[發明專利]消除轉換選擇器因素的換流變壓器狀態判斷方法

有效

• 申請號: 201310015982.7
• 申請日: 2013-01-16
• 公開（公告）號: CN103116089A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 鄧萬婷;王瑞珍;馮天佑
• 申請（專利權）人: 湖北省電力公司電力科學研究院;國家電網公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01N33/00
• 代理公司: 武漢楚天專利事務所 42113
• 代理人: 雷速

技術領域

本發明涉及電力換流變壓器的監測，具體說是一種消除轉換選擇器因素的換流變壓器狀態判斷方法。?

背景技術

一、變壓器調壓方式?

變壓器的電壓調節即電壓比的變化是通過有載分接開關使變壓器一次繞組或二次繞組的加匝或減匝來實現的，基本調壓型的接線方式有三種，如圖1所示有載分接開關的基本類型，具體包括：?

a、線性調壓方法；?

b、正反調壓：極性選擇器正反調壓、雙路極性選擇器正反調壓；?

c、粗-細調壓：粗級選擇器粗-細調壓、多粗級選擇器粗-細調壓。?

對于電力變壓器，線性調壓方法一般適用于中等調壓范圍，最大為20％。目前，隨著供電部門達標工作的開展，對電壓合格率的要求越來越高；隨著峰電負荷與谷電負荷差距增大，促使有載分接開關每天調節次數增多、調壓范圍增大，線性調壓方法不能滿足要求，因此使用正反調壓；粗-細調壓的有載分接開關越來越多。考慮性價比、運輸等多種因素，電力行業較多使用了極性選擇器正反調壓、粗級選擇器粗-細調壓。?

二、轉換選擇器動作產氣原因?

對于極性選擇器正反調壓、粗級選擇器粗-細調壓方式的有載分接開關，均使用轉換選擇器來擴大調壓范圍，見圖1a-1e。在轉換選擇器動作之前，分接選擇器位于“K”位置，轉換選擇器位于“+”或“－”位置。轉換選擇器在動作時不切斷主回路電流，但由于耦合電容的存在，會使轉換選擇器動靜觸頭分離時切斷一個數值很小的電流，由于該電流的存在，使分離的觸頭間產生火花；同時若出現在斷口上的恢?復電壓超過一定限制，將使動靜觸頭間拉弧。因此由于開斷電流和恢復電壓的作用，有載分接開關轉換選擇器操作過程中會存在燃弧和熄弧過程，在油中燃弧將使油分解產生特征氣體，從而變壓器本體油中會因轉換選擇器動作而出現特征氣體。?

三、轉換選擇器動作產氣影響?

因變壓器轉換選擇器動作而出現特征氣體會影響運行變壓器設備狀態的分析、評價以及檢修策略的制定。例如，隨著越來越多的直流輸變電工程投入運行，換流站調試和運行維護人員在系統調試和日常運行過程中發現：換流變有載分接開關中轉換選擇器（極性開關）正常的頻繁切換會使換流變本體絕緣油中檢測到一定含量的特征氣體，特別是乙炔有時甚至超過國家和行業標準注意值（GB/T7252-2001規定換流變絕緣油中產生乙炔氣體含量的注意值為1uL/L）。具體引起以下問題：?

1）影響設備故障情況的分析?

對于充油設備，油中溶解氣體檢測是用來分析設備內部故障原因最有效的方法之一。現有充油設備油中溶解氣體的相關判斷標準均未考慮轉換選擇器操作時的產氣，因此當換流變有載分接開關中轉換選擇器正常的頻繁切換使油中溶解氣體乙炔增長超過標準注意值時，使用現有的油中溶解氣體的相關判斷標準，會認為換流變內有可能存在一定的故障，因此該現象對換流變內部狀態及相應故障分析產生一定的干擾。?

2）影響設備狀態評價和檢修策略的制定。?

國家電網公司交流主網和直流已全面采用狀態檢修模式，狀態評價、狀態檢修等概念已深入到生產領域的方方面面。目前，每年都對換流站設備進行定期和動態評價，換流站每年的檢修計劃和技改計劃的依據主要來源于設備狀態評價結果，因此狀態量真實反映設備狀態變得至關重要。根據Q/GDW168-2008《輸變電設備狀態檢修試驗規程》，當換流變有載分接開關中轉換選擇器正常的頻繁切換使本體油中乙炔?超過標準注意值時，換流變狀態將由正常狀態變為注意狀態，根據設備狀態編制的檢修策略也會因之改變，檢修周期會縮短，檢修資金的使用效率將降低。?

四、應對措施?

研究結果顯示：換流變有載調壓開關轉換選擇器動作產生的C₂H₂氣體含量對換流變有無故障的判斷及換流變狀態評價有一定影響，其他產生的氣體H₂、CH₄、C₂H₄、C₂H₆含量較低，基本不會對換流變壓器有不良影響。為此，可首先對換流變壓器轉換選擇器動作產生的C₂H₂氣體進行估算，然后將設備油中色譜分析結果減去因有載調壓開關轉換選擇器而存在的C₂H₂含氣量，再對設備狀態進行分析，可消除其影響。?

轉換選擇器操作過程中的產生的特征氣體量的主要相關影響因素如下：?

1、與有載分接開關的類型有關。?

2、與額定電壓有關。?