油浸式电力变压器（电抗器）现场低频加热试验导则编制说明

电力行业标准《油浸式电力变压器（电抗器）现场

低频加热试验导则》编制说明1.工作内容1.1任务来源电力行业标准《油浸式电力变压器（电抗器）现场低频加热试验导则》（以下简称本《标准》）是根据《国家能源局综合司关于下达2022年能源领域行业标准制修订计划及外文版翻译计划的通知》（国能综通科技【2022】96号）而编制的，计划编号：能源20220346，由电力行业高压试验技术标准化技术委员会现场检测分技术委员会归口组织编写工作。本标准为首次编制版本。1.2主要参加单位和工作组成员接受标准编制任务后，委员会组织成立了标准编写工作组。参加本标准制订工作的主要单位有：国网湖北省电力有限公司电力科学研究院、中国电力科学研究院有限公司、苏州华电电气股份有限公司、特变电工沈阳变压器集团有限公司、网湖北送变电工程有限公司、安西电变压器有限责任公司、网宁夏电力有限公司电力科学研究院、州西门子变压器有限公司、国大唐集团科学技术研究院有限公司中南电力试验研究院、国三峡建工（集团）有限公司等单位；主要起草人有：谢齐家、汪涛、张宇、张书琦、姜杏辉、刘丰、汪志军、王涛、吴旭涛、吕晓东、韩金华、盖斐等人；委员会指定了标准的指导专家为国网山东省电力公司电力科学研究院辜超，指导专家全程指导标准的编制工作。1.3工作简要过程2022年11月16日，委员会组织在线上召开了标准工作组启动会并对初稿进行了第一次讨论，主要对标准的范围、标准的章节安排等提出了修改意见，确定了标准的整体框架。主要技术意见如下：（1）标准的适用范围删除电压等级和单相的限定，适用于油浸式电力变压器（电抗器）及高压直流输电用换流变压器；（2）增加一章“符号及名称”，统一整个标准所使用的符号；（3）正文部分按照“试验原理”、“试验设备要求”、“试验准备”、“试验实施”和“试验报告”的顺序组织，正文部分规定共性的原则、流程，因变压器（电抗器）相数、绕组数量、散热方式不同而需个性化规定的，以附录的方式进行编写。会后，编写组按照要求对标准进行了修改，形成了标准讨论稿。2023年4月20日，委员会组织召开了编制工作组第二次工作会议，并组织专家对标准技术内容进行了审查。会议对标准讨论稿进行了讨论和修改，主要技术意见如下：（1）标准标题的英文翻译风格应该根据惯例和标委会意见进行统一；（2）第1章“范围”明确了本文件主要的适用情况包括低温环境下配合热油循环、绝缘试验、启动运行的辅助加热，以及绝缘干燥处理；（3）标准正文中只讨论和低频加热直接相关的有关规定，不再对热油循环、变压器（电抗器）保温等因应用情况存在差异的内容进行规定，必要时将相关要求或条款放到附录中表述；（4）修改试验原理的表述，修改试验原理接线图，删除真空滤油机等与低频加热不直接相关的部分；（5）简化低频加热电源部分功能要求，删除低频加热装置谐波相关指标的要求；简化电气量测量系统要求，主要规定监测电气量及其准确度要求；简化试验前变压器（电抗器）的有关要求。会后对标准进行了第二次修改，并因为主要的公式表达均已放到附录中，正文中原第4章“符号”移至附录A中。2.编写原则和主要内容2.1编写原则本标准是首次编写版本。编制遵循“统一性、协调性、适用性、一致性和规范性”的原则，严格按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》进行编制，并与相关标准协调统一。2.2主要内容本标准共包括9章和4个资料性附录，主要内容如下：1范围提出规定了标准的适用范围。2规范性引用文件提出引用和参考的标准及规范。3术语和定义为了便于标准的应用，对本标准中采用的术语和定义进行了规定。4试验原理介绍了低频加热试验的基本原理。5试验设备与仪器对试验设备与仪器组成、通用要求以及低频加热电源、电气测量单元、温度测量单元等进行了规定。6试验方法按照试验准备、加热程序和注意事项等三部分，详细介绍了低频加热现场试验的技术要点进行了原则性的规定。7试验报告对试验报告的主要要素进行了规定。附录A（资料性）典型试验接线与参数估算分情况介绍了各种类型变压器及电抗器的低频加热接线方法以及参数的估算方法。附录B（资料性）变压器临界饱和频率的和铁心饱和的特征波形提供了变压器低频加热时临界饱和频率的估算方法，描述了低频加热时铁心饱和的电流波形特征，给出了输出波形为方波的低频加热发生铁心饱和时的典型波形。2.3编制目的及要解决的问题电力变压器（含换流变）及电抗器是电力系统中最重要的设备之一，其安全运行直接影响供电的安全性、可靠性。作为确保高电压、大容量的电力变压器及电抗器绝缘状态良好重要手段的热油循环工艺，现场实施时经常遇到两个问题：（1）一是在﹣15℃及以下的低温环境中，仅靠热油循环一般难以达到GB50148规定的油温65℃±5℃要求，即使达到也耗时极长。这种情况在我国西部、北部地区的冬季尤其突出，严重影响变压器安装质量、制约输变电工程进度。（2）二是对于变压器（电抗器）器身受潮的干燥处理，热油循环在有限时间内往往只能做到绝缘结构的表面局部干燥，一旦干燥处理不彻底，势必为变压器的安全可靠运行留下隐患。大量研究和工程实践表明，热油循环时辅以低频加热，能够大幅提高油浸式电力设备的加热干燥效率，提升干燥效果，有效解决以上两个问题。然而，由于缺乏统一的技术标准指导，在试验频率选择、试验流程管控等方面没有统一规范，因此少数变压器（电抗器）制造商或运维单位对该项技术应用还持谨慎态度，制约了低频加热技术发挥更广、更大的作用。因此，为规范低频加热现场试验的开展，迫切需要制定本标准，充分发挥低频加热技术的优势和防范可能的风险，促进低频加热技术的标准化和推广应用。通过本标准的制定，规范低频加热装置的制造参数，指导变压器（电抗器）制造商和运维单位安全高效地开展现场低频加热试验，提升变压器（电抗器）的安装、检修质量，确保安全运行。3.主要试验验证情况及预期达到的效果低频加热是指对变压器（电抗器）绕组施加远低于50Hz的电流进行加热的技术。由于低频加热工作频率低，绕组的感抗远低于工频感抗，因此工作电压低、无功功率小（无需无功补偿），具有安全可靠的特点。同时，由于低频加热是通过绕组发热，热量产生于变压器（电抗器）内部，加热效率高，非常有利于绝缘纸中的水分向油中迁移，容易实现油纸绝缘的整体干燥，干燥效果远超单纯使用热油循环。目前，低频加热技术在国内外均得到应用。国内在±800kV、±1100kV换流站、1000kV特高压站和核电站等数十个工程成功应用，在技术可行性、加热效率和干燥效果等方面已得到充分实践验证。4.采用国际标准和国外先进标准情况，与国际、国外同类标准水平的对比情况国际、国外无同类标准，因此本标准未采用国际标准或国外标准。5．与现行法律、法规、政策及相关标准的协调性本标准参考引用了GB/T2900.95-2015和GB/T1094.2-2013中的术语和定义。国内相关的标准有：GB/T1094.2-2013《电力变压器第2部分：液浸式变压器的温升》中规定了变压器额定和特殊条件下的温升限值，以及变压器温升的试验方法。不适用于低频下的负载试验，无法指导相应的测量。GB50148-2010《电气装置安装工程电力变压器、油浸电抗器、互感器施工及验收规范》中规定了变压器现场安装应采用热油循环进行干燥处理需要达到的油温条件，但未考虑环境温度过低导致的温度不达标的问题。本标准参考上述标准，是对现有标准体系的有效补充。由以上编写情况可知，本标准与现行法律、法规、政策没有抵触，与现行有效的相关标准协调。6．贯彻标准的要求和措施建议本标准作为一种推荐性标准，规定了油浸式电力变压器（电抗器）现场低频加热试验的试验设备要求、试验准备、试验实施和试验报告等技术要求。有效指导油浸式电力变压器（电抗器）及高压直流输电用换流变压器现场低频加热试验的开展。因此在本标准的贯彻过程中应组织各省市、自治区电力科学研究院所从事变压器、电抗器现场安装、检修、维护和试验的人员和仪器设备生产企业相关人员学习，对标准进行宣讲，组织经验交流，保证油浸式电力变压器（电抗器）现场低频加热试验的规范性。7．废止现行行业标准的建议本标准为首次制订，没有需要废