[发明专利]一种换流变双边加压局放试验装置及其试验方法

说明书

技术领域

本发明属于电学领域，尤其涉及在高压、特高压领域，进行换流变压器双边加压局部放电的一种装置及其试验方法。

背景技术

换流变压器是直流输电工程中不可或缺的设备，其运行状态直接影响直流系统的安全稳定。它除了具有常规交流变压器的作用外，还与换流阀一起实现交流电和直流电之间的相互变换，并将直流系统和交流系统相互隔离，其阻抗还可以起到限制阀臂短路和直流母线上短路故障电流的作用，使换流阀免遭损坏。

局部放电是指导体间绝缘仅被部分桥接的电气放电，这种放电可以在导体附近发生也可以不在导体附近发生。在强电场中，变压器内部绝缘中存在的弱点或生产过程中造成的缺陷会引起局部放电，这种放电的能量很小，它的短时存在并不影响电气设备的绝缘强度，但介质一旦发生局部放电，这些微弱的放电将产生累积效应会使绝缘的介电性能逐渐劣化并使局部缺陷扩大，最后导致绝缘击穿。长时感应电压带局部放电测量试验能有效地发现绝缘内部的固有缺陷或者是由雷电冲击或操作波冲击试验所造成的局部隐患，以便消除这些缺陷，防止局部放电对绝缘造成破坏。因此要保证设备长期运行的可靠性，局部放电试验是必不可少的。国内外学者对变压器的局部放电方法进行了很多研究，目前一般采用单边加压的方法，由于加压端对地电位高，电压越高、自身带入回路的局放量就增大，对试验设备危害也越大，严重时直接威胁试验技术人员的生命安全。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供的一种换流变双边加压局放试验装置及其试验方法，由P1变频电源、T1励磁变压器、T2励磁变压器、L1补偿电抗器、L2补偿电抗器、C1-C6电容分压器、局放检测仪、Em接地端子排、CT1-CT4电流互感器组成；

其中，P1变频电源低压侧接主电网380V动力电源，其高压侧连接T1励磁变压器和T2励磁变压器低压侧；T1励磁变压器高压侧极性端接换流变压器阀侧绕组C、T2励磁变压器高压侧极性端接换流变压器阀侧绕组D；T1励磁变压器和T2励磁变压器高压侧非极性端接地；电容分压器C3、C4串联，首端接换流变压器网侧绕组A、尾端接地；电容分压器C1、C2串联，首端经CT3后接C、尾端接Em接地端子排；电容分压器C5、C6串联，首端经CT4后接D、尾端接Em接地端子排；L1补偿电抗器首端经CT3后接C、尾端经CT1后接Em接地端子排；L2补偿电抗器首端经CT4后接D、尾端经CT2后接Em接地端子排；换流变压器网侧绕组B点接地。

采用上述装置，可以使T1励磁变压器和T2励磁变压器输出相位相差180度，保证对称加压试验时，阀侧绕组可承受试验电压不出现击穿和损坏的情况。试验方法按以下7个步骤进行：

步骤1：从零开始升压，电压上升到保持5min，并记录局部放电测量，其中Um为设备最高运行线电压；

步骤2：电压上升到保持5min，并记录局部放电测量；

步骤3：电压上升到当试验电压频率等于或小于两倍额定频率时，试验持续时间应为60s，当试验频率超过两倍额定频率时，试验持续应为t＝额定频率f_N/试验频率f_S×120S，且不小于15秒，并记录局部放电测量。试验时，试验频率为250Hz，持续时间为24s；

步骤4：试验后立即将电压降至U₂，保持60min，期间连续测量局部放电，并每隔5min记录局部放电测量；

步骤5：将电压降至保持5min，并记录局部放电测量；

步骤6：试验完毕，降压至零，并关闭电源；

步骤7：试验电压不产生突然下降；在线端电压为时，局部放电量的连续水平不应大于100pC；在线端电压为时，局部放电量的连续水平不应大于300pC，局部放电不呈现持续增长的趋势，偶然出现的较高幅值脉冲可以忽略不计；在线端电压为时，局部放电量的连续水平不应大于550pC；局放试验后的油色谱分析结果要求合格，并与局放试验前的分析结果无明显差异；如果满足本要求，判断合格。

本发明同现有技术相比，具有以下优点和有益效果：首次提出了一种换流变双边加压局放试验法，建立了换流变双边加压局放试验接线方法和试验流程，与传统局放方法对比，大大提高了试验效果和效率，经过试验验证，本发明具有推广价值，为电力系统探索变压器局放试验方法提供了宝贵的指导和借鉴经验。另外，本发明改变了落后、陈旧的局放试验模式，降低了电力系统的试验成本，节约了试验的人力和物力。

附图说明

图1是本发明的接线示意图；

图2是本发明试验加压程序流程图。