变压器局部放电试验.pdf

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1、梁 4 0卷第 9熊2 0 0 3年 9 月ff 著 T R 月压 艺 乙 忆7去 刃V o L 4 0 N o . 9 S e p t e m b e r 2 0 0 3三 峡 工 程 左 岸 电 站 2 号 T W U M - 8 4 0 M V A I 5 5 0 k V变 压 象 局 部 放 电 试 验胡惠然，汪涛，罗 维， 魏光华，江定水( 湖北省电力试验研究院，湖北 武汉 4 3 0 0 7 7 )摘要: 介绍了目 前三峡电 站安装的国内 容量最大的关键词: 变压器;局部放电;试验 中图分类号 ; T M8 3 5文献标识码 : II8 4 0 MV A i 5 5 0 k V三相

2、水冷变压器现场局部放电试验的情况文章编号: 1 0 0 1 - 8 4 2 5 ( 2 0 0 3 ) 0 9 - 0 0 2 4 - 0 3前言根据三峡 L 程设备订货合同的技术要求及 G B 5 0 1 5 0 - 1 9 9 1 电气装置安装工程电 气设备交接试 验标准 规定， 5 0 0 k V级变压器安装竣工后， 为检查 变压器的工艺质量， 需要在现场进行局部放电试验。2 试验的基本情况2 . 1 变压器基本参数型号 : T WU M8 9 5 7容量 : 8 4 0 M V A额定电压: 5 5 0 - 2 x 2 . 5 %/ 2 0 k V相数: 三相联结组: Y N d l

3、I短路阻抗: 1 6 . 5 %空载损耗: 2 1 6 k W高压人口电容: 约2 0 0 0 p F / 相厂家: 德国西门子2 .2 试验依据及遵循标准( I ) G B 1 0 9 4 . 1 - 1 9 9 6电力变压器( 2 ) G B 5 0 1 5 0 - 1 9 9 1 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 ) I E C 6 0 0 7 6 - 3 . 1 9 8 0电力变压器第三部分: 绝缘水平、 绝缘试验和外绝缘空气间隙 2 .3 环境条件温度2 6 9 C , 湿度 6 8 % 2 .4 试验时间及地点2 0 0 3 年5月2

4、4日， 三峡左岸电站8 2 厂坝平台3 试验方法及接线本试验采用2 5 0 H z 5 6 0 k V A中频发电机组作电 源，单相输出电压 0 - 1 O O O V连续可调.供给三台 4 8 k V / 4 0 0 V ，总容量 1 2 0 0 k V A中间变压器升压， 被 试变压器容性无功用电抗器补偿。试验接线( 以A相为例) 如图1 所示。4 被试变压器各端电压被试变压器高低压侧各端电压如图2 所示、5 施加电压及试验程序根据合同及I E C 6 0 0 7 6 - 3 ; 1 9 8 0 标准， 按预定试 验方案将试验电压升至 L O U . ( U ,， 为最大运行相电 压) ，

5、对变压器高压侧油气套管内的S F 6 气体进行 1 O m i n - 2 0 m i n的老炼试验，然后将电压升至 矶 ( 1 .5 U, ) 持续5 m i n ， 再升至 U , ( 1 .7 3 U, ) ， 激发 5 s 后， 降至U( 1 .5 U . ) ， 持续3 0 m i n , 每5 m i n 读取局部放电 量值( 如图3 所示) 。U , = -V -3 - x U 1 / -3 - = 5 5 0 k VU = 1 . 5 x U m / 甲3 = 4 7 6 k V6 试验容量的佑算大型变压器采用 2 5 0 H : 电源时，负载是容性 为防止试验中发电机自激，

6、出现过电压现象， 应将 负载性质补偿为感性无功。 6 . 1 被试变压器有功损耗估算已知被试变压器空载损耗约2 1 6 k W， 由于该变 压器为五柱结构， 各相空载损耗几乎相等， 即每相 各为7 2 k W。进行局部放电试验时，采用单相加压 法， 则试验时， 发电机供应的有功容量是:P = 1 . 5 x ( K x f , / f s ) Nt s / f .6 x p m万方数据第， 斯胡惠然、 汪涛、 罗维、 魏光华、 江定水: 三峡工 程左岸电站2 号T WU M- 8 4 0 M V A / 5 5 0 k V变压器局部放电试验2 5C T 2 NY o曰lllleel 州台一C

7、T 1 呱图1 8 4 0 M V A / 5 5 0 k V变压器局部放电试验接线n I电动机3 2 0 k , 4 0 0 % G - 一 发电机2 5 0 H z , 5 6 0 k V A 单相0 - 1 0 0 0 V S B 中间变厌器 3 x 4 0 0 k V A , 4 8 k V / 4 0 0 V( - ; . 台低H I , 联高F t . 井联后变比为4 8 k V / 1 2 0 0 V ) I 一补偿电抗器氏- 一 一 高压汕气套管电容名 . - 一一 检测电抗C , C -2 0 0 0, 电容分压粉3 0 - 3 0 0 H z J F U - -局邵放电恻试

8、仪C T 1 电流互感器 1 0 0 / 5 A C T 2 一 -电流互感器 1 0 0 / 5 A、。 A, 49 )图2 被试变压器高低压侧各端电压值L -30 k V ( IrF Iti l 1 . 5 I - )右 4 7 6 .8 k l : =7 1 5 , 2 k VU . ,= 3 4 .6 k V ( 匝li d 1 .7 3 倍)编 = 5 5 0 0 , U,= 8 2 5 k V0 .0 8 3于之2 八1 1 i n图 3施加的电压及时间程序二 1 .5 x ( 1 . 5 x 5 0 / 2 5 0 ) 9 x (2 5 0 / 5 0 ) 0 x 7 2= 1

9、41 k W压侧容性电流:I ,lo = 2 x a r x f s x C x U A o- 2 x 3 . 1 4 x 2 5 0 x 2 O O O x 4 7 6 . 8 x 1 0 - 9= 15 A试验时， 换算至变压器低压所需的无功容量为:Q c = K 1X I a o x 1 . 5 x 氏二 1 5 . 8 9 x 1 . 5 x 1 . 5 x 3 0=1 0 7 2 k v a r7 , = Q , / U . 二 1 0 7 2 / 3 0 = 3 5 .7 A 式中 K e - 一 一 被试变压器高低压间电压比， 为1 5 . 8 9C - - 被试变压器每相人口电

10、容i s 试验频率， 2 5 0 H z采用6台2 x 1 5 k V / 1 0 0 k v a r 线性电抗器并联， 作 容性无功补偿， 电抗器输出电流为3 9 . 6 A ， 补偿容量 为1 1 8 8 k v a r o由此， 1 5 倍额定电压下中间变压器输出电流 ( 最大值) 为:Isis=V 尤 + (1 ,- I .)2 = 2 4 .7 + 3 .9 - - 6 .1 A发电机输出电流( 最大值) :1 g 6 . 1 x 4 0 = 2 4 4 A实测2 4 0 A发电机输出电压为7 6 0 V ，发电机输出容量为 1 8 2 .4 k V A o有功电流: 1 ,= 1

11、4 1 . 0 / 3 0 = 4 . 7 A 式中K -感应电压倍数了 扮 一 一 额定频率， 5 0 H z关 一 试验频率， 2 5 0 H zp . -被试变压器空载损耗， k W 6 . 2 被试变压器容性功率估算实测被试变压器每相人口 电容为2 0 0 0 p F ， 则高7 局部放电测试数据记录在现场对该变压器进行了局部放电试验， 试验 结果如表 1 所示。8 现场局部放电测量应注慈的问题( 1 )局部放电测量频带一般选在4 0 H z - 2 0 0 H z 较1 2 0 H z - 2 0 0 H : 为好。万方数据o r , i第 8 ( 1 卷表 1 变压器局部放电检测值

12、试a f a 啦J 土各相放电员i p C电i l , k L 5li$ PQ又工互 _ _生1.731.55 8 2 而 R 1 寸 不711-70 1 10616 1- t 112而 汁I S 1 5R :J1 6 3 竺土 3 3loo809494一叭一9433一犯一33煞犯i86一 巧一二宜下2 。 _ 习 一 一 9 64 _ 1 56 0476一550一扔一挑一娜一47b476476一机汀: 、 i 1 a 放大P 1 0 0 P C时加电1 k : 时间延至1 h( 2 ) 具有开窗电路的仪器， 在干扰不大的情况 下。 应尽量不要开窗过大， 以免有用信号被去掉( 3 ) 应选择带

13、有同步跟踪功能的测量仪器， 对 辨别干扰有好处( 4 ) 对于电容负荷较大的被试品， 采用非对称 加压. 地线回线中通过大电流。测量仪器不能共用 该接地线， 但不能各自 接地， 必须做电位连接， 防止 地电位差干扰( 5 ) 对高压侧油气套管出线的变压器在进行局 部放电侧量时， 应进行加电压老炼试验。一般局部放电量随老炼时间加长而衰减， 老炼时间至少1 h( 6 ) 对变压器低压侧人L=1 电容大的被试品， 方 波校正时可不接人升压设备， 仅将低压绕组一端接 地进行校正即可。( 7 ) 几种局部放电现象的识别局部放电是 一 种随机性很强的物理现象， 因此 要求试验人员细心观察， 一般有几种典型

14、的放电特 征空气中放电: 放电发生在波峰附近， 有正负 相等的脉冲间隔电 晕放电: 放电发生在波峰上随电压上升而增大绝缘中有气泡: 不随电压上升， 且正负极性 对称油中 放电: 发生在波峰前后， 随电 压增长外界干扰: 幅值及相位处于不稳定。接触性放电: 发生在零标附近， 不稳定的脉冲。9 结束语本次对 8 4 0 M V A / 5 5 0 k V变压器进行的现场局 部放电试验，其效果是理想的， 背景干扰最小为 3 . 5 p C ， 最小检测量为3 3 . 5 p C ,P D Te s t o f No . 2 TWL M - 8 4 0 MVA/ 5 5 0 k V T r a n s

15、 f o r me r i n L e f t S h o r e P o w e r S t a t i o n i n t h e T h r e e - G o r g e P r o j e c tH U H a i - r a n , W A N G T a o , L U O W e i, W E I G u a n g - h u a , J I A N G D i n g - s h u i( H u b e i E l e c t r i c P o w e r T e s t a n d R e s e a r c h I n s t i t u t e , Wu h a

16、n 4 3 0 0 7 7 , C h i n a )A b s t r a c t : T h ef o r m e r , w h i c hd u p e d .o n - s i t e p a r t i a l d i s c h a r g e t e s t o f 8 4 0 M V A / 5 5 0 k V t h r e e - p h a s e w a t e r - c o o l i n g c a p a c i t y i s l a r g e s t i n C h i n a , i n s t a l l e d i n t h e T h r e e - G o r g e P o w e r S t a t i o n , i stran s-in truK e y w o r d s : T r a n s f o r m e r ; P D; T e s t收稿 日期 : 2 0 1 1 3 - 0 6 - 0 9作者简介 胡惠然( 1 9 3 8 - ) , 男， 湖南桃源人， 湖北省电力试验研究所教授级高级工程师， 从事变压器高电压试验及研究工作万方数据