±800kV换流变压器的局放试验双端加压技术分析.pdf

224 集成电路应用 第 40 卷 第 6 期（总第 357 期）2023 年 6 月Applications创新应用现对发电机输出电压的平滑调节，提高工作的可靠性。但是它也有一定的频率限制，必须依赖于外部的调整电抗器。（2）一种高电压、高功率的变频器。通过对串联谐振式变流器的局放实验，结果表明，在共振条件下，串联谐振环的有功损失很大，所以系统的输出容量很小，只有试验目标电容的1/Q。与中频电源相比，变频异步检测成套装置因其容量大，由于干扰等级低、体积小、重量轻、不需要转动、易于操作和维修，常用于500kV及以下的交流变压器的局放试验。它的缺点是，电子元件数量多，生产工艺等都有一定的安全隐患，其可靠性有待提高。2 案例分析某+800kV 换流站三角形接法换流变压器双端加压局放试验。（1）变压器参数。该变压器的规格是509300/500-200，额定功率509.3MVA，其中，门侧的电压是530/3(23、-5)1.25kV，阀端的电压是178.2kV，阀端的绝缘等级SI-1 050kV、LI-1 175 kV、AC-264kV、DC-342kV、PR-207kV。（2）试验原理。按DL/T274-2012+800kV高压直流装置的移交试验，在现场进行的变压器应进行0 引言在现场进行局放测试时，高压侧一般是在换流变压器的低压侧，也就是换流变压器的阀侧，而在现场局放测试中，采用现场局放测试的激励电压时，必须是155.4kV，三角式换流器的阀侧电压必须是269.1kV。在调压器阀端上加高电压，会造成两个问题，（1）对测试装置本身绝缘等级的要求，（2）测试装置的体积、重量、现场测试时的运输、吊装工作的困难。因此，三相变换变压器采用了阀侧双端对称加压法，即将频率相同、极性反向的AC电压加到变压器阀侧线圈上，以保证阀侧两侧绕组的电压差符合规范要求。二次加压换流变压器具有三大优势是，二次加压可以使变压器阀侧两侧绕组都能承受较高的电压，并能更好地反映出变压器的实际工作状态。1 换流变压器现场局放试验 目前，国内主要的变压器局部放电测试设备有两类：（1）中频发电机，（2）频率的谐振。（1）一种中频发电机的实验设备，它是一种由一台大功率电动机驱动的中型发电机，以达到125Hz、200Hz或250Hz等的中频交流电力。中频发电机的优势在于：调节励磁回路的励磁电阻，可以实作者简介：南方电网有限公司超高压输电公司昆明局；研究方向：特高压直流输电工程的运行维护。收稿日期：2022-10-26；修回日期：2023-05-22。摘要：阐述800kV换流变压器的局放试验，对实验中变压器两端电感值的调整、励磁变压器变比的调整、双变频电源的调整的问题进行模拟，并与现场测试装置进行对比。关键词：换流变压器，局放试验，双端加压。中图分类号：TM855 文章编号：1674-2583(2023)06-0224-02DOI：10.19339/j.issn.1674-2583.2023.06.101文献引用格式：岳铭栋.800kV换流变压器的局放试验双端加压技术分析J.集成电路应用,2023,40(06):224-225.800kV换流变压器的局放试验双端加压技术分析岳铭栋（南方电网有限公司超高压输电公司昆明局，云南 650032）Abstract This paper describes the partial discharge test of 800kV converter transformer,simulates the adjustment of inductance values at both ends of the transformer,the adjustment of excitation transformer ratio,and the adjustment of dual frequency conversion power supply in the test,and compares it with the field test device.Index Terms converter transformer,partial discharge test,double end pressurization.Analysis of Double end Pressurization for Partial Discharge Test of 800kV Converter TransformerYUE Mingdong(Kunming Bureau of Ultra High Voltage Power Transmission Company of China Southern Power Grid Corporation,Yunnan 650032,China.)Applications 创新应用集成电路应用 第 40 卷 第 6 期（总第 357 期）2023 年 6 月 225长时间的电感耐压带局放试验，并对其进行常规的绝缘油测试。在三相变压器局部放实验中，采用了阀端的激励方式，即阀侧a、b端的双重加压，并在此基础上，对阀侧套和阀侧套端进行了检测，并对其进行了测试。图1为双端加压局放实验原理。（3）试验参数。在换流器阀端等效输入电容 C=29.12nF时，换流变压器的谐振频率为198.95 Hz，而各相位的有功损耗Ps、由激励侧的有功电流 In和电容电流Ic由计算得到。表1为换流变压器有功损耗、有功电流、容性电流。试验结果表明，励磁变压器的高电压为200 kV，低压侧为450V并联双绕组，其变化率达444。在269.1kV、0.97A激励下，励磁变压器的低压为302.7V。该励磁变压器和补偿电抗器的总损失为30 kW，输出功率962.7A，输入电流687.6A，总功率450kW,0350V,20300Hz，每个导线0.153m2，供电电缆的电阻为7.65(1030)，电压降7.36V。3 双端电压不平衡原因分析及解决方案出现的问题。采用U=1.3，U.1.3的试验数据，介绍了一种三相换流变压器在特高压换流站的局放试验。频率转换器为264.3V，功率为198.7Hz。励磁变压器的电压为200kV，低压为450V，444的电力。对实验数据进行反向运算，发现在A端和B端的励磁变压器的变化率为428，在465的范围内，其变化幅度与初始值相差较大。该变频器的电压差为15 A，两端励磁变压器。原因分析。因为换流器的a、b端线圈的位置及构造不同，所以在同一供电频率、电抗相同时，两端的输入电容也会有差异。（1）因为在换流器两端不能同时实现完全补偿，所以在换流器的阀端a端与b端的电压极不能完全反向，其向量和一定比测量设备所显示的值要小，从而使换流变压器两端的实际压差低于规范规定，不能达到绝缘测试的目的。（2）励磁变压器本身绕组的变率没有改变，但因两端电压不均衡，而使励磁变压器低压侧受到高电压的影响，从而产生了差压。解决方案。针对三角接法式换流器的双端电压不均衡进行了分析，并给出了相应的处理方法。（1）可调式补偿电抗器因阀端两端进口电容的差异而调整补偿电抗值，使得阀端两端均能达到同样频率的安全补偿，从而可防止出现串联共振及分压现象。该方案能有效地避免两端电压不均衡、环流现象，并能使两端的电压极性正好颠倒过来，有利于变压器绝缘的检测。（2）a、b的两端均有两台变频电源，当两个电源的同频同相时，可以适当地减小欠补偿端的输出电压，并在一定程度上增加过补偿端的输出电压。使电流、电压不平衡降低。通过对变频器两端电感进行补偿，调节a端励磁变压器的变比，使b端变比减小，使阀端电压达到平衡。通过仿真，得出U=116.8kV、U=116.7kV，其中a端励磁变压器的变率为453,b端励磁变压器的变率为424。仿真表明，通过改变励磁变压器的变比，可以使阀端电压达到均衡，但不能达到完全的均衡，而且励磁变压器的低压侧仍有较小的环流。而我国现行的励磁变压器高压侧电压值是固定的，在低压端安装了若干个固定的分接，难以在现场调整变比，从而限制了变比的使用。（3）当变频器的输出频率保持恒定时，a、b两种电源均能同时进行功率控制，以保证输出的相位及频率均相等，并提高a端变频器的输出电压。减少b端的变频器输出，使其两端的电压达到均衡。对两个励磁变压器的低压端进行了模拟，结果显示：该FM电源能够使两个励磁变压器之间的电压达到均衡，但是在低压侧没有电流，没有循环电流。4 结语通过现场实验和模拟计算，得出了在补偿电抗值相同的情况下，在欠补偿端的电压出现了串联共振现象。使电压得到一定程度的改善；在过载的一端，会产生一个漏抗分压，导致电压降低。调整补偿电感的电感值，使变压器双端得到合理的补偿，从而有效地解决了电压不均衡、电流环流等问题。确保了两端的极性反转；通过改变励磁变压器的变比，或者采用双电源，可以在消除循环电流的情况下，达到双端电压均衡。在野外测试中，通过调整变压器的变比和调整后的电感，可以达到平衡的双端电压，减小励磁变压器的低压侧环流。参考文献1 安义岩,张星宇,刘天奇,王坤涵,尚鑫.800 kV换流变压器局放试验双端加压技术研究J.内蒙古电力技术,2021,39(05):22-26.2 于鑫龙,杨放南,王生杰,王理丽,李秋阳,沈洁,林万德,包正红,蒋玲,苟廷韬.800kV换流变压器局放测量装置参数计算J.青海电力,2019,38(01):35-37+50.3 程江平,陈禾,夏谷林,刘小兵,彭翔,黄昉,陈伟,周海滨.800kV换流变压器现场长时感应耐压带局部放电测量试验研究J.广东电力,2010,23(09):53-57.图1 双端加压局放实验原理图表1 换流变压器有功损耗、有功电流、容性电流