特大型电力变压器现场局部放电测量技术研究.pdf
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1、试 验 研 究 特大型电力变压器现场局部放电测量技术研究 吴云飞,胡惠然 (湖北省电力试验研究院,湖北 武汉 430077) 摘要:介绍了三峡右岸电站安装运行的特大型电力变压器的现场长时感应电压试验带局部放电测量情况。 关键词:变压器;局部放电;试验 中图分类号:TM406文献标识码:B文章编号:10018425(2010)04002904 Technology Research on Field Partial Discharge Test of Extra Large Power Transformer WU Yun-fei, HU Hui-ran (Hubei Electric Powe
2、r Testing & Research Institute, Wuhan 430077, China) Abstract:The satuation of field ACLD of extra large power transformer in right shore power station in the three-gorge project is introduced. Key words:Transformer;PD;Test 1引言 根据国标GB50150-2006电气装置安装工程 电气设备交接试验标准和三峡工程变压器订货合 同的规定,三峡右岸电站12台840MVA/500k
3、V电 力变压器在现场交接时应进行长时感应电压试验带 局部放电测量(ACLD)。该项试验能够模拟变压器苛 刻运行条件, 较灵敏地检测变压器出厂后以及在安 装过程中有无绝缘损伤, 并作为安装后变压器能否 投入系统的重要判据之一。但是,现场的ACLD试验 的难度远比在试验室试验大的多,主要是电源、补偿 以及抗干扰问题等。针对这些问题,笔者进行了研究 与开发,取得了较为满意的效果。 2试验的基本情况 2.1现场情况 三峡电站由左、右岸电站两部分构成,其中,左岸 电站安装14台700MW发电机组, 右岸电站安装12 台700MW发电机组,总装机容量182MW,是目前世 界上装机容量最大的水电站。 三峡左
4、岸电站的14台 机组已于2005年9月16日全部投产发电。右岸电站 的12台机组也于2008年底之前全部投产发电。 由于三峡工地处于施工阶段, 现场条件十分恶 劣,加上气候原因,给试验工作带来了极大的困难。 为确保三峡右岸发电机组早日投入运行, 湖北电力 试验研究院三峡试验项目工作组于2007年5月22 日开始正式试验。 到目前为止,已经圆满完成了12 台主变的长时感应电压试验带局部放电测量, 确保 了三峡工程的顺利完工。 2.2变压器铭牌参数 型号:SSP-840000/500 容量:840MVA/840MVA 电压:(550-22.5%)/20kV 空载损耗:195kW 冷却方式:OFWF
5、 组别:YNd11 高压入口电容:16 937pF 低压入口电容:55 340pF 2.3试验依据及遵循标准 (1)GB1094.3-2003电力变压器。 (2)GB50150-2006电气装置安装工程电气设 备交接试验标准。 (3)三峡工程变压器订货合同。 (4)IEC60076-3,2000标准。 TRANSFORMER 第 4 7 卷 第 4 期 2 0 1 0 年 4 月 Vol.47 April No.4 2010 第 4 7 卷 3试验电压、 加压程序和试验合格标准 3.1试验电压 根据GB1094.3-2003、GB50150-2006中的有关 要求,各侧绕组的试验电压如下: 高
6、压侧:1.1Um/3 姨=349kV 1.5Um/3姨=476kV 1.7Um/3姨=540kV,Um=550kV 3.2加压程序 从零升压,观察起始放电电压,到349kV持续 5min;到476kV持续5min;再升至540kV持续24s;再 降至476kV,如果局部放电量满足标准规定要求,且不 随时间增长,则持续30min,否则在476kV电压下持 续60min;再降至349kV,持续5min,如图1所示。 3.3试验合格标准 (1)试验电压不产生突然下降。 (2)在1.5Um/3 姨 电压下长时间试验期间,高压 绕组局部放电量的连续水平不大于500pC。 (3)在1.5Um/3 姨 电压
7、下,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不计入。 (4)在1.1Um/3 姨 电压下,视在电荷量的连续水 平不大于100pC。 4试验方法和试验接线 4.1试验方法 本试验采用250Hz 560kVA中频发电机组作电 源,输出电压0800V连续可调,供给三台中间变压 器(低压串联、高压并联)升压,被试变压器的容性负 载由电抗器补偿, 使中频发电机组在感性工况下运 行,防止机组发生自激,以确保设备及试验安全。 4.2试验接线 以A相为例, 变压器局部放电试验接线如图2 所示。 5试验参数估算 变压器采用250Hz电源试验时,负载性质呈容 性,为防止中频发电机组自激,出现过压
8、现象,应将 负载性质补偿为感性无功。 被试变压器高压侧分接 开关置于1分接。 已知:被试变压器空载损耗P0=195kW,高对低 及地的绕组电容为CH=16 937pF, 低对高及地的绕 组电容为CL=55 340pF。 高、低电压比:K=15.88 单相有功损耗: P01=1.51.5(50/250)1.9(250/50)1.6195/3= 130kW 单相有功电流Ir=130/30=4.3A 考虑到该变压器高压绕组为纠结式绕组, 其纵 向电容Cz为: Cz= CH 3(l)2 =16937/27=627.3pF(其中l取3) 被试变压器高压侧被试相的容性电流为: Ihc=1570(16937
9、/9+627.3)47610-9=1.875A 所以,被试变压器低压侧容性电流为: IC=1.515.881.875=44.66A 采用4台15kV/250kvar电抗器(两串两并)与4 台15kV/100kvar电抗器(两串两并)并联接在被试 变压器低压侧被试相两端, 用感性无功将容性无功 补偿,在30kV电压下,感性电流为: Il=(2502+1002)/15=46.66A 中间变高压侧输出电流为: ISB=I2r+(Il-IC)2姨=4.32+22姨=4.7A 5min 24s 1.7Um/3姨 5min 5min 30min 1.5Um/3姨 1.1Um/3姨 1.5Um/3姨 1.1
10、Um/3姨 图1变压器局部放电时施加试验电压时间顺序图 Fig.1Diagram of time to apply voltage in PD test of transformer 30kV 476kV A(1) C0 MG SBLcf c a b C B O E Zm JFD E E 图2变压器局部放电试验接线 Fig.2Connection diagram for PD test of transformer M电动机320kW 400V;G250Hz中频发电机组(560kVA、 0800V连续可调);SB中间变压器(3台400kVA、48/0.4kV 高并低串);L补偿电抗器;Cf电容
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