4731±800kV特高压换流站换流变高压电气试验

1、± 800kV特高压换流站换流变高压电气试验摘要：本文详细介绍了 ±800kV特高压换流站中换流变的高压电气试验关键词：土 800kV特高压换流站、换流变、高压电气试验1引言向家坝一上海土 800kV特高压直流示范工程是“十一五国家电网规划建设 的金沙江一期送电华东直流输电工程, 工程的建设符合国家能源战略,是进一步 落实国家“西部大开发战略,实现国家电网西电东送总体规划目标,促进资源 优化配置的一项重要举措.也是“十一五期间扩大川电外送规模,满足华东、 华中用电需要的一项工程.向家坝-上海特高压直流示范工程是世界直流输电发 展史上的里程碑工程,也是我国特高压输电技术的开创

2、性工程.土 800kV奉贤换流站工程换流局部采用双极、每极两个十二脉动换流器用联接线, 电压配置为“400k4400kV,双极共安装24台工作换流变4个换流器单元,每极高、 低端各1组,4台备用换流变每极高、低端各备用1台,共28台.每极安装Yo-Y-12 接线及Yo-A-11接线的换流变各2组,每组换流变均由3台容量为297.1MVA勺单相油 浸式双绕组换流变压器组成,换流变压器采用BOX-IN的封闭安装形式,阀侧套管直接 插入阀厅.2换流变主要高压电气试验工程及方法2.1 绕组连同套管的直流电阻测量2.1.1 试验仪器：变压器直流电阻测试仪,测试电流40AO2.1.2 试验接线：2.1.3

3、试验步骤:a.检查试验接线.测试直流电阻接线图b.测量高压绕组在各分接位置的直流电阻.c.测量低压绕组直流电阻.d.记录数据同时记录变压器的上层油温.2.1.4 数据分析：a.相问的最大不平衡率小于2%b.换算到同一温度下,与出厂值比拟相应变化小于2%c.最大不平衡率计算公式：(% = (Rmax-Rmii) /Rave.d.温度换算公式：R1=(235+t1)R2/(235+t2)2.1.5 平安考前须知：a.测试导线应有足够的截面；b.测量过程中不得操作变压器的分接开关；c.测量时应认真记录绕组温度；d.更换试验接线时,一定要先断开试验电源；e.变压器本体及高、低压侧出线上禁止有人工作.2

4、.2 检查所有分接头的电压比2.2.1 试验仪器：数字式变压器变比测试仪.2.2.2 试验接线：将变压器上下压绕组对应接入变比电桥的相应接线端子.2.2.3 试验步骤：a.检查试验接线.b.按变比测试仪的使用说明书正确操作.c.测量各分接位置的变比误差.2.2.4 数据分析：实测变比与制造厂铭牌数据相比无明显差异,且应符合电压比的规律；电压比的允许误差在额定分接头位置时为土 5%.2.2.5 平安考前须知：a.变压器高、低压侧测试线不能接反；b.变压器变比测试仪应接地；c.更换试验接线时,一定要先断开试验电源；d.变压器本体及高、低压侧出线上禁止有人工作.2.3 检查变压器引出线极性检查单相变

5、压器引出线的极性必须与设计要求及铭牌上标记和外壳上的符号 相符.使用仪器：数字式变压器变比测试仪.2.3.1 绕组连同套管的绝缘电阻、吸收比或极化指数的测量2.3.2 试验仪器：5000V兆欧表.型号：AVQ美国制造.2.3.3 试验接线：a.将变压器各侧绕组分别短接,被测绕组接入兆欧表高压端,非被测绕组外 壳接地.b.测量时假设环境湿度大于70%高压引线应加屏蔽.2.3.4 试验步骤：a.检查试验接线.b.清洁变压器套管,擦去外表污垢.c.将变压器与外部连线全部撤除,进行接地放电,时间不小于10分钟.d.测量高压绕组对低压绕组绝缘电阻、吸收比及极化指数.e.测量低压绕组对高压绕组及地绝缘电阻

6、、吸收比、极化指数.f.测量高压绕组对低压绕组及地绝缘电阻、吸收比、极化指数.g.记录绝缘电阻,同时记录温度和湿度.2.3.5 数据分析：测量的绝缘电阻换算到同温度下,不应低于出厂值的70%吸收比不应小于1.3,当R60s大于3000MQ,时,吸收比可不作考核要求；极化 指数不应低于1.3,当R60以10000MQ时,极化指数可不作考核要求.2.3.6 平安考前须知：a.被测绕组应短接包括中性点引出端.b.非被试绕组应短接接地.c.测量后应充分放电.时间不小于10分钟.2.5 绝缘油试验2.5.1 试验仪器：绝缘油色谱分析仪、绝缘油绝缘强度试验仪等2.5.2 试验步骤:a.准备注入变压器之前的

7、油做简化分析.b.测量变压器油中的微量水含量.c.变压器第一次升压前取样测量油中的含气量.d.变压器在升压前及额定运行24小时后,各进行一次油中溶解气体的色谱 分析.e.注入变压器之后的油做电气强度试验.试验前电极和油杯及取样油瓶应用无水酒精洗净烘干,用标准量规检查电 极间的距离.取样用有磨口塞的广口的无色玻璃瓶,取样应在晴天进行,从油箱下部的 放油孔中取出,先放油冲洗管道和油瓶,再注入绝缘油,油样取好后加盖, 在瓶上写明油样的名称和取样日期.油样在试验室放置相当时间,直到油样接近室温,才用被试油将油杯和电极冲洗3次,再将油沿杯壁慢慢注入油杯,盖上玻璃盖静止 15分钟.限制箱电流整定为3A,电

8、压从零升起,升压速度为3kV/S,直到油隙击穿, 记录击穿电压值.调压器下降置零,拉开电源,拨开电极上的游离碳,静止 5分钟,再进行 下一次试验.总共进行5次试验,取5次平均值为油的平均击穿电压.2.5.3 数据分析：应符合以下要求：1外观：透明,无杂质或悬浮物；2水溶性酸PH值> 5.43 酸值,mgKOH/g <0.034闪点闭口C不低于1405 水份mg/L<106 界面张力25C mN/m >357 90c时介质损耗因数tg6 %注入电气设备前/后：< 0.5/0.78 击穿电压：> 60kV9 体积电阻率90C Q. m>6X 101010油

9、中含气量%体积分数<111油泥与沉淀物%质量分数 <0.0212油中溶解气体的色谱分析,应符合下述规定：换流变压器应在注油静置后、 耐压和局部放电试验24h后、冲击合闸及额定电压下运行 24h后,各进行一次换 流变压器器身内绝缘油的油中溶解气体的色谱分析.各次测得的氢、乙快、总姓含量,应无明显差异.新装变压器油中 H2与姓类气体含量pL/l任一项不宜 超过以下数值：总姓类：20H2： 10C2H2： 02.5.4平安考前须知：a.试验时宜在室温15到35c和湿度不高于75%勺情况下进行.b.油耐压试验区域应拉平安绳,并挂警示牌.c.接地牢固可靠,且接地线的截面不小于 4mmd.在确

10、认电源断开后,方可处理油杯中的杂质.2.6 套管试验2.6.1 试验仪器：AVO数字兆欧表、智能型抗干扰介质损耗测试仪、交流耐压试验装置、直流耐 压试验装置.2.6.2 试验步骤：a.套管开箱后,用专用套支架将套管竖直放置,套管法兰接地.b.测量绝缘电阻 测量电容型套管主绝缘的绝缘电阻,应符合产品的技术规定；测量电容型套管“抽压小套管或“测量小套管对法兰的绝缘电阻.采用 2500V兆欧表测量,绝缘电阻不应低于 1000MQ.c.测量电容型套管的主绝缘介质损耗角tg6和电容值采用正接法.如图介损电桥的高压输出端接套管的高压端,介损的 Cx端接套 管的测量小套管,实测tg 6 油浸纸绝缘不大于0.

11、5% ;实测电容量值与产 品铭牌值或出厂试验值相比,其差值应在土 5%范围内.220Vd.工频耐受电压试验.网侧线路套管： 740 X 80% kV1分钟通过网侧中性点套管：95 X 80% kV 1分钟通过 阀侧套管：1020X 80% kV1分钟通过e.直流耐受电压试验.2.7 套管电流互感器试验2.7.1 使用仪器：2500V兆欧表、AVO数字兆欧表、互感器励磁特性测试仪、电流互感器误差校验仪.2.7.2 试验步骤：.a.测量二次绕组对外壳及二次绕阻之间的绝缘电阻,测量值不宜低于 1000MQ ;b.测量绕组的直流电阻值.使用双臂电桥测量套管CT二次绕组的直流电阻,同型号、同批次、同规格

12、的电流互感器二次绕组直流电阻值和平均值的差异不宜大于10%.c.检查电流互感器的接线组别和极性使用互感器特性测试仪或直流电流表、 干电池,检查电流互感器的接线组别和极 性,必须符合设计要求,并应与铭牌和标志相符；d.误差试验.校验电流互感器的变比误差,应符合计量要求；非计量用绕组应进行变比检查,并应与制造厂铭牌值相符.e.测量电流互感器励磁特性曲线.当继电保护对电流互感器的励磁特性有要求时,应进行励磁特性曲线试验.使用 互感器特性测试仪测试,当电流互感器为多抽头时,可在使用抽头或最大抽头测 量,测量结果应符合产品要求.f.工频耐压试验.二次绕组对外壳及二次绕阻之间的工频耐压试验,试验电压2kV

13、,时间1分钟；可用2500V兆欧表代替.2.8 密封试验试验2.8.1 使用仪器：压力表2.8.2 试验步骤：换流变压器装配完后,在储油柜油面上施加0.03MpA压力,用压力表监视,至少持续12h,不应渗漏.2.9 辅助装置的检查根据产品使用说明书,对温度计、气体继电器、压力释放交装置、油位指示器等 进行检查,应符合产品技术要求.2.10 辅助回路绝缘试验冷却器油泵和风扇电机、有载分接开关的电动机、信号回路及限制和辅助设备回 路导线等用2500V兆欧表测量其绝缘电阻,应无闪络及击穿现象.2.11 有载分接开关检查与试验2.11.1 使用仪器：有载分接开关特性测试仪2.11.2 试验步骤：a.手

14、动操作2回从最大分接到最小分接,再回到最大分接,称 1回,检查 开关转动局部,转动应灵活.b.测试开关指示的分接位置是否正确一般通过测变比确定.c.检查开关在各分接位置时的接触是否良好.d.测量开关在各分接位置时线圈的直流电阻,各项性能应符合技术条件要求.e.按开关使用说明书进行安装和其他试验,各项性能应符合技术条件要求.f.在额定电压、额定频率和空载情况下,检查调压情况,其切换同步性和电压变化规律应符合产品的规定.g.有载分接开关并列运行时,必须检查开关动作的同期性：手动操作2回,通过听开关动作声音等方法来检查开关动作的同期性.h.注入有载分接开关油箱中的油应符合规定.2.12 油泵及冷却器

15、的运行试验a.冷却器才I续工作24h,应无渗漏油和吸入空气.b.油泵开动后应无异常声响和明显震动.2.13 铁心及相关绝缘的试验2.13.1 使用仪器：5000kV兆欧表2.13.2 试验步骤：a.进行器身检查的换流变压器,应测量可接触到的螺栓、夹件对铁腕、铁心、 油箱的绝缘电阻.b.不进行器身检查的换流变压器,应通过接地端分别测量夹件对铁心、夹件和 铁心对油箱的绝缘电阻.c.采2500V或5000V绝缘电阻表测量,持续时间为1分钟,应无闪络及击穿现 象.2.14 绕组连同套管的绝缘介质损耗因数tg 5及电容量测量2.14.1 使用仪器：智能型抗干扰介质损耗测试仪2.14.2 试验接线：反接线

16、.被试绕组短接接电桥的 Cx端,非被试绕组及外壳短 接接地,试电压为10kV2.14.3 试验步骤：a.检查试验接线；b.测量高压绕组对低压绕组及地的介质损耗因数及电容量；c.测量低压绕组对高压绕组及地的介损损耗因数及电容量；d.测量高压绕组和低压绕组对地的介损损耗因数及电容量.2.14.4 数据分析：介质损耗因数tg 6值,换算到同一温度下,不应大于出厂值 的130%当测量时的温度与产品出厂试验温度不符时, 应换算到同一温度时的数 据进行比拟.2.14.5 平安考前须知:a.试验区域应围上平安绳,并悬挂标志牌.b.换流变压器外壳及铁芯应可靠接地、非被试绕组应短路接地.c.被试线圈所有出线端要

17、首尾连接起来.d.变压器油位应在正常运行位置.e.测量时,介损电桥必须接地；f .绕组介质损耗因数应在油面温度 10C 40c之间进行测量.g.在确认电源断开后才能换线.2.15 直流泄漏电流测量2.15.1 试验仪器：直流高压试验装置.2.15.2 试验接线：将换流变压器被试绕组短接后接入直流高压试验装置的高压输出端,非被试绕组及外壳短接接地,试验在末端进行.2.15.3 试验步骤：a.将换流变压器绕组充分放电；b.检查试验接线；c.测量高压绕组对低压绕组及地的直流泄漏电流值,500kVfe压等级,试验电压为 60kV;d.测量低压绕组对高压绕组及地的直流泄漏电流值；2.15.4 数据分析：

18、试验电压为60kV;读取一分钟时的泄漏电流值,一般规定,泄漏电流值不应大于30仙A (20C) o2.15.5 平安考前须知：a.试验区域应围上平安绳,悬挂标志牌,并派专人看守.b.接地线接地牢固可靠.c.高电压回路与接地体的距离必须留有足够的平安裕度.d.直流泄漏电流测量应在绕组连同套管的绝缘电阻、介质损耗因数( tg 6 )和 电容量测量等试验合格后进行.e.操作人员在操作前,要通知有关人员离开被试变压器,在取得试验负责人许 可后,方可加压.f.过电压保护整定开关设置在适当位置上,一般为 1.15-1.2m试验电压值.并 通过空载升压验证过电压保护整定.g.升压到试验电压,停留1分钟,记录泄漏电流值和测试温度.h.变更接线或试验结束时,应首先降下电压