CN102654555A - 一种交流同塔多回线路电晕特性试验系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种交流同塔多回线路电晕特性试验系统及其方法，由上侧试验线段、下侧试验线段、一套工频试验变压器、一台电抗器和两台分压器组成，其特征在于，所述工频试验变压器与上侧试验线段端部相连，电抗器与下侧试验线段端部相连，试验中，采用所述工频试验变压器向上侧试验线段施加电压U1，根据谐振原理，当调节电抗器电感量Lx，使其与下侧试验线段对地电容C2接近谐振点时，下侧试验线段电压U2将快速上升，实现加压，调节Lx为不同值，即可自由调节U2电压值，满足不同电压试验需要。本试验系统的优点在于：可同时实现两个不同电压等级线路电晕特性测试；只需要一套工频试验电源，可达到不同电压等级线路同时升压。

Description

一种交流同塔多回线路电晕特性试验系统及其方法

技术领域

本发明涉及一种用于交流同塔多回线路电晕特性研究的试验系统及其方法，是进行多回路耦合条件下线路带电装置电晕特性试验的系统及研究平台，属于电力系统输变电装置电晕特性研究领域。

背景技术

为适应我国经济的快速增长和输电线路建设发展的需要，鉴于线路走廊的选择越来越困难和日趋增长的拆迁费用，尽可能的压缩输电线路走廊和增加输送容量，就成为我国电力行业极为关注的问题，因而同塔多回输电技术被更加重视。20世纪80年代以来，我国华东、广东地区由于经济发展对电力需求的高速增长，同时又由于我国沿海地带土地资源的紧缺，只建单回输电线路已无可能。1988年华东地区的石黄、南杨等500kV输电线路工程，1990年广东沙增等500kV输电线路工程先后就采用了同塔双回路的设计。随后东北、浙江、江苏、山西等地区的多条500kV输电线路工程就大量采用了同塔双回路的设计。同塔多回路线路架设符合建设资源节约型社会的总体要求，是经济发达、土地昂贵、房屋稠密地区节省线路走廊和工程投资、提高输送容量的最有效办法，含1000kV特高压线路的同塔多回架设输电技术将是规划建设的特高压电网工程解决局部土地紧缺地区输电走廊问题的首选方案。

交流线路同塔架设时，由于导线相间距离缩小，导线间电压耦合增强，导线表面场强较常规单回线路表面场强高。从而使同塔多回架设线路电晕放电及电晕损失情况更加严重，电晕损失对于线路总体损耗的比例也较高。所以针对该技术问题，需要开展仿真计算分析及试验线段的模拟试验，进而提出合理的导线布置方式，选择经济的导线截面和分裂数。在进行线路电晕性能试验研究时，需要配套有试验线段、工频电源、电压测量装置及电晕测量仪器，实现电压的调节和电晕放电、电晕损失的测量，所以为开展该项研究工作，研究单位需建立电晕性能试验系统。

目前，国内在针对多个电压等级线路进行电晕特性试验研究时，通常采用多套工频试验变压器或将高等级的串级变压器串级回路打开，改为多台试验变压器分别加压（如图1所示），要求的试验设备多，工作量大，试验周期较长，需要的试验人员也较多。况且在国内大部分高电压实验室，一般仅有一套高等级工频变压器，如按照常规方法，则无法开展同塔多回路的电晕损失研究。

有鉴于此，有必要提供用于交流同塔多回线路电晕特性研究的试验系统及其方法，以克服上述缺陷。

发明内容

本发明的目的是：建立起一套可满足导线、金具、绝缘子等全套线路部件的带电运行条件下电晕特性测试系统，该系统只配置一套工频试验电源，可同时实现两个不同电压等级线路电晕损失、起晕电压测试和带电考核等功能。

本发明的技术方案是：一种交流同塔多回线路电晕特性试验系统，由上侧试验线段、下侧试验线段、一套工频试验变压器、一台电抗器和两台分压器组成，其特征在于，所述工频试验变压器与上侧试验线段端部相连，电抗器与下侧试验线段端部相连，试验中，采用所述工频试验变压器向上侧试验线段施加电压U1，根据谐振原理，当调节电抗器电感量Lx，使其与下侧试验线段对地电容C2接近谐振点时，下侧试验线段电压U2将快速上升，实现加压，调节Lx为不同值，即可自由调节U2电压值，满足不同电压试验需要。

如上所述的交流同塔多回线路电晕特性试验系统，其特征在于，所述上侧试验线段和下侧试验线段上下布置，所述工频试验变压器是1500kV，所述电抗器是5000pF可调电感。

本发明还提供一种交流同塔多回线路电晕特性试验方法，采用如上所述的试验系统，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

1）将绝缘子、金具或/和导线试品安装于上下侧试验线段，如果仅有一个电压等级，可只安装于上侧试验线段；

2）使用工频试验变压器向上侧试验线段加压达到预设电压U1，然后调节下侧试验线段电抗器电感量Lx，根据谐振原理，当电抗器与下侧导线对地电容C2接近谐振点时，下侧导线电压U2将快速上升，达到预设电压后，停止调节电感量Lx，开始试验；

3）上下侧试验线段上试品达到预设电压后，即可采用电晕观测设备观测试品电晕放电状态。

本发明的有益效果是：本试验系统的优点在于：（1）可同时实现两个不同电压等级线路电晕特性测试；（2）只需要一套工频试验电源，可达到不同电压等级线路同时升压；（3）可用于导线、金具、绝缘子等全套线路配套部件的在线路运行条件下的电晕性能测试及带电运行考核。

本试验系统首次采用单电源装置实现两回路线路同时连续调节加压，建立了同塔多回线路电晕特性研究平台，可同时满足悬垂绝缘子、耐张绝缘子、悬垂/耐张和跳线金具，以及导线等试品电晕特性测试，显著改进了我国在该研究领域的硬件条件，为我国同塔多回线路的大量建设提供了重要技术支撑。

附图说明

图1是现有技术的两台试验变压器的试验系统回路图。

图2是本发明实施例的单台试验变压器的试验系统回路图。

图3是本发明实施例的交流同塔多回线路电晕特性试验系统的安装布置图。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样在本申请所列权利要求书限定范围之内。

附图中的标号说明：1-跳线金具安装点；2-耐张绝缘子、金具安装点；3-悬垂绝缘子、金具安装点；4-导线安装点。

本试验系统由两条试验线段（上、下布置长150m）、一套1500kV工频试验变压器、一台5000pF电抗器（可调电感）和两台分压器组成。在试验中，将工频试验变压器与上侧试验线段端部相连，电抗器与下侧试验线段端部相连。如图2所示，试验中，采用变压器向上侧试验线段施加电压U₁，根据谐振原理，当调节电抗器电感量L_x，使其与下侧试验线段对地电容C₂接近谐振点时，下侧试验线段电压U₂将快速上升，实现加压。调节L_x为不同值，可自由调节U₂电压值，满足不同电压试验需要。

如图3所示，上下侧试验线段可以自由安装导线、均压环、防振锤等金具，并可以安装不同形式的绝缘子，实现同塔多回路架设时的线路部件电晕放电测试或带电运行考核。

采用本发明的交流同塔多回线路电晕特性试验系统的试验方法，包括以下步骤：

（1）如图3所示，本试验系统包括上、下两条试验线段、一套1500kV工频试验变压器、一台5000pF电抗器（可调电感）和两台工频分压器；

（2）如图3所示，根据对应安装点，首先将绝缘子、金具、导线等试品安装于上下侧试验线段，如果仅有一个电压等级，可只安装于上方高压侧线段；

（3）变压器向上侧试验线段加压达到预设电压U₁，然后调节下侧试验线段电抗器电感量L_x，根据谐振原理，当电抗器与下侧试验线段对地电容C₂接近谐振点时，下侧试验线段电压U₂将快速上升，达到预设电压后，停止调节电感量L_x，开始试验；

（4）上下侧试验线段上试品达到预设电压后，即可采用电晕观测设备观测试品电晕放电状态。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (3)

1.一种交流同塔多回线路电晕特性试验系统，由上侧试验线段、下侧试验线段、一套工频试验变压器、一台电抗器和两台分压器组成，其特征在于，所述工频试验变压器与上侧试验线段端部相连，电抗器与下侧试验线段端部相连，试验中，采用所述工频试验变压器向上侧试验线段施加电压U1，根据谐振原理，当调节电抗器电感量Lx，使其与下侧试验线段对地电容C2接近谐振点时，下侧试验线段电压U2将快速上升，实现加压，调节Lx为不同值，即可自由调节U2电压值，满足不同电压试验需要。

2.根据权利要求1所述的交流同塔多回线路电晕特性试验系统，其特征在于，所述上侧试验线段和下侧试验线段上下布置，所述工频试验变压器是1500kV，所述电抗器是5000pF可调电感。

3.一种交流同塔多回线路电晕特性试验方法，采用权利要求1所述的试验系统，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

1）将绝缘子、金具或/和导线试品安装于上下侧试验线段，如果仅有一个电压等级，可只安装于上侧试验线段；

2）使用工频试验变压器向上侧试验线段加压达到预设电压U1，然后调节下侧试验线段电抗器电感量Lx，根据谐振原理，当电抗器与下侧导线对地电容C2接近谐振点时，下侧导线电压U2将快速上升，达到预设电压后，停止调节电感量Lx，开始试验；

3）上下侧试验线段上试品达到预设电压后，即可采用电晕观测设备观测试品电晕放电状态。

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