DL/T 1999-2019 换流变压器直流局部放电测量现场试验方法

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  • 换流变压器被试阀侧绕组两端子短路经加压引线与高压直流发生器高压输出端连接,其余非被试端 子及换流变压器油箱、铁心、夹件等应全部可靠接地。 以两绕组换流变压器为例,换流变压器直流局部放电测量现场试验接线如图1所示。接地线应采用 带透明绝缘护套的铜线,且应与地网只有一个连接点。

    6.2局部放电测量接线

    1换流变压器直流局部放电测量现场试验接线

    局部放电检测阻抗应连 与地之间水产标准,阻抗应就近接地。如图 所示:阻抗和末屏之间的道

    被试阀侧绕组的两个套管均应安装均压环,防止试验中产生电晕。200kV、250kV、400kV、500kV、 600kV和800kV换流变压器直流局部放电测量现场试验要求的均压环尺寸参数可参考附录A。 由于加装均压环减小了高压部分对接地部分的最小距离,均压环表面最大电场强度可能因此增加 因此选用均压环时宜进行电场计算校核,计算最大表面场强宜不大于13kV/cm。

    加压引线应根据试验电压和引线表面粗糙度选用较大的直径。500kV换流变压器直流局部放电 场试验可使用直径不小于500mm穿缆的导电伸缩软管。800kV换流变压器直流局部放电测量现场试 用直径不小于600mm穿缆的导电伸缩软管或直径不小于350mm的表面光滑无毛刺的金属管。

    试品及试验设备布置应满足: a)试验回路中所有高压部分与接地体或邻近物体的距离应不小于以下两个距离的较大者: 1)试品被试阀侧绕组端部(不含试验用均压环)到试品接地部分间最小距离的1.5倍: 2)试品试验电压U(单位为kV)除以200(单位为kV/m)得到的距离。 b)加压引线与高压直流发生器(竖直方向)的夹角应不小于60°

    试验电压应使用正极性电压。现场进行交接试验或诊断性试验时,不能预加电压。试验电压为出厂 试验电压的85%(或合同规定值)

    试验程序如图2所示,要求如下:

    接通试验电源后,应平稳匀速而且连续加压至试验电压值,不允许对换流变压器绝缘结构预先 施加较低的电压。升压时间ti,应不大于1min。升压过程中应监测直流发生器输出电流变化, 出现电流值突然增大或减小等异常现象时,应立即停止试验,查明原因。 电压升至规定的水平后保持,同时进行局部放电检测。持续试验时间t2为90min。试验过程中, 电压波动应不超过土3%(算术平均值)。当试验回路设备和被试换流变压器发生外部闪络、 放电、异响、电流突然变化等异常时,应立即停止试验,查明原因。 试验完成后,应快速降低电压。降压时间t3,应不大于1min。待电压测量装置示值接近“零” 时,方可进行放电和接地,

    换流变压器直流局部放电测量试验后应进行充分的放电,以减少绝缘结构件中可能存在的残余电荷 对其余试验的影响。换流变压器直流局部放电测量后若进行交流局部放电测量时,接地时间宜不小于 12h。

    8.1视在局部放电量的校准

    完成试验接线,应按GB/T7354和DL/T417规定的方法,对被试阀侧绕组套管端部注入2000pC方波 进行校准,并在1000pC验证其线性度

    接通试验电源时,应记录通道的背景噪声水平。在50%试验电压下,检测的脉冲水平应不大于 000pC,否则应采取抑制干扰脉冲的措施。在持续试验时间t2期间,应记录每个10min内脉冲个数、对 应幅值和极性

    以下条件均满足时,则认为此试验结果通过 a)在试验的最后30min内,记录到不小于2000pC的有效放电脉冲数应不超过30个,且在最后 10min内,不小于2000pC的有效放电脉冲数应不超过10个。如果此条件未满足,则可以将试 验延长30min。 b 延长30min的试验只允许进行一次,在此30min内,不小于2000pC的有效放电脉冲数应不超 过30个,且在最后10min内,不小于2000pC的有效放电脉冲数应不超过10个。 C)试验后色谱分析结果合格且试验前后无明显变化。

    9. 2结果不合格的处理

    局部放电测量是非破坏性的试验,当测量结 但没有发生击穿且试验后油色谱数据与 无明显差别时,不应立即拒绝该试品,而应由用户与制造单位就进一步的措施进行协商

    10常见干扰源的识别与抑制

    10.1电晕放电或悬浮电位放电

    试验回路、试验设备外部、加压引线和被试换流变压器阀侧套管端部等部位可能发生电晕放电,试 回路附近未接地的金属导体可能发生悬浮电位放电,对局部放电测量会造成干扰。采用紫外成像等方 法对可能发生放电的部位进行扫描,可识别电晕放电或悬浮电位放电。 采取增加导线直径、加装或优化均压环、清理导电部分表面毛刺等方法改善电场分布,可消除电晕 放电:采取屏蔽或接地等措施可消除悬浮电位放电

    10.2试验设备内部放电

    高压直流发生器的充电变压器、主电容和分压器等部件可能发生内部放电而对局部放电测量造成干 优。采用超声波局部放电检测技术,在充电变压器、主电容和分压器等部件外部表面安置超声探头,监 测试验回路设备内部放电。同时在被试换流变压器油箱及被试阀侧套管升高座附近放置超声探头,监测 被试换流变压器的内部放电,作为局部放电测量的辅助判断方法。 如果发现试验设备内部有放电干扰局部放电测量,应对试验设备进行修复或更换,或者增加阻塞滤 波器的增益,抑制干扰源。

    现场试验电源的干扰脉冲可能对局部放电测量造成干扰。为减少试验电源的干扰,宜采取以下 a)试验电源与其它频繁启动电源不共用母线; b)直流局部放电测试仪的工作电源采用隔离变压器接入: c)调节高压直流发生器充电频率,降低直流高压发生器整流干扰脉冲

    换流变压器直流局部放电测量试验中均压环等高压部分表面因静电吸附粉尘、烟雾等微小颗粒,累 积到一定程度会发生瞬时的放电,影响局部放电测量。 防止静电吸尘造成干扰,试验前应对直流发生器本体表面进行清洁处理;对试验场地地面的金属异 物和凸出尖端进行清除,必要时保持地面湿润,并加强试验回路附近的通风

    完成方波校准且未合闸加压前,测量通道出现的背景噪声水平反映了空间干扰信号水平。当空间干 扰水平超过1000pC或者影响局部放电测量时,应采取差分信号法降低空间干扰。具体实施方法参见附录

    在网侧绕组端子接地线之间串入一个检测阻抗,并将该检测阻抗的信号接入直流局部放电测试仪的 另一个检测通道(辅助通道),通过判别脉冲在局部放电测量通道和辅助通道的极性,识别外部干扰脉 冲。具体实施方法参见附录C。

    换流变压器直流局部放电测量现场试验中,加压的被试阀侧套管应加装均压环。图A.1提供了一种 双环结构的换流变压器阀侧套管所用均压环结构,参照表A.1中的尺寸参数,可以适用于200kV、250kV、 400kV、500kV、600kV和800kV电压等级的换流变压器直流局部放电测量现场试验,图A.2提供了另一种 形状的800kV均压环的结构及尺寸。

    胶合板标准表A.1换流变压器阀侧套管所用均压环结构

    图A.1换流变压器阀侧套管均压环结构示意图

    800kV换流变压器阀侧套管均压环的结构及尺寸

    差分信号法是指利用附近一台换流变压器(或分压器)耦合空间干扰信号,通过信号的差分实现干 扰信号的相互抵消,抑制空间干扰。实现信号差分的方法又可分为阻抗极性反接法和平衡阻抗法。阻抗 极性反接是采用两个阻抗分别连接于被试换流变压器阀侧套管末屏及附近一台换流变压器阀侧套管末 屏(或分压器尾部),两个阻抗极性反接,并通过三通电缆连接头连接,输出接局放仪。平衡阻抗法接 线按照GB/T7354的规定接线。测量系统部分接线如图B.1所示:

    图B.1换流变压器直流局部放电测量空间干扰抑制接线图

    附录 C (资料性附录) 换流变压器直流局部放电测量干扰识别方法

    直流局部放电的特征参数是视在放电量和脉冲个数,且直流局放的脉冲个数取决于油纸绝缘材料的 电气时间常数,其数值远低于交流局放脉冲的周期重复时间。在实际测量时,由于直流局放脉冲呈现的 随机性,无相位参考,重复率低,因此不能完全采用交流局放测量时的脉冲鉴别方法。但直流局放脉冲 与所施加的直流电压极性有关,采用极性判断方法将被试设备内部的局部放电信号与外部干扰区分开 来,是解决现场试验的主要技术手段。 外部干扰由引线窜入变压器内部,其传输回路一路经过套管末屏接地线汇入大地,另一路则经过网 则绕组、铁心等接地部位的接地线汇入大地。而换流变压器内部放电的传输回路可以由放电点经套管末 屏、大地、铁心接地到放电点构成回路。所以,外部干扰在套管接地线和铁心接地线上产生的电流极性 相同,而变压器内部放电在套管接地线和铁心接地线上产生的电流极性相反。 采用极性判断识别外部脉冲的换流变压器直流局部放电测量接线如图C.1所示,

    安全生产标准采用极性判断识别外部脉冲的换流变压器直流

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