可控电抗器感应耐压试验电源装置及其局部放电测量方法

摘要

本发明公开了一种可控电抗器感应耐压试验电源装置及其局部放电测量方法，涉及一种可控电抗器现场试验技术。本装置的结构是变频电源柜(1)、中间变压器(2)、可控电抗器(6)依次连接，为可控电抗器(6)提供试验电源；可控电抗器(6)、检测阻抗(5)、局部放电测试仪(7)依次连接，检测可控电抗器(6)的局部放电量；中间变压器(2)、电容分压器(3)、电压表(4)依次连接，测量中间变压器(2)的试验电压；补偿电抗器(8)和可控电抗器(6)连接，补偿可控电抗器(6)的无功电流。本发明适用于所有可控电抗器的感应耐压试验及其局部放电测量。

权利要求

1.一种可控电抗器感应耐压试验电源装置的局部放电测量方法，所述的可控电抗器感应耐压试验电源装置包括测试对象可控电抗器(6)；设置有变频电源柜(1)、中间变压器(2)、电容分压器(3)、电压表(4)、检测阻抗(5)、局部放电测试仪(7)、补偿电抗器(8)；

变频电源柜(1)、中间变压器(2)、可控电抗器(6)依次连接；

可控电抗器(6)、检测阻抗(5)、局部放电测试仪(7)依次连接；

中间变压器(2)、电容分压器(3)、电压表(4)依次连接；

补偿电抗器(8)和可控电抗器(6)连接；

其特征在于方法包括下列步骤：

①采用变频电源柜(1)作电源单相输出电压供给中间变压器(2)升压，用补偿电抗器(8)补偿可控电抗器(6)容性无功；

所述的变频电源柜(1)作为试验电源提供0～300Hz的试验电压；

②在试验电压1.5Um下，将补偿电抗器(8)任意串、并联使用；

③采用中间变压器(2)、电容分压器(3)、电压表(4)连接在可控电抗器(6)低压侧监视所施加的试验电压；

④在可控电抗器(6)的高压套管末屏取信号，在检测阻抗(5)中进行数据处理后通过电缆传送到局部放电测试仪(7)进行分析；

⑤在中间变压器(2)和电容分压器(3)之间，在中间变压器(2)和可控电抗器(6)之间，分别用铝箔伸缩软管连接，防止电晕；

⑥现场试验中必须在低电压下予以调试。

说明书

可控电抗器感应耐压试验电源装置及其局部放电测量方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种可控电抗器现场试验技术，尤其涉及一种可控电抗器感应耐压试验电源装置及其局部放电测量方法。

背景技术

[0002] 我国电网现有500kV超高压交流线路90多条，总长度约15000km。三峡电站建成后，500kV线路和容性充电功率要增加很多。对于华中电网，因为水电比重很大，汛期和枯水期水力发电出力、高峰和低谷电力负荷变化极大，导致电网电压的控制非常困难。通常，综合采用普通超高压并联电抗器、可投切低压并联电抗器、发电机进相运行和一定数量的静止无功补偿器来解决上述问题。但是，普通超高压电抗器容量不可控，低压电抗器只能分组投切，存在着受变压器容量限制和出力严重不足的问题。现有相控静止补偿装置只能用在低压侧补偿，且价格十分昂贵，不可能大量采用。超高压可控并联电抗器控制灵活，造价低廉，不仅可平滑调节系统无功功率，限制工频电压升高和潜供电流，提高系统稳定性，还兼具大幅度限制操作过电压的功能，应是电网首选的无功补偿设备。研究表明：仅华中电网若全部采用超高压并联可控电抗器补偿，仅需新增感性无功15Gvar左右，且可省去价格昂贵的超高压大容量断路器。

[0003] 近期新建的500kV峡江(三峡-江陵)II回线路全长132公里，峡江II回线路江陵侧设计配置有一台高压可控电抗器，采用的高压可控电抗器是以三台单相高压可控电抗器组成的电抗器组，按照国标GB50150-2006要求，在现场应进行局部放电试验，尤其是可控电抗器运输途中受到冲撞，为检查可控电抗器内部器身是否存在位移和变形以及冲撞对绝缘结构的影响，急需研制一种可控电抗器感应耐压试验电源装置。

[0004] 可控电抗器现场感应耐压试验及其局部放电测量在国内尚属首次。

发明内容

[0005] 本发明的目的就是为了克服现有技术存在的缺点和不足，提供一种可控电抗器现场感应耐压试验电源装置及其局部放电测量方法。

[0006] 本发明的目的是这样实现的：

[0007] 本装置包括测试对象可控电抗器，设置有变频电源柜、中间变压器、电容分压器、电压表、检测阻抗、局部放电测试仪、补偿电抗器；

[0008] 变频电源柜、中间变压器、可控电抗器依次连接，为可控电抗器提供试验电源；

[0009] 可控电抗器、检测阻抗、局部放电测试仪依次连接，检测可控电抗器的局部放电量；

[0010] 中间变压器、电容分压器、电压表依次连接，测量中间变压器的试验电压；

[0011] 补偿电抗器和可控电抗器连接，补偿可控电抗器的无功电流。

[0012] 本装置工作原理：

[0013] 利用变频电源柜和中间变压器作为试验电源，采用补偿电抗器补偿，与可控电抗器产生并联谐振。中间变压器对可控电抗器的低压侧绕组加压，使可控电抗器高压侧绕组试验电压达到1.5Um。在可控电抗器的高压侧高压套管末屏取信号，在检测阻抗中进行数据处理后通过电缆传送到局部放电测试仪进行分析。

[0014] 本装置在国内首次实现了在可控电抗器上进行现场感应耐压和局部放电试验。

[0015] 本发明具有以下优点和积极效果：

[0016] ①对于可控电抗器，在现场是首次进行感应耐压及局部放电测量。本电源装置经过现场试验证明，采用中间变压器和补偿电抗器及变频电源柜作为试验电源装置，在可控电抗器上进行现场感应耐压和局部放电试验是可行的。

[0017] ②在现场采用高电压从低电压侧绕组励磁进行可控电抗器局部放电测量，实测表明，只要加压引线及补偿设备的均压措施，电位连接可靠，背景干扰可抑制到最小。

[0018] ③适用于所有可控电抗器的感应耐压试验及其局部放电测量。

附图说明

[0019] 图1是本装置组成方框图

[0020] 其中：

[0021] 1-变频电源柜；

[0022] 2-中间变压器；

[0023] 3-电容分压器；

[0024] 4-电压表；

[0025] 5-检测电抗；

[0026] 6-可控电抗器；

[0027] 7-局部放电测试仪；

[0028] 8-补偿电抗器。

具体实施方式

[0029] 下面结合附图和实施例进一步说明：

[0030] 一、可控电抗器感应耐压试验电源装置(简称本装置)

[0031] 如图1，本装置包括测试对象可控电抗器6，设置有变频电源柜1、中间变压器2、电容分压器3、电压表4、检测阻抗5、局部放电测试仪7、补偿电抗器8；

[0032] 变频电源柜1、中间变压器2、可控电抗器6依次连接；

[0033] 可控电抗器6、检测阻抗5、局部放电测试仪7依次连接；

[0034] 中间变压器2、电容分压器3、电压表4依次连接；

[0035] 补偿电抗器8和可控电抗器6连接。

[0036] 二、可控电抗器感应耐压试验电源装置局部放电测量方法(简称本方法)[0037] 本方法包括下列步骤：

[0038] ①采用变频电源柜1作电源单相输出电压供给中间变压器2升压，用补偿电抗器8补偿可控电抗器6容性无功；

[0039] 所述的变频电源柜1作为试验电源提供0～300Hz的试验电压；

[0040] ②在试验电压1.5Um下，将补偿电抗器8任意串、并联使用；

[0041] ③采用中间变压器2、电容分压器3、电压表4连接在可控电抗器6低压侧监视所施加的试验电压；

[0042] ④在可控电抗器6的高压套管末屏取信号，在检测阻抗5中进行数据处理后通过电缆传送到局部放电测试仪7进行分析；

[0043] ⑤在中间变压器2和电容分压器3之间，在中间变压器2和可控电抗器6之间，分别用铝箔伸缩软管连接，防止电晕；

[0044] ⑥现场试验中必须在低电压下予以调试。

[0045] 二、本装置各部件

[0046] 1、变频电源柜1

[0047] 采用变频电源柜1作为试验电源。该装置工作时输出励磁电压在0-360V、频率在30-300Hz的标准正弦波，通过中间变压器2升压加在可控电抗器6的低压侧。

[0048] 变频电源柜1参数如下：

[0049] 输入电压：380±10％

[0050] 输出功率：300kW

[0051] 输出电压：0～365V

[0052] 输出电流：0～800A

[0053] 调节频率：0～300Hz

[0054] 2、中间变压器2

[0055] 中间变压器2是以SF6气体为绝缘介质的180kV/2×500V，容量为800kVA的升压变压器。对可控电抗器6的低压侧绕组加压。

[0056] ①中间变压器2参数如下：

[0057] 型号：YDQW 800kVA/180kV

[0058] 编号：221006、7

[0059] 低压电压：500V

[0060] 高压电压：180kV

[0061] 低压电流：1600A

[0062] 高压电流：4.4A

[0063] 仪表电压：200V

[0064] 电压比：360倍

[0065] 频率：200Hz

[0066] 重量：1300kg

[0067] ②结构特点：

[0068] 油箱-采用厚钢板，制成圆筒形，上下盖采用弧形结构，消除钢板的剪切力，箱盖2
法兰用埋头螺杆连同高低压套管密封后，充以10kg/cm 水压；24小时无渗漏、变形，安全系数为2.2；

[0069] 铁芯-采用0.3mm矽钢片，卧式单框结构，铁芯截面420mm2，磁密取1.0T，铁芯表面全屏蔽以降低发生局部放电的场强；

[0070] 线圈-高压绕组匝数540匝，电密2A/mm2，匝绝缘0.05mm聚脂薄膜20层+0.05mm低绝缘20层，端部绝缘距离90mm并设有均压环；

[0071] 低压匝数15匝，电密2A/mm2；

[0072] 大电流到出线处采用反磁性钢板降低局部过热。

[0073] 套管-采用工程塑料，爬距980mm、跳距900mm表面喷绝缘清漆，端部装有400×450mm均压罩；

[0074] 绝缘介质-采用SF6气体在4.5kg/cm2下击穿场强230kV/cm，大大减小了变压器重量，较同类型油浸试验变压器轻1.5。

[0075] 总重量-1.2吨。

[0076] 中间变压器2按技术要求进行了1.1UN即200kV 5分钟感应耐压试验和1.0UN下的局放试验及额定短路电流下1小时温升试验。

[0077] 3、补偿电抗器8

[0078] 补偿电抗器8由3台40kV/20A补偿电抗器组成。在1.5Um下，补偿电抗器8呈线性。根据试验电压及电流要求，可任意串、并联使用。

[0079] 补偿电抗器8参数如下：

[0080] 额定电压：40kV；

[0081] 单台电抗：3H；

[0082] 额定电流：20A。

[0083] 4、其它功能部件均为常用件。