[發明專利]一種用于現場耐壓試驗的諧振補償容量提升方法與裝置

在審

• 申請號: 202010729674.0
• 申請日: 2020-07-27
• 公開（公告）號: CN111948503A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 李洪濤;馬徑坦;趙科;高山;劉媛;騰云;陳少波;黃強;李玉杰;陶風波;馬勇;魏旭;丁然;宋思齊;楊騉;肖焓艷
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司電力科學研究院;國家電網有限公司;國網江蘇省電力有限公司;江蘇省電力試驗研究院有限公司
• 主分類號: G01R31/14
• 分類號: G01R31/14
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 張賞

本發明公開了一種用于現場耐壓試驗的諧振補償容量提升方法與裝置，該方法包括，綜合考慮運輸條件限制和外絕緣裕度，設計空心油浸式補償電抗器的外殼尺寸；采用等間距軸向、徑向油道設計方法得到補償電抗器內部線圈的基準結構尺寸參數；建立有限元溫度?流體場耦合計算模型，分析額定電流持續加載1h后電抗器內部溫度分布情況；基于溫度分布對線圈結構進行改進直至滿足電氣參數要求和溫升要求，得到電抗器線圈整體結構尺寸；耐壓試驗時，根據需要將若干大容量補償電抗器串并聯，滿足試品的補償需求。本發明提升了現有諧振補償電抗器的單節補償容量，安裝運輸方便，可實現超大容量容性設備現場耐壓試驗的諧振補償。

技術領域

本發明涉及輸變電設備現場高電壓試驗技術領域，具體涉及一種用于現場耐壓試驗的諧振補償容量提升方法與裝置。

背景技術

現場耐壓試驗作為輸變電設備投運前的最后一道檢測關口，是排查設備絕緣缺陷、避免設備帶缺陷投運的重要保障。隨著電力系統網架規模不斷發展、電壓等級不斷提升，輸變電設備耐壓試驗容量需求也不斷提升，特別是長距離GIL設備現場組裝后整體電容量可達μF級別，現場試驗的補償容量高達MVA級，若采用大量常規試驗裝備組合布置，占地面積極大，現場實施難度大。

由于諧振補償技術受電抗器溫升控制水平制約，導致大容量、小型化裝備設計制造困難，額定電流水平10A左右，因此迫切需要提升電抗器溫升控制技術水平。

發明內容

本發明的目的在于解決現有的大容量容性設備現場耐壓試驗的諧振補償難題，提出一種用于現場耐壓試驗的諧振補償容量提升方法與裝置，能夠有效提升補償電抗器的溫升控制水平，提高試驗的諧振補償容量，滿足現場使用需要，具有良好的應用前景。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：

本發明一方面提供一種用于現場耐壓試驗的諧振補償容量提升方法，包括：

根據試驗對象的電壓需求確定空心油浸式補償電抗器的額定電壓，外殼尺寸，以及內部線圈的基準結構尺寸；

基于所述空心油浸式補償電抗器外殼尺寸以及內部線圈的基準結構尺寸，建立有限元溫度-流體場耦合計算模型，并基于所述有限元溫度-流體場耦合計算模型計算空心油浸式補償電抗器的內部溫度分布；

基于所述空心油浸式補償電抗器的內部溫度分布進行內部線圈結構改進直至滿足電感量要求和溫升要求；

根據試驗對象的補償需求以及所設計的空心油浸式補償電抗器的額定電壓，選取相應數量所設計的空心油浸式補償電抗器進行串并聯并接入試驗回路，對試驗對象進行諧振補償。

進一步的，所述根據試驗對象的電壓需求確定空心油浸式補償電抗器的額定電壓，包括：

根據試驗對象的電壓需求和外絕緣裕度，單臺空心油浸式補償電抗器的額定電壓設定為300kV~600kV。

進一步的，所述確定空心油浸式補償電抗器的外殼尺寸，包括：

根據公路運輸條件，設置空心油浸式補償電抗器的外殼高度不超過3.2米、外徑不超過2.5米。

進一步的，所述確定空心油浸式補償電抗器內部線圈的基準結構尺寸，包括：

線圈段間的軸向油道采用等距離布置；

線圈層間的徑向油道采用等距離布置；

布置完成后，計算線圈的自感與互感，核算單臺空心油浸式補償電抗器的電感量；

如果電感量滿足要求，則得到內部線圈的基準結構尺寸；否則，重新布置直至單臺空心油浸式補償電抗器的電感量滿足要求，得到內部線圈的基準結構尺寸。