提供技术依据。

调试方对10kV换流站10kV一次设备开关柜的主回路进行1min的交流耐压试验。由于该设备的所在区域为高海拔地区，使用的是20kV高压开关柜在10kV电压下运行，究其原因是设备所在区域的海拔越高，空气越稀薄，设备开关柜的外绝缘越容易被击穿，因此必须加大对外绝缘的保护力度，提高外绝缘的安全性能。

调试方对在35kV电压下运行的66kV SVC装置的电流互感器、断路器以及隔离开关主回路进行1min交流耐压试验和在110kV电压等级下运行的220kV电流互感器进行交流耐压试验时，要求技术监督方认真并严格遵循《电气装置安装工程 电气设备交接试验标准》总则的第1.0.6款中的相关规定。

技术监督方根据换流站一次设备交接试验流程和《高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求》（DL/T 593-2016），给该换流站一次设备制定了科学合理的电压使用标准。

对于调试方进行的悬式绝缘子耐压交接试验结果，技术监督方进行了详细的分析与讨论，在交接试验现场按照60kV进行耐压试验时，由于试验电压未能达到60kV，悬式绝缘子很有可能会发生击穿现象。讨论结果如下：换流站一次设备交接试验的开展应遵照国家电网公司《高海拔外绝缘配置技术规范》（QGDW 13001-2014）、《高海拔污秽地区悬式绝缘子串片数选用导则》（DL/T 562-1995）、《输电线路用绝缘子污秽外绝缘的高海拔修正》（DL/T 368-2010）等进行。

按照相关规定：在经过海拔修正后，计算得出的该换流站一次设备外绝缘子耐压交接试驗值为50kV及以上（在《电气装置安装工程 电气设备交接试验标准》中为60kV），为此调试方按照相关要求和规定对悬式绝缘子进行了交接试验，并获得了通过。

4 交接试验方法的修正与改进

交接试验方法对于换流站一次设备运行的安全性和稳定性至关重要，但是由于外界环境（绝缘电阻、介损）对于设备使用周期的影响同样很大。因此，通过交接试验确定设备质量是否符合规定、及时发现设备使用过程中存在的问题并进行交接试验方法的修正与改进具有极其重要的现实意义。

调试方对220kV抗无功变压器进行了交接试验，在经过技术监督方同意的情况下，调试方使用试验设备为调频技术串联谐振试验装置，在谐振寻频过程中，外施交接试验电流频率范围超出了120Hz。依据《电气装置安装工程 电气设备交接试验标准》第7.0.13条中明确规定：绕组额定电压为110kV变压器，经过交接试验得出该设备耐受电压标准为出厂设备电压值的80%，电压频率为45～65Hz，全电压耐受时间为60s。电流频率范围超过了《电气装置安装工程 电气设备交接试验标准》的要求，为此技术监督方向调试方提出了相应的指导意见，并完善了对该换流站交接试验的方法，该方法的原理如下：加入该换流站一次设备变压器的绕组温度和电容量为，分压点容量为，总电容量按下列算式表示：=+，装置电抗器电感量为，故交接试验频率按照以下公式估算：

（3）

经过交接试验，如果该换流站一次设备电压频率偏高，需要增大电抗器电感量L来降低频率，这还需要通过增加串联电抗器的数量来实现。调试方分别对极Ⅰ1号换流变组进线2201和极Ⅱ1号换流变组进线2203进行了机械特性交接试验，依然无法获得合闸电阻的投入时间。为此，调查方建议技术监督方签发保修证书，以便不再进行后续试验，但技术监督方依然要进行交接试验。随后，技术监督方和调试方共同研究了换流站一次设备的使用手冊，同时联系设备生产制造商专业的测试人员，最后找出了不能进行交接试验的根本原因。

调试方对换流站一次设备的交接试验使用的是由德国Jocose有限公司生产的ACTAS系列断路器机械特性检测仪，该检测仪在检测带有合闸操作电流的断路器合闸运行时间的过程中，必须从断路器主切换电源处取2个信号，用来分别检测合闸运行时间和电流投入时间。为此，必须在断路器上打开接地铜片的接地刀闸，然后将这2条信号线接入仪表。技术监督方在审查220kV换流站一次设备GIS交接试验方案时，应依据《绝缘配合 第1部分：定义、原则和规则》（GB 311.1-2012）中的相关规定进行，即当换流站一次设备所在区域的海拔高度超过1000m时，设备的外绝缘线应当随着海拔同时升高100m，绝缘强度降低1%，并要求调试方在进行交接试验之前，必须认真和仔细地检查试验装置，在此基础上进行一次自检试验，试验主要内容为试品电容量、试件电容变化率、试验频率、高压侧输出等作出大致的计算，以此确定变频串联谐振耐压装置的特点与特性。同时，调试人员应对变频串联、电压以及谐振电阻进行自检，以此发现高空安装换流站一次设备引起的损失，这样不仅会导致试验循环品质因数的降低，还会给安装工作带来较大困难。为此，地方管理局要尽可能保证电抗器、电容量及电压平衡，如可以使用电压平衡和铝箔管等，同时校正外绝缘强度，以此确保换流站一次设备之间有足够的爬电距离。

调试方对第一台换流站设备变压器的升高座和套管分别进行了交接试验，技术监督方主要负责在交接试验过程中对升高座和套管的介损、绝缘电阻进行试验，如图1所示，然后对升高座CT的变化情况进行技术监督。发侧套管的绝缘电阻在2500V电压合格的情况下，在2000V电压下进行交接试验时，设备的末屏会对附近法兰放电。调试方在擦拭末屏后，介损交接试验依然会出现放电现象，技术监督方认为这可能是外部湿度大导致试验时末屏的接地杆对地绝缘能力下降。因此，建议调试方等待天气好转后，在对设备进行日晒后开展和实施交接试验，然后在午时对末屏进行交接试验，试验结果表明该换流站一次设备交接试验合格。

5 交接试验仪器校验查验

换流站一次设备交接试验所使用的仪器如测量装置的分压器、万用表及摇表等需要经过认真的校准后才能使用。因此，检查试验交接方所使用仪器的时效性和准确性是技术监督方的一项重要责任。调试方向技术监督方及时提供了变频串联谐振耐压装置中分压器的校准证书，检查结果发现该仪器的电压仅为200kV，量程范围为0～300kV，证书中也明确列示了仅对检测功能和量程有效，对GIS耐压试验所要求的电压值（368kV）没有进行交接试验，所以调试方向技术监督方提供的仪器校验证书视为不合格，技术监督方要求调试方重新向其提供准确和可靠的分压器校验证书。在技术监督方的强烈要求下，调试方重新对分压器进行了校验，且满足了技术监督方提出的要求。为了进一步保证交接试验的准确性，技术监督方要求调试方在交接试验开始之前测量GIS母线PT二次侧信号。经过测量，发现GIS母线PT出现了变化，在经过与调试方提供的分压器输出电压比对之后要求调试方尽快进行整改。

技术监督方在检查调试方提供的介损仪与测试仪的报告时，发现调试方在进行交接试验过程中所使用的设备为数字多用表，并不是专用的交接试验设备装置。因此，分别对介损仪与测试仪的报告进行了进一步改进与完善。除此之外，调试方向技术监督方提供的一套直流高压发生器分压值的校验证书上显示：该设备的电压量程为10～200kV，但在实际的交接试验过程中发现直流参考电压的最大电压为240kV，超过了校准量程，校验证书提供的为直流发生器毫安表，交接试验使用的是微安表，技术监督方要求调试方尽快提供准确可靠的直流发生器分压器校准证书。

调试方根据技术监督方的要求在进行交接试验前对以上需要完善和整改，满足了技术监督方的相关要求。于是，调试方又提供了一套直流高压发生器，显示初始准确度为2.0级，但是送到专业计量部门后校准证书显示其精确度仅为5.0级，技术监督方相关人员认为5.0级的直流高压发生器可以满足交接试验的基本要求，为此该直流高压发生器可以降级使用。技术监督方通过查阅相关交接试验的规程和标准之后，提出该直流高压发生器的准确度仅为2.5级，所以该仪器不能进行交接试验使用，最后调试方在交接试验时没有使用该直流高压发生器。

6 结语

综上所述，某换流站一次设备交接试验及技术监督的创新点主要表现在以下几个方面。

（1）鉴于该换流站一次设备地处高海拔的自然环境中，技术监督方应将《电气装置安装工程 电气设备交接试验标准》第1.0.6条中关于采用较高电压电机的电气设备在满足高海拔地区条件的试验要求贯穿始终。

（2）为保证变频串联谐振耐压装置在高海拔环境下的正常运行，应不断优化和完善换流站一次设备的技术措施，如可以使用均压罩、铝箔管等，同时应对该设备的外绝缘强度进行海拔修正，以此保证换流站设备的爬电距离。

（3）高海拔地区的自然环境条件对换流站设备的外绝缘电阻、介损的影响较大，为此交接试验应当在温度、风力和风向比较适宜的情况下进行。

（4）技术监督应着重查看试验方所使用仪器校准证书的时效性、适用量程、使用准确度，引用的计量标准是否符合规程和现场要求。

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中图分类号：TM721.1DOI：10.16660/j.cnki.1674-098x.2201-5640-7192第一作者：徐崧源，（1990—），男，大学本科， 工程师，研究方向为现从事电力工程监理方面的工作

作者简介：徐崧源（1990—），男，本科，工程师，研究方向为电力工程监理。