孙凯
（国家能源集团宁夏煤业煤制油化工安装检修分公司 宁夏银川 750411）
［摘要］管母线电容量较大，常用的交流耐压试验设备工频耐压装置在试验过程中出现试验电压升不上去的问题，针对这一问题提出新的试验方案，以现有试验设备完成管母耐压试验。
关键词 管母线 工频耐压 交流耐压 串联谐振
引言
管母线是电力输变电系统中关键的设备（材料）之一，对输变电系统及电力设备的安全、可靠运行起着至关重要的作用。按照相关标准及规范，管母线安装完成后的高压电气试验项目主要为交流耐压试验及绝缘电阻试验。
本文结合宁夏煤业煤制油分公司330kV变电所1#降压变（110/35kV）C相管母更换后交流耐压试验遇到的问题，探讨110kV管母交流耐压试验方案。
1试验过程中的问题
C相管母线更换后，需进行交流耐压试验，耐压值72kV（管母线厂家提供），以保证其绝缘性能。但在采用ST2100-10/100工频耐压装置（容量10kVA，最大输出电压100kV）进行试验时发现电压升不上去。初步判断，由于管母线电容量较大，虽然工频耐压装置最高试验电压满足试验要求，但电流达不到管母线的试验要求，因此需要考虑其他方案完成试验，如采用串联谐振装置完成试验。
2分析及解决过程
采用串联谐振装置，需计算电抗器使用个数及接线方式、励磁变接线方式、变频控制箱输入电压等级，需了解管母电容量大小（每米电容量大小及管母具体长度）。据煤制油电气管理部提供资料，管母电容量约为600-700pF/m，管母长约15-30m。
2.1设备选择
由于试验电压为72kV，粗略估计:
（1）变频器选用ST3598-30（输入电压380V）；
（2）励磁变选用LB3598-7.5/5（3×1 kV/2.5A）；
（3）电容分压器选用TRF80（80kV）；
（4）电抗器选用XK3598TM-55/37（37kV/1.5A/76H），至少2台串联。
2.2 频率及电抗器连接方式估算
管母按最大估算长度30m估算出管母电容量约为20000pF，单位换算为2*10-5F；
已确定至少2台电抗器串联，则取最大串联电流1.5A，由串联谐振电流计算公式：
I=2πfUC
U为试验电压72kV，C为管母电容量2*10-5F，I为电流1.5A，计算得出f=165.8Hz，由于串联谐振最佳频率在30-100Hz之间，估算取谐振频率为计算频率一半f=82.9Hz；
2.3 确定频率及使用电抗器连接方式
频率计算公式：
f=1/[2π√(LC)]
F为谐振频率82.9Hz，C为管母电容量2*10-5F，计算得出L（电抗器电感量）=185H，单台电抗器L=76H，则需要3台电抗器串联。为避免电抗器运行发热，电流运行在最大值1.5A，由计算公式推算减小电流，则频率减小；频率减小，则电感量增大，所以确定4台电抗器串联，电感量L=304H，计算得出f=64.76Hz，I=0.58A。
2.4现场试验
现场试验原理接线图如图所示：
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得到现场试验频率f=86.8Hz，推算管母电容量C=11900pF，与预估容量存在较大差异，则说明其提供长度或每米电容量不准确。根据实测管母容量，推算出管母实际长度为：17.85米。
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3结论
一般，对于像发电机、变压器、电缆、封闭母线、管母线等容量较大试品时，需要大容量的试验设备，此时，可以采用串联谐振装置，它能以较小的电源容量，试验较大电容和较高试验电压的试品。
参考文献
［1］王洪见，冯超，秦传俭，王文涛.封闭母线现场交流耐压试验问题分析［J］.现代制造技术与装备，2016,12:111~112
［2］李秀云，李洪兵，苏亚西，向才香. 35kV管母线交流耐压试验设计［J］.电工技术，2015,6:68~72