專利名稱：一種1000kV交流特高壓變壓器現(xiàn)場局部放電試驗裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種IOOOkV交流特高壓變壓器現(xiàn)場局部放電
試驗裝置及方法。
背景技術(shù)：
國家電網(wǎng)公司IOOOkV晉東南-南陽-荊門特高壓交流試驗示范工程，是中國首個特高壓交流輸變電工程。IOOOkV特高壓電力變壓器是該工程的核心設(shè)備之一，為檢查長途運輸和現(xiàn)場安裝后設(shè)備的絕緣狀態(tài)，根據(jù)國家電網(wǎng)公司《loookv晉東南-南陽-荊門特高壓交流試驗示范工程電氣設(shè)備交接試驗標(biāo)準(zhǔn)》等技術(shù)規(guī)范的要求，IOOOkV交流特高壓變壓器在現(xiàn)場安裝完成后必須進行繞組連同套管的感應(yīng)電壓試驗帶局部放電試驗。IOOOkV交流特高壓電力變壓器的現(xiàn)場局部放電試驗在國內(nèi)外尚屬首次，基于特高壓變壓器的分體式結(jié)構(gòu)，現(xiàn)場分別對特高壓變壓器的本體(電壓等級1000kV)和調(diào)壓補償變(電壓等級110kV)進行局部放電試驗，技術(shù)難度很大1.特高壓變壓器本體試驗電壓高，要求現(xiàn)場試驗設(shè)備的電壓高；2.特高壓變壓器本體單臺容量大、空載損耗大，要求補償電抗器容量大、試驗用機組和試驗變壓器容量大； 3.交接試驗標(biāo)準(zhǔn)要求高，要求試驗裝置和回路自身局部放電量?。?.現(xiàn)場試驗環(huán)境差，影響因素多，極易對局部放電試驗結(jié)果造成影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種IOOOkV交流特高壓變壓器現(xiàn)場局部放電試驗裝置及方法，可實現(xiàn)對特高壓變壓器的局部放電試驗。本發(fā)明實施例提供一種IOOOkV交流特高壓變壓器現(xiàn)場局部放電試驗裝置，包括異步電動機、無刷中頻同步發(fā)電機、第一級中間試驗變壓器、特高壓變壓器、補償電抗器及局部放電測試儀，所述特高壓變壓器包括調(diào)節(jié)補償變壓器及主體變壓器，所述異步電動機與所述無刷中頻同步發(fā)電機連接組成中頻發(fā)電機組，輸出連續(xù)可調(diào)的電壓供給所述第一級中間試驗變壓器進行升壓，將升壓后的電壓提供給所述特高壓變壓器的調(diào)節(jié)補償變壓器進行升壓給所述特高壓變壓器的主體變壓器提供試驗電源，然后通過所述局部放電測試儀進行分析；所述補償電抗器與所述特高壓變壓器的補償變壓器連接，補償試驗回路的無功電流，確保所述無刷中頻同步發(fā)電機的負載為感性。本發(fā)明實施例還提供一種IOOOkV交流特高壓變壓器現(xiàn)場局部放電試驗方法，包括通過異步電動機與無刷中頻同步發(fā)電機輸出連續(xù)可調(diào)的電壓給第一級中間試驗變壓器進行升壓；利用特高壓變壓器的補償變壓器作為第二級中間試驗變壓器，對所述第一級中間試驗變壓器升壓后的電壓進行再次升壓后提供給所述特高壓變壓器的的主體變壓器，為所
3述特高壓變壓器的主體變壓器提供試驗電源；設(shè)置與所述特高壓變壓器的補償變壓器連接的補償電抗器，補償試驗回路的無功電流，確保所述無刷中頻同步發(fā)電機的負載為感性；將所述特高壓變壓器的各級別電壓套管末屏的信號傳送至局部放電測試儀中進行試驗分析。本發(fā)明實施例通過所述第一級中間試驗變壓器及所述特高壓變壓器的調(diào)節(jié)補償變壓器作為第二級中間試驗變壓器對中頻發(fā)電機組輸出的電壓升壓后給所述特高壓變壓器的主體變壓器提供試驗電源，然后通過所述局部放電測試儀進行分析，同時利用所述補償電抗器對所述第一級中間試驗變壓器進行補償，可實現(xiàn)對特高壓變壓器的局部放電試驗。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要的附圖所簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本發(fā)明IOOOkV交流特高壓變壓器現(xiàn)場局部放電試驗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明IOOOkV交流特高壓變壓器現(xiàn)場局部放電試驗方法的流程示意圖。其中1-異步電動機；2-無刷中頻同步發(fā)電機；3-第一級中間試驗變壓器；4-特高壓變壓器；5-補償電抗器；6-局部放電測試儀；7-電容分壓器；42-調(diào)節(jié)補償變壓器；44-主體變壓器。
具體實施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。圖1所示為本發(fā)明實施例試IOOOkV交流特高壓變壓器現(xiàn)場局部放電試驗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，所述試驗裝置包括異步電動機1、無刷中頻同步發(fā)電機2、第一級中間試驗變壓器3、特高壓變壓器4、補償電抗器5及局部放電測試儀6。所述特高壓變壓器4為分體式結(jié)構(gòu)，包括調(diào)節(jié)補償變壓器42及主體變壓器44。所述異步電動機1與所述無刷中頻同步發(fā)電機2連接組成中頻發(fā)電機組，本發(fā)明實施例采用250Hz/800kVA中頻發(fā)電機組作電源，輸出0 1200V連續(xù)可調(diào)的電壓，供給所述第一級中間試驗變壓器3。所述第一級中間試驗變壓器3與所述特高壓變壓器4的調(diào)節(jié)補償變壓器42連接， 所述調(diào)節(jié)補償變壓器42作為第二級中間試驗變壓器。所述第一級中間試驗變壓器3將所述異步電動機1與所述無刷中頻同步發(fā)電機2輸出的電壓進行升壓，然后提供給所述特高壓變壓器4的調(diào)節(jié)補償變壓器42的調(diào)壓繞組供電。所述調(diào)節(jié)補償變壓器42作為第二級中間試驗變壓器，其低壓繞組給所述主體變壓器44供電。由于所述特高壓變壓器4在250Hz下為容性，為保證所述無刷中頻同步發(fā)電機2 的負載為感性，所述補償電抗器5對所述第一級中間試驗變壓器3的高壓側(cè)進行無功電流補償，確保所述無刷中頻同步發(fā)電機2的負載為感性。在所述特高壓變壓器4的高、中、低壓套管末屏取信號，通過電纜傳送到所述局部放電測試儀6進行分析。本發(fā)明實施例所述試驗裝置通過所述第一級中間試驗變壓器3及所述特高壓變壓器4的調(diào)節(jié)補償變壓器42作為第二級中間試驗變壓器對中頻發(fā)電機組輸出的電壓升壓后給所述特高壓變壓器4的主體變壓器44提供試驗電源，然后通過所述局部放電測試儀6 進行分析，同時利用所述補償電抗器5對所述第一級中間試驗變壓器3進行補償，可實現(xiàn)對特高壓變壓器4的局部放電試驗。本發(fā)明實施例所述試驗裝置還可包括電容分壓器7，所述電容分壓器7與所述第一級中間試驗變壓器3連接，用于監(jiān)視所述第一級中間試驗變壓器3對所述中頻發(fā)電機組輸出的電壓升壓后的電壓，如果監(jiān)視出電壓不合適，則可通過設(shè)置所述無刷中頻同步發(fā)電機2的參數(shù)進行調(diào)節(jié)。另外，本發(fā)明實施例還可在現(xiàn)場使用紫外成像儀查找電暈放電點，進行有針對性的屏蔽，如在箱沿和升高座法蘭處加裝均壓環(huán)。另外，本發(fā)明實施例還可采用超聲定位儀對被試變壓器進行監(jiān)測，以判斷放電來源。本發(fā)明具有以下優(yōu)點和積極效果①首次在國內(nèi)外成功、高質(zhì)量地完成了 IOOOkV特高壓電力變壓器的現(xiàn)場局部放電試驗；②試驗表明，整套試驗裝置具有自身局部放電量小、輸出波形好、調(diào)壓平穩(wěn)、被試品適應(yīng)能力強(電抗器補償電流(0-70) A可調(diào)節(jié))、安全可靠的特點；③在補償電抗器補償容量基本不變的情況下，取消了高電壓中間試驗變壓器的采用；錯誤！未找到引用源。調(diào)壓補償變高低壓之間的局放信號傳遞比為50以上，可有效較少試驗回路對特高壓變壓器局放測量的影響；錯誤！未找到引用源。試驗中采取的多項現(xiàn)場抗干擾措施，有效地減少了外部環(huán)境和試驗回路對局部放電測量結(jié)果的影響，確保了測量結(jié)果的準(zhǔn)確性；錯誤！未找到引用源。對特高壓變壓器和其他特大型變壓器的現(xiàn)場局部放電試驗具有指導(dǎo)意義，能滿足目前國內(nèi)所有電力變壓器現(xiàn)場局部放電試驗的要求。本發(fā)明實施例所述試驗裝置中各裝置具體參數(shù)可進行如下設(shè)置，可以理解的，此僅為本發(fā)明的一個實施例，并不能用來進行限制本發(fā)明權(quán)利要求的范圍。1、異步電動機1、無刷中頻同步發(fā)電機2采用250Hz/800kVA中頻發(fā)電機組作電源，輸出電壓0 1200V連續(xù)可調(diào)，供給第一級中間試驗變壓器3。參數(shù)如下額定容量800kVA額定電壓1035V (相電壓598V)
額定頻率25OHz (同步)功率因數(shù)彡0.5(滯后)相數(shù)三相(可兩相或單相輸出)出線方式6端引出接線方式可連接成Δ、Y、V、Z形波形畸變率絕緣等級定子F級，轉(zhuǎn)子F級運行方式允許滿負荷運行60min額定轉(zhuǎn)數(shù)1500r/min (同步)電壓調(diào)整范圍10 100%額定電壓2、第一級中間試驗變壓器3經(jīng)第一級中間試驗變壓器3升壓后給調(diào)壓補償變壓器42的調(diào)壓繞組供電。參數(shù)如下型號YD-400頻率250/50Hz出廠序號400Y01、02、03容量400/200kVA設(shè)備種類戶外冷卻方式0ΝΑΝ電壓高壓(伏)48000/24000低壓(伏)400/200電流高壓(安)8.3低壓(安)1000儀表電壓(伏)200/100連續(xù)使用時間2小時局部放電量1.3 < 50pc溫升2小時不大于55°C3、補償電抗器5在第一級中間試驗變壓器3的高壓側(cè)采用補償電抗器5進行補償，確保無刷中頻同步發(fā)電機2的負載為感性。補償電抗器5參數(shù)如下額定電壓35kV額定電流25A、10A、5A額定容量:875kVar(5臺)、350kVar(8 臺)U75kVar(10 臺)最高工作電壓52. 5kV最大工作電流37.5Α、15Α、7· 5A線性度在0% -150%額定電壓時，其伏安特性為線性局部放電量在最高工作電壓，高壓端子的局部放電量< IOOpC4、其它功能部件均為常用件。
圖2所示為本發(fā)明實施例試IOOOkV交流特高壓變壓器現(xiàn)場局部放電試驗方法的流程示意圖，所述方法包括步驟22 通過異步電動機與無刷中頻同步發(fā)電機輸出連續(xù)可調(diào)的電壓給第一級中間試驗變壓器進行升壓。具體的，可通過異步電動機與所述無刷中頻同步發(fā)電機連接組成中頻發(fā)電機組， 本發(fā)明實施例采用250Hz/800kVA中頻發(fā)電機組作電源，輸出0 1200V連續(xù)可調(diào)的電壓， 供給所述第一級中間試驗變壓器。步驟M 利用特高壓變壓器的補償變壓器作為第二級中間試驗變壓器，對所述第一級中間試驗變壓器升壓后的電壓進行再次升壓后提供給所述特高壓變壓器的的主體變壓器，為所述特高壓變壓器的主體變壓器提供試驗電源。步驟沈設(shè)置與所述特高壓變壓器的補償變壓器連接的補償電抗器，補償試驗回路的無功電流，確保所述無刷中頻同步發(fā)電機的負載為感性。步驟觀將所述特高壓變壓器的各級別電壓套管末屏的信號傳送至局部放電測試儀中進行試驗分析。本發(fā)明實施例通過所述第一級中間試驗變壓器及所述特高壓變壓器的調(diào)節(jié)補償變壓器作為第二級中間試驗變壓器對中頻發(fā)電機組輸出的電壓升壓后給所述特高壓變壓器的主體變壓器提供試驗電源，然后通過所述局部放電測試儀進行分析，同時利用所述補償電抗器對所述第一級中間試驗變壓器進行補償，可實現(xiàn)對特高壓變壓器的局部放電試驗。本發(fā)明實施例所述試驗方法還可包括步驟四設(shè)置與所述第一級中間試驗變壓器連接的電容分壓器，用于監(jiān)視所述第一級中間試驗變壓器對所述中頻發(fā)電機組輸出的電壓升壓后的電壓。如果監(jiān)視出電壓不合適，則可通過設(shè)置所述無刷中頻同步發(fā)電機的參數(shù)進行調(diào)節(jié)?？梢岳斫獾氖?，本發(fā)明實施例所述試驗方法還可以包括在現(xiàn)場使用紫外成像儀查找電暈放電點，進行有針對性的屏蔽，如在箱沿和升高座法蘭處加裝均壓環(huán)；采用超聲定位儀對被試變壓器進行監(jiān)測，以判斷放電來源。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何梳理本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種IOOOkV交流特高壓變壓器現(xiàn)場局部放電試驗裝置，其特征在于包括異步電動機(1)、無刷中頻同步發(fā)電機( 、第一級中間試驗變壓器C3)、特高壓變壓器(4)、補償電抗器( 及局部放電測試儀(6)，所述特高壓變壓器包括調(diào)節(jié)補償變壓器0 及主體變壓器 (44)，所述異步電動機(1)與所述無刷中頻同步發(fā)電機( 連接組成中頻發(fā)電機組，輸出連續(xù)可調(diào)的電壓供給所述第一級中間試驗變壓器C3)進行升壓，將升壓后的電壓提供給所述特高壓變壓器的調(diào)節(jié)補償變壓器0 進行升壓給所述特高壓變壓器(4)的主體變壓器G4)提供試驗電源，然后通過所述局部放電測試儀(6)進行分析；所述補償電抗器(5) 與所述特高壓變壓器(4)的補償變壓器0 連接，補償試驗回路的無功電流，確保所述無刷中頻同步發(fā)電機的負載為感性。
2.如權(quán)利要求1所述的試驗裝置，其特征在于還包括電容分壓器(7)，所述電容分壓器(7)與所述第一級中間試驗變壓器C3)連接，用于監(jiān)視所述第一級中間試驗變壓器(3) 對所述中頻發(fā)電機組輸出的電壓升壓后的電壓。
3.如權(quán)利要求2所述的試驗裝置，其特征在于如果所述電容分壓器(7)監(jiān)視出電壓不合適，則通過設(shè)置所述無刷中頻同步發(fā)電機O)的參數(shù)進行調(diào)節(jié)。
4.如權(quán)利要求1所述的試驗裝置，其特征在于利用紫外成像儀查找電暈放電點，在查找出的電暈放電點處設(shè)置屏蔽裝置。
5.一種IOOOkV交流特高壓變壓器現(xiàn)場局部放電試驗方法，其特征在于通過異步電動機與無刷中頻同步發(fā)電機輸出連續(xù)可調(diào)的電壓給第一級中間試驗變壓器進行升壓；利用特高壓變壓器的補償變壓器作為第二級中間試驗變壓器，對所述第一級中間試驗變壓器升壓后的電壓進行再次升壓后提供給所述特高壓變壓器的的主體變壓器，為所述特高壓變壓器的主體變壓器提供試驗電源；設(shè)置與所述特高壓變壓器的補償變壓器連接的補償電抗器，補償試驗回路的無功電流，確保所述無刷中頻同步發(fā)電機的負載為感性；將所述特高壓變壓器的各級別電壓套管末屏的信號傳送至局部放電測試儀中進行試驗分析。
6.如權(quán)利要求5所述的試驗方法，其特征在于還包括設(shè)置與所述第一級中間試驗變壓器連接的電容分壓器，用于監(jiān)視所述第一級中間試驗變壓器對所述中頻發(fā)電機組輸出的電壓升壓后的電壓。
7.如權(quán)利要求6所述的試驗方法，其特征在于如果所述電容分壓器監(jiān)視出電壓不合適，則通過設(shè)置所述無刷中頻同步發(fā)電機的參數(shù)進行調(diào)節(jié)。
8.如權(quán)利要求5所述的試驗方法，其特征在于利用紫外成像儀查找電暈放電點，在查找出的電暈放電點處設(shè)置屏蔽裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種1000kV交流特高壓變壓器現(xiàn)場局部放電試驗裝置，包括異步電動機(1)、無刷中頻同步發(fā)電機(2)、第一級中間試驗變壓器(3)、特高壓變壓器(4)、補償電抗器(5)及局部放電測試儀(6)，所述特高壓變壓器包括調(diào)節(jié)補償變壓器(42)及主體變壓器(44)。本發(fā)明所述試驗裝置通過所述第一級中間試驗變壓器(3)及所述特高壓變壓器(4)的調(diào)節(jié)補償變壓器(42)對中頻發(fā)電機組輸出的電壓升壓后給所述特高壓變壓器(4)的主體變壓器(44)提供試驗電源，然后通過所述局部放電測試儀(6)進行分析，同時利用所述補償電抗器(5)對所述第一級中間試驗變壓器(3)進行補償，可實現(xiàn)對特高壓變壓器(4)的局部放電試驗。
文檔編號G01R31/12GK102193051SQ20101012039
公開日2011年9月21日 申請日期2010年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月5日
發(fā)明者吳云飛, 汪濤, 沈煜, 羅維, 金濤, 阮羚 申請人:湖北省電力試驗研究院