《统一潮流控制器用油浸式串联变压器技术规范》

ICS29.180

K41

T/CEC

中国电力企业联合会标准

T/CECXXXXX—201X

统一潮流控制器用油浸式串联变压器技术

规范

Technicalspecificationforseriesoiltransformerofunifiedpowerflowcontroller

（征求意见稿）

XXXX-XX-XX发布

中国电力企业联合会发布

T/CEC20182043

II

T/CEC20182043

统一潮流控制器用油浸式串联变压器技术规范

1范围

本标准规定了统一潮流控制器用油浸式串联变压器（以下简称串联变压器）的术语和定义，符号，产

品型号，使用条件，技术参数、结构与组件要求，试验，标志、标签，包装、运输和贮存。

本标准适用于电压等级为220kV和500kV的串联变压器。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T311.1绝缘配合第1部分：定义、原则和规则

GB/T1094.1电力变压器第1部分：总则

GB/T1094.2电力变压器第2部分：温升

GB/T1094.3电力变压器第3部分：绝缘水平、绝缘试验和外绝缘空气间隙

GB/T1094.4电力变压器第4部分：电力变压器和电抗器的雷电冲击波和操作冲击波试验导则

GB/T1094.5电力变压器第5部分：承受短路的能力

GB/T1094.7电力变压器第7部分：油浸式电力变压器负载导则

GB/T1094.10电力变压器第10部分：声级测定

GB/T1208电流互感器

GB/T2521冷轧取向和无取向电工钢带(片)

GB/T2536电工流体变压器和开关用的未使用过的矿物绝缘油

GB/T2900.95电工术语变压器、调压器和电抗器

GB/T4109交流电压高于1000V的绝缘套管

GB/T16927.1高电压试验技术第1部分：一般定义及试验要求

GB/T50150电气装置安装工程电气设备交接试验标准

DL/T272220kV～750kV油浸式电力变压器使用技术条件

DL/T911电力变压器绕组变形的频率响应分析法

DL/T1094电力变压器用绝缘油选用指南

DL/T1193-2012柔性输电术语

JB/T3837变压器类产品型号编制方法

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

统一潮流控制器unifiedpowerflowcontroller，UPFC

将两个（或多个）共用直流母线的电压源换流器以并联和串联的方式接入输电系统中，以同时控制线

路阻抗、电压幅值和相角的装置。[DL/T1193-2012]

3.2

1

T/CEC20182043

串联变压器seriestransformer

具有一个与线路串联以改变线路电压值和（或）相位的串联绕组及一个励磁绕组的变压器，它不同于

自耦变压器。

注：本标准中串联变压器应用于UPFC，其在UPFC中的基本接线参见附录A。

[GB/T2900.95-2015，定义3.1.8]

3.3

网侧绕组linesidewinding

与电网直接相连的绕组。

3.4

阀侧绕组seriestransformer

串联变压器接到换流器的绕组。

3.5

网侧绕组额定端间电压ratedvoltageoflinesidewinding

串联变压器同相网侧绕组两端间的额定电压差。

3.6

额定调节容量ratedadjustmentcapacity

串联变压器某一个绕组视在功率的指定值，由额定电流和网侧绕组额定端间电压决定。

4符号

下列符号适用于本文件。

Sr：变压器额定调节容量

Ir：变压器额定电流

P0：变压器空载损耗

I0：变压器空载电流

Pr75：在额定容量和参考温度75℃下变压器的负载损耗

5产品型号

串联变压器型号说明：

D(S)–C–□/□□

特殊使用环境代号

系统标称电压kV

额定调节容量kVA

串联

单相（三相）

6使用条件

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T/CEC20182043

6.1正常使用条件

正常使用条件如下：变压器应能在下列条件下正常使用，超出正常使用条件，由供需双方协商决定：

a)海拔高度：≤1000m；

b)最大风速：35m/s；

c)最高相对湿度：25℃下为95%；

d)最高气温：+40℃；

e)最低气温：-25℃；

f)最大日温差：25K；

g)覆冰厚度：≤10mm；

l)阀侧中性点接地方式：经高电阻接地；

i)地面水平加速度：＜3m/s2；

地面垂直加速度：＜1.5m/s2。

6.2特殊使用条件

在下列特殊使用条件下，变压器的技术条件可参照本标准或进行适当修正：超出正常使用条件，由供需

双方协商决定：

a)海拔高度>1000m；

b)有害的烟或蒸汽，过多灰尘或沙尘、盐雾、或重污秽等；

e)环境温度超出40℃，最低环境温度低于-25℃，及湿热条件；

f)覆冰厚度>10mm；

g)油箱特殊工作压力；

h)特殊负载特性、负载条件和谐波要求；

i)中性点特殊接地方式（如经电容、电抗等接地）；

j)特殊的冷却方式和布置方式；

k)户内安装变压器的室内通风要求；

n)极低温环境（如严寒地区）下投运；

p)其它特殊条件。

在较高环境温度或高海拔环境下的温升和冷却性能应按GB/T1094.2修正，在高海拔环境下的外绝缘应

按GB/T1094.3修正。特殊热带气候防护条件按相关标准执行。

7基本参数

7.1型式

220kV、500kV串联变压器绕组形式：单相或三相双绕组带稳定绕组；

分接方式：无分接。

7.2额定电压比

根据系统设计确定。

7.3额定调节容量

根据系统设计确定。

7.4联接组标号

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T/CEC20182043

220kV：III（网侧），yn0（阀侧），+d（稳定绕组）；网侧绕组首末端分别引出，参见附录B。

500kV：单相为I（网侧），I0（阀侧），i0（稳定绕组）；三相联结为III（网侧），yn0（阀侧），

+d（稳定绕组），参见附录B。

7.5额定频率

50Hz。

7.6短路阻抗

网侧绕组对阀侧绕组短路阻抗根据系统设计确定。

7.7冷却方式

油浸自冷式（ONAN）。

7.8绝缘水平

7.8.1网侧绕组绝缘水平

绕组绝缘水平见表1。

表1网侧绕组绝缘水平单位：kV

额定操作冲击耐受电额定雷电全波冲击耐额定短时感应或外施

系统电压等级绕组绝缘分类

压（峰值）受电压（峰值）耐受电压（方均根值）

网侧绕组端间--500--

220

网侧绕组相对地750950395

网侧绕组端间--950--

500

网侧绕组相对地11751550680

7.8.2阀侧绕组和稳定绕组绝缘水平

按照GB/T311.1就高执行，还应满足网侧绕组绝缘试验时传递过电压要求。

7.9绕组绝缘耐热等级

A级。

8性能要求

8.1温升限值

顶层油温升：55K；

绕组平均温升：65K；

绕组热点温升：80K；

油箱、铁心及结构件温升：80K。

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8.2损耗

P0≤0.08%Sr；

I0≤0.3%Ir；

Pr75≤0.3%Sr，参考温度75℃。

8.3局部放电水平

网侧绕组外施耐压和长时感应耐压试验中1.5倍额定电压下局放放电量应不大于100pC。

8.4调节容量过载能力

应满足GB/T1094.7要求。制造厂需提供短时急救过载能力的计算报告。

8.5承受短路能力

应满足GB/T1094.5要求，变压器应有承受线路短路电流的能力。

短路电流按照电网规划确定。

8.6承受过励磁能力

应承受以下故障工况所产生的变压器过励磁冲击：网侧绕组一端短路或接地，流过线路最大短路电流，

阀侧开关闭合，持续时间为网侧旁路开关切除串联变压器时间。

8.7直流偏磁

应满足DL/T2725.3.8的要求。

8.8工频电压升高允许持续运行时间

串联变压器工频电压升高允许持续运行时间满足表2的规定。

表2工频电压升高允许持续运行时间

工频过电压倍数（网

1.051.11.21.31.4

侧绕组端间）

空载持续时间连续连续连续30min180s

满载持续时间连续6h2h20min5s

8.9噪声水平

工频额定电压下噪声水平不大于65dB(A)。

9结构与组件要求

9.1铁心

宜选用晶粒取向冷轧硅钢片，并满足GB/T2521要求。

9.2绕组

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全部绕组应采用铜导线，优先采用自粘换位导线。

9.3油箱

9.3.1油箱上应设有温度计座、接地端子、吊攀和千斤顶支撑座等。

9.3.2油箱上应装有梯子，梯子下部有一个可以锁住踏板的挡板，梯子位置应便于对气体继电器的检查。

9.3.3油箱应装有进油阀、排油阀和油样阀。

9.3.4油箱应承受住真空度为13.3Pa和正压100kPa的机械强度试验，不得有损伤和不允许的永久变形。

9.4储油柜

9.4.1储油柜中的油应与大气隔离，可采用胶囊或金属膨胀器，胶囊的气室通过吸湿器与大气相通。

9.4.2储油柜内净容积应保证在最高环境温度允许过载状态下油位不超过最高油位，在最低环境温度未

投入运行时观察油位计应有油位显示。

9.4.3储油柜应装有油位计（带高、低油位报警接点）、放气塞、排气管、排污管、进油管、吊攀和人

孔。

9.5冷却装置

9.5.1散热器应承受住真空度为13.3Pa和正压100kPa的机械强度试验，不得有损伤和不允许的永久变

形。

9.5.2散热器宜经蝶阀固定在变压器油箱上或采用独立落地支撑。

9.6套管

9.6.160kV以上宜采用油浸式电容型套管，在最低环境温度下宜保持微正压。

9.6.2套管的试验和其他的性能要求应符合GB/T4109的规定。

9.7套管型电流互感器

变压器套管型电流互感器应符合GB/T1208的规定，其配置及规范按照工程需要确定。

9.8绝缘油

9.8.1绝缘油应满足GB/T2536和DL/T1094标准规定的环烷基油要求。

9.8.2油中应无乙炔，氢气含量小于10ppm，总烃含量小于20ppm。

9.9其它组件

9.9.1气体继电器、温度计、油位计、压力释放阀等应有完备的防雨措施，宜加装防雨罩；温度计座应

有防外力破坏的防护罩；气体继电器、集气盒安装位置应便于观察，气体继电器宜采用双浮球结构。

9.9.2铁心、夹件的接地引下线应通过小套管引出，并与油箱绝缘，接地处应有明显的接地符号或“接地”

字样。

9.9.3气体继电器至端子箱电缆应将每个触点的引线单独引出。

9.9.4铭牌应满足GB/T1094.1要求，应标明网侧绕组额定端间电压，用耐腐蚀材料制成，字样、符号

应清晰耐久，铭牌在设备正常运行时其安装位置应明显可见。

10试验

10.1例行试验

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例行试验项目包括：

a)电压比测量及联结组标号的检定；

b)绕组电阻测量；

c)绝缘系统电容和介质损耗因数的测量；

d)绕组连同套管的绝缘电阻、吸收比或极化指数测量；

e)铁心和夹件绝缘电阻的测量；

f)负载损耗和短路阻抗的测量；

g)空载损耗及空载电流的测量；

h)空载电流谐波测量；

i)操作冲击试验；

j)雷电全波冲击试验；

k)外施耐压试验；

l)长时感应电压试验带局部放电测量（ACLD）；

m)绕组频率响应特性试验；

n)密封试验；

o)绝缘油试验。

10.2型式试验

型式试验项目除例行试验项目外还包括：

a)声级测定（见10.3.18）；

b)温升试验（见10.3.19）。

10.3特殊试验

特殊试验项目包括：

a)短路承受能力试验（见10.3.20）；

b)暂态电压传输特性测定（见9.3.21）。

c)油箱机械强度试验。

10.4现场交接试验

交接试验项目包括：

a)电压比测量及联结组标号的检定（见9.3.2）；

b)绕组电阻测量（见9.3.3）；

c)绝缘系统电容和介质损耗因数的测量（见9.3.4）；

d)绕组连同套管的绝缘电阻、吸收比或极化指数测量（见9.3.5）；

e)铁心和夹件绝缘电阻的测量（见9.3.6）；

f)外施耐压试验（见9.3.12）；

g)长时感应电压试验带局部放电测量（ACLD）（见9.3.13）；

h)绕组频率响应特性试验（见9.3.14）；

i)绝缘油试验（见9.3.17）。

10.5试验方法

10.5.1一般要求

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试验项目中操作冲击试验、雷电全波冲击试验和外施耐压试验三项与常规变压器试验项目的方法存在

差异，其它试验项目方法内容与常规变压器基本一致。交接试验还应满足GB50150要求。

10.5.2电压比测量及联结组标号的检定

参照GB1094.1执行。

10.5.3绕组电阻测量

参照GB1094.1执行。

10.5.4绝缘系统电容和介质损耗因数的测量

参照GB1094.1执行。

10.5.5绕组连同套管的绝缘电阻、吸收比或极化指数测量

参照GB1094.1执行。

10.5.6铁心和夹件绝缘电阻的测量

参照GB1094.1执行。

10.5.7负载损耗和短路阻抗的测量

参照GB1094.1执行。

10.5.8空载损耗及空载电流的测量

参照GB1094.1执行。

10.5.9空载电流谐波测量

参照GB1094.1执行。

10.5.10操作冲击试验

10.5.10.1一般要求

应分别对网侧绕组开展端间操作冲击试验和相对地操作冲击试验。

10.5.10.2网侧绕组端间操作冲击试验

网侧绕组端间操作冲击试验要求如下：

a)应逐次对网侧绕组所有端子开展；

b)三相一体变压器：网侧绕组被试端子入波，另两相同名端子短接经高阻接地，网侧绕组剩余三个

端子短接经分流器接地；阀侧绕组中性点直接接地，阀侧绕组端子悬空；稳定绕组一端直接接地，另两端

悬空；试验接线参见附录C中图C.1；

c)单相变压器：网侧绕组被试端子入波，网侧绕组另一端子经分流器接地；阀侧绕组一端直接接地，

另一端悬空；稳定绕组一端直接接地，另一端悬空；

d)其它按照GB1094.3和GB/T1094.4执行。

10.5.10.3网侧绕组相对地操作冲击试验

网侧绕组相对地操作冲击试验要求如下：

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a)被试相网侧绕组首末端连接在一起入波，阀侧绕组短接经分流器接地，其余所有非被试端子直接

接地，三相一体变压器试验接线参见附录C中图C.1；

b)操作冲击电压波形可采用GB/T16927.1所推荐的(250μs±20%)/(2500μs±60%)标准波形；

c)其它参照GB1094.3和GB/T1094.4执行。

10.5.10.4其它绕组操作冲击试验

参照GB1094.3和GB/T1094.4执行。

10.5.10.5试验判断准则

参照GB1094.3和GB/T1094.4执行。

10.5.11雷电全波冲击试验

10.5.11.1一般要求

开展网侧绕组端间雷电全波冲击试验时，考虑传递过电压，阀侧绕组和稳定绕组端头宜接避雷器，避

雷器应与工程中配置一致。

10.5.11.2网侧绕组端间雷电全波冲击试验

网侧绕组端间雷电全波冲击试验要求如下：

a)应逐次对网侧绕组所有端子开展网侧绕组端间雷电全波冲击试验；

b)三相一体变压器：网侧绕组被试相一端入波，另一端经分流器接地，网侧绕组其余所有非被试端

子直接接地，阀侧端子经避雷器接地，阀侧中性点端子直接接地，稳定绕组端子一端直接接地、另两端经

避雷器接地，试验接线参见附录C中图C.2；

c)单相变压器：网侧绕组被试相一端入波，另一端经分流器接地，阀侧绕组一端端子直接接地，另

一端端子经避雷器接地，稳定绕组端子一端直接接地、另一端经避雷器接地，试验接线参见附录C中图C.3；

d)因避雷器的存在，试验程序中应在全电压全波冲击试验后进行几次不同电压值的降低电压全波冲

击试验，该降低电压值应与试验电压逐次上升至全压全波冲击试验过程中所用的几个电压降低值相同，例

如：60%、80%、100%、100%、100%、80%、60%；

d)其它参照GB1094.3和GB/T1094.4执行。

10.5.11.3网侧绕组相对地雷电全波冲击试验

网侧绕组相对地雷电全波冲击试验要求如下：

a)应逐次对网侧所有绕组开展网侧绕组相间雷电全波冲击试验；

b)三相一体变压器：网侧绕组被试相两端短接入波，网侧绕组一端接变压器外壳，另一端悬空，阀

侧绕组和稳定绕组一端接变压器外壳，另一端经避雷器接地，变压器外壳经分流器接地；

c)单相变压器：网侧绕组被试相两端短接入波，阀侧绕组和稳定绕组一端接变压器外壳，另一端经

避雷器接地，变压器外壳经分流器接地，试验接线参见附录C中图C.4；

d)因避雷器的存在，试验程序中应在全电压全波冲击试验后进行几次不同电压值的降低电压全波冲

击试验，该降低电压值应与试验电压逐次上升至全压全波冲击试验过程中所用的几个电压降低值相同，例

如：60%、80%、100%、100%、100%、80%、60%；

d)其它参照GB1094.3和GB/T1094.4执行。

10.5.11.4其它绕组端子雷电全波冲击试验

参照GB1094.3和GB/T1094.4执行。

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10.5.11.5试验结果判断准则

串联变压器雷电全波冲击试验判断准则如下：

a)对于带避雷器的雷电全波冲击试验，降低电压全波冲击示波图与全电压全波冲击示波图可能存在

差异，可对三次全电压全波冲击示波图进行比较，并对相同电压值的降低电压全波冲击示波图试验前后进

行比较，无明显差异，则应认为试验合格；

b)对于不带避雷器的雷电全波冲击试验，参照GB1094.3和GB/T1094.4执行。

10.5.12外施耐压试验

10.5.12.1一般要求

外施耐压试验包括网侧绕组相对地外施耐压试验、其它绕组外施耐压试验。交接试验中，试验耐受电

压标准为出厂试验电压值的80%。

10.5.12.2网侧绕组相对地外施耐压试验

网侧绕组相对地外施耐压试验要求如下：

a)开展试验时应进行局部放电测量，三相一体变压器试验接线参见附录C中图C.5，单相变压器试

验接线参见附录C中图C.6。

b)应按图1所示的施加的电压时间顺序来检验变压器的局部放电性能；

1)在不大于U2/3的电压下接通电源，U2为1.5倍最高相对地电压；

2)上升至U1保持60s，U1为试验耐受电压；

3)降低至U2保持60min，测试局部放电量；

4)降低至U3保持5min，U3为1.1倍最高相对地电压，测试局部放电量；

5)当电压降低至不大于U2/3的电压，方可断开电源。

c)如果满足以下要求，则试验合格：

1)试验电压不出现突然下降；

2)在U2下的长时试验期间，视在局部放电量的连续水平不大于100pC；

3)在U3下，视在局部放电量的连续水平不大于100pC；

4)在U2下的长时试验期间，应监视铁心、夹件的局部放电水平，视在局部放电量的连续水平

一般不大于100pC。

注：220kV串联变压器U1=395kV，U2=218kV，U3=168kV;500kV串联变压器U1=680kV，U2=476kV，U3=350kV

图1施加对地试验电压的时间顺序

10.5.12.3其它端子外施耐压试验

参照GB1094.3执行。

10.5.13长时感应电压试验带局部放电测量（ACLD）

参照GB1094.3执行。

10

T/CEC20182043

10.5.14绕组频率响应特性试验

参照DL/T911执行。

10.5.15油箱机械强度试验

参照GB1094.1执行。

10.5.16密封试验

参照GB1094.1执行。

10.5.17绝缘油试验

参照GB2536执行。

10.5.18声级测定

参照GB/T1094.10执行。

10.5.19温升试验

三相一体串联变压器，网侧绕组联接成星形接法，阀侧绕组三相短路，网侧绕组施加三相电源电压；

试验接线参见附录D中图C.7；

单相串联变压器，网侧绕组施加单相电源电压，阀侧绕组短路；

其它参照GB1094.2执行。

10.5.20短路承受能力试验

参照GB1094.5执行。

10.5.21暂态电压传输特性测定

参照GB1094.1执行。

11标志、标签和随行文件

1）每台串联变压器（包括标准组件）应附有全套的安装使用说明书、产品合格证书、出厂试验记录、

产品外形尺寸图、运输尺寸图、产品拆卸一览表、装箱单、铭牌图或铭牌标志图及备件一览表等。出厂资

料应妥善包装防止受潮。

2）出厂试验记录中应详细记录本标准所规定出厂试验项目中的全部试验结果和绝缘电阻值（注明测

量时的温度和湿度）。

3）根据用户要求，制造厂应提供本标准所规定项目的有关型式试验和特殊试验结果。

12包装、运输和贮存

1）变压器须具有承受其总质量的其总质量的起吊装置。变压器器身、油箱、储油柜或冷却器应有起

吊装置。

2）变压器的结构应在经过正常的铁路、公路及水路运输后，内部结构相互位置不变，紧固件不松动。

变压器的组件、部件（如套管、冷却器、事故放油阀和储油柜等）结构布置位置应不妨碍吊装、运输及运

输中紧固定位。

11

T/CEC20182043

3）变压器通常为带油进行运输。如受运输条件限制，可不带油运输，但须充干燥的氮气或干燥的空

气（露点低于-40℃）。运输前应进行密封试验，以确保在充以20kPa～30kPa压力时密封良好。变压器在

运输和贮存期间应保持正压，并有压力表进行监视。

4）变压器在运输中应装三维冲撞记录仪，应能承受运输冲撞加速度30m/s2（水平）。

5）变压器组件、部件在运输中，不应损坏和受潮。

12

T/CEC20182043

附录A

（资料性附录）

串联变压器在UPFC中的基本接线

串联变压器网侧