[發明專利]特高壓變壓器空載試驗中濾波器的選取方法

有效

• 申請號: 201310529173.8
• 申請日: 2013-10-31
• 公開（公告）號: CN103543362A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 尹正民;汪發明;阮羚;謝齊家;周凱
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網湖北省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 武漢楚天專利事務所 42113
• 代理人: 雷速

技術領域

本發明涉及一種變壓器現場試驗方法，具體說是一種特高壓變壓器空載試驗中濾波器的選取方法。

背景技術

大型電力變壓器是輸變電系統中最重要、最昂貴的設備之一，其可靠性直接關系到電力系統安全穩定運行。尤其是在特高壓交直流工程中，大型變壓器作為輸變電系統的核心，地位尤為重要。

變壓器出廠或大修投運前，需進行現場空載試驗。空載試驗能有效檢驗變壓器鐵芯和內部缺陷，是評價變壓器安全、經濟、穩定運行的重要技術手段。由于特高壓變壓器體積重量龐大，不易運輸，為節省運輸成本，大型變壓器現場組裝現場試驗將逐漸取代傳統的廠內組裝成品運輸的模式。

但現場組裝現場試驗也帶來新的問題，特高壓變壓器容量大，電壓等級高，現場試驗困難。尤其是變壓器空載試驗中，電壓升高鐵芯飽和后，空載電流急劇增加，極易導致試驗電壓降低和電壓波形畸變，難以升壓完成試驗。試驗裝置容量增大，可減小電壓波形的畸變；但試驗裝置容量增大，則體積重量成倍增加，難以現場應用。

目前，大型變壓器的空載試驗主要采用兩種方案：同步發電機組和調壓器。發電機組投資龐大，重復使用困難，難以現場應用。調壓器受電網波動影響較大，一般需補償才能完成空載升壓；常用的補償辦法是在鐵芯飽和后投切高壓電容，以補償空載電流中急劇增加的感性分量。對于特高壓變壓器，空載試驗中投切高壓電容容易產生暫態過電壓，危及設備。對于特高壓大型變壓器，這些試驗方法難以解決試驗裝置容量和試驗電壓波形之間的矛盾需求，均不適合特高壓變壓器現場試驗。

因此，需研究實際可行的特高壓大型變壓器現場試驗方法，為完成特高壓變壓器現場試驗尤其是空載升壓試驗提供一種新的解決途徑，為特高壓設備現場組裝現場試驗的建設模式提供技術支持。

特高壓大型變壓器現場試驗使用

發明內容

本發明所要解決的技術問題是解決特高壓大型變壓器現場空載試驗中使用RLC濾波策略時對高壓濾波器的選取方法。

所述特高壓變壓器空載試驗中濾波器的選取方法，所述特高壓變壓器空載試驗需要依次連接試驗裝置和被試變壓器，所述試驗裝置由試驗電源連接中間變壓器構成，在被試變壓器的初級并聯連接一組或多組高壓濾波器，其特征是：所述高壓濾波器為高次諧波的RLC串聯濾波器，將所述的高壓濾波器作為空載試驗過程中始終且唯一接入的高壓補償方式，所述高壓濾波器的容量選取采用如下方式：

一、利用電路仿真分析工具，根據被試變壓器的勵磁曲線和試驗回路結構建立回路分析模型；

二、改變預設的高壓濾波器的容量，在10到50之間確定一個高壓濾波器的品質因數，得到不同容量的高壓濾波器補償狀態下所需的試驗裝置的容量S與試驗電壓U；

三、比較不同容量的高壓濾波器所需的試驗裝置容量S在整個試驗過程中的極大值與終止值，選取試驗裝置容量極大值與終止值之差最小的高壓濾波器的容量值。

一種優化方案，所述高壓濾波器的品質因數選定為40。

一種實施例為，在被試變壓器的初級并聯連接一組高壓濾波器，該高壓濾波器的特征頻率為3次諧波頻率即工頻的3倍頻率。

另一種實施例為，在被試變壓器的初級并聯連接兩組高壓濾波器，該高壓濾波器的特征頻率分別為3次和5次諧波頻率即工頻的3倍和5倍頻率。

以如下方式確定一組所述高次諧波RLC串聯的高壓濾波器內電阻、電容、電感元件的參數：

一、確定所述高壓濾波器的額定電壓U_fN和諧波電流I_fN：

額定電壓以下式計算：U_fN=K×U_m，

式中U_fN為高壓濾波器的額定電壓，K為安全系數，U_m為最高試驗電壓，取安全系數K為1.15；

諧波電流I_fN為高壓濾波器特征頻率λ所對應的諧波電流分量，所述高壓濾波器特征頻率λ為被試變壓器額定頻率的奇數倍，所述的諧波電流分量是被試變壓器的對應高次諧波電流；