特高压换流变压器现场局部放电试验方法

1.一种特高压换流变压器现场局部放电试验方法，通过包括由变频电源(1)、试验变压器(2)、电容分压器(3)、补偿电抗器(4)、局部放电检测系统(6)、超声定位系统(7)、紫外成像系统(8)、宽频带局放在线检测系统(9)，以及试验对象特高压换流变压器(5)组成的试验测试系统，采用对称加压及干扰识别的方法，对试验对象特高压换流变压器进行现场局部放电试验，其特征在于，所述对称加压的方法是将变频电源(1)的输出端分别与两台试验变压器(2)低压侧连接，两台试验变压器(2)的高压侧串联后再与特高压换流变压器(5)的低压侧连接，提供特高压换流变压器(5)1.5倍的额定电压；所述干扰识别的方法是用超声定位系统(7)检测特高压换流变压器(5)试验回路内部是否存在放电，用紫外成像系统(8)检测特高压换流变压器(5)试验回路外部是否存在放电，用宽频带局放在线检测系统(9)检测特高压换流变压器(5)整个试验回路是否存在放电；若检测到特高压换流变压器(5)试验回路存在放电，则进行有针对性的处理，使其对局部放电测量不产生影响。

特高压换流变压器现场局部放电试验方法\n技术领域\n[0001] 本发明涉及高压换流变压器现场试验方法，尤其是一种特高压换流变压器现场局部放电试验方法。\n背景技术\n[0002] ±800kV特高压直流输电工程是目前世界上电压等级最高的直流输电工程，其中的一些技术问题不仅是中国电网前所未有的，而且是世界电网发展史中前所未有的，开展特高压直流输电关键技术试验研究是保证工程成功的关键。\n[0003] 向家坝-上海±800kV特高压直流输电示范工程是国家电网公司的重点工作，是我国首个特高压直流输变电工程。特高压直流输电具有远距离、大容量、低损耗的优势，是实现能源资源优化配置的有效途径，能够取得良好的社会经济综合效益，对保障国家能源安全和电力可靠供应具有重要意义。\n[0004] 国家电网公司要求2010年建成向家坝-上海±800kV特高压直流工程，作为输变电工程的核心设备，特高压工程按期投运的关键之一在于特高压直流换流变压器能否按期具备送电条件。\n[0005] 特高压换流变压器的现场局部放电试验在国内外尚属首次，既没有直接应用的标准，也没有全面成熟的技术和经验可供借鉴，而且现场环境复杂，要求严格，试验设备电压高、容量大，因此试验的难度和技术要求远高于常规超高压工程。鉴于此，着手研制了特高压换流变压器现场局部放电试验方法及试验装置。\n发明内容\n[0006] 本发明的目的是为了克服现有技术存在的空白和不足，提供一种特高压换流变压器现场局部放电试验方法。\n[0007] 本发明的目的是这样实现的：通过包括由变频电源、试验变压器、电容分压器、补偿电抗器、局部放电检测系统、超声定位系统、紫外成像系统、宽频带局放在线检测系统，以及试验对象特高压换流变压器组成的试验测试系统，采用对称加压及干扰识别的方法，对试验对象特高压换流变压器进行现场局部放电试验，具体方法是：\n[0008] a对称加压，将变频电源的输出端分别与两台试验变压器低压侧连接，两台试验变压器的高压侧串联后再与特高压换流变压器的低压侧连接，提供特高压换流变压器1.5倍的额定电压；\n[0009] b干扰识别，用超声定位系统检测特高压换流变压器试验回路内部是否存在放电，用紫外成像系统检测特高压换流变压器试验回路外部是否存在放电，用宽频带局放在线检测系统检测特高压换流变压器整个试验回路是否存在放电；若检测到特高压换流变压器试验回路存在放电，则进行有针对性的处理，使其对局部放电测量不产生影响。\n[0010] 在所述a对称加压方法中，特高压换流变压器的低压绕组两端均处于高电位，而高压绕组一端接地，使低压绕组对地电容不相等，两台试验变压器高压侧负载不相等，出现电压一边高一边低的现象。现场试验中，应将补偿电抗器分别调整，直至试验变压器高压侧电压相等。\n[0011] 本发明具有以下优点和积极效果：\n[0012] 1、在国内外首次实现了在特高压换流变压器上进行现场局部放电试验，适用于所有特高压换流变压器现场局部放电试验；\n[0013] 2、在国内外首次采用干扰识别技术进行特高压换流变压器现场局部放电试验；\n[0014] 3、在国内外首次采用对称加压的方法进行特高压换流变压器现场局部放电试验；\n[0015] 4、已采用对称加压及干扰识别技术圆满完成特高压复龙换流站特高压换流变压器现场局部放电试验，为世界上第一个±800kV特高压直流示范工程提前投运做出了巨大贡献。\n附图说明\n[0016] 图1是本发明结构原理方框图。\n[0017] 其中：1-变频电源；2-试验变压器；3-电容分压器；4-补偿电抗器；5-特高压换流变压器；6-局部放电检测系统；7-超声定位系统；8-紫外成像系统；9-宽频带局放在线检测系统。\n具体实施方式\n[0018] 下面结合附图对本发明进一步说明：图1中，本发明所所述方法通过包括由变频电源1、试验变压器2、电容分压器3、补偿电抗器4、局部放电检测系统6、超声定位系统7、紫外成像系统8、宽频带局放在线检测系统9，以及试验对象特高压换流变压器5组成的试验测试系统，采用对称加压及干扰识别的方法，对试验对象特高压换流变压器进行现场局部放电试验，具体方法是：\n[0019] a对称加压，对于特高压换流变压器5，因在结构设计上未设置试验套管和较低电压绕组，在现场为防止电晕产生，电晕会对局部放电测量产生很大干扰，所以用对称加压的方法来进行局部放电测量。其中：变频电源1的输出端分别与两台试验变压器2低压侧连接，两台试验变压器2的高压侧串联后再与特高压换流变压器5的低压侧连接，提供特高压换流变压器1.5倍的额定电压；\n[0020] b干扰识别，用超声定位系统7检测特高压换流变压器5试验回路内部是否存在放电，用紫外成像系统8检测特高压换流变压器5试验回路外部是否存在放电，用宽频带局放在线检测系统9检测特高压换流变压器5整个试验回路是否存在放电；若检测到特高压换流变压器5试验回路存在放电，则进行有针对性的处理，使其对局部放电测量不产生影响。\n[0021] 在所述a对称加压方法中，用变频电源1输出励磁电压在0～1200V，频率为250Hz的标准正弦波，变频电源1与试验变压器2低压侧连接，电容分压器3与试验变压器2高压侧连接，监视试验电压，变频电1输出的励磁电压通过试验变压器2提升到试验电压，试验变压器2高压侧与特高压换流变压器5低压侧连接，提供特高压换流变压器5低压侧试验电压，用补偿电抗器4补偿特高压换流变压器5低压侧容性电流，保证试验安全。\n[0022] 特高压换流变压器5的低压绕组两端均处于高电位，而高压绕组一端接地，使低压绕组对地电容不相等，两台试验变压器2高压侧负载不相等，出现电压一边高一边低的现象。现场试验中，应将补偿电抗器4分别调整，直至试验变压器2高压侧电压相等。\n[0023] 所述试验测试系统按如下方式连接，变频电源1的输出端与试验变压器2的低压侧连接，试验变压器2的高压侧与特高压换流变压器5的低压侧连接，补偿电抗器4与特高压换流变压器5的低压侧连接，特高压换流变压器5分别与局部放电检测系统6、超声定位系统7、紫外成像系统8及宽频带局放在线检测系统9连接。\n[0024] 各部件参数：\n[0025] 1、变频电源1\n[0026] 额定容量：800kVA\n[0027] 额定电压：1035V(相电压598V)\n[0028] 额定频率：250Hz(同步)\n[0029] 功率因数：≤0.5(滞后)\n[0030] 相数：三相(可两相或单相输出)\n[0031] 出线方式：6端引出\n[0032] 接线方式：可连接成△、Y、V、Z形\n[0033] 波形畸变率：≤3％\n[0034] 绝缘等级：定子F级，转子F级\n[0035] 运行方式：允许满负荷运行60min\n[0036] 额定转数：1500r/min(同步)\n[0037] 电压调整范围：10～100％额定电压\n[0038] 2、试验变压器2\n[0039] 型号：YDQW 800kVA/180kV\n[0040] 低压电压：500V\n[0041] 高压电压：180kV\n[0042] 低压电流：1600A\n[0043] 高压电流：4.4A\n[0044] 仪表电压：200V\n[0045] 电压比：360倍\n[0046] 频率：200Hz\n[0047] 3、补偿电抗器4\n[0048] 额定电压：35kV\n[0049] 额定电流：25A、10A、5A\n[0050] 额定容量：350kVar(8台)、175kVar(10台)\n[0051] 最高工作电压：52.5kV\n[0052] 最大工作电流：15A、7.5A\n[0053] 线性度：在0％～150％额定电压时，其伏安特性为线性\n[0054] 局部放电量：在最高工作电压，高压端子的局部放电量≤100pC[0055] 4、其它部件均为功能仪器。