DL/T 2001-2019 换流变压器空载、负载和温升现场试验导则
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6.1.3空载试验施加的电压
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图1换流变压器现场空载试验接线示意图
测绘标准6. 2. 1调压电源
调压电源应满足以下要求: 调压电源应具有长时稳定工作的能力。 现场空载试验用调压电源宜采用大功率变频调压电源。 当采用高压大功率变频调压电源作为空载试验的调压电源时,宜在电源的输出端接I型滤波 器。 输出频率应涵盖50Hz。 调压电源的容量应足够大,电源阻抗应足够小,应能保证当空载电流谐波总含量不大于100% 时,电源输出电压的波形总畸变率不超过5%。调压电源的容量应不小于换流变空载容量的1 倍,可通过式(2)计算得出
试验变压器应满足以下要求: 试验变压器容量应与调压电源容量匹配,低压侧电压应与调压电源输出额定电压相匹配,高压 侧应与换流变压器阀侧绕组电压相匹配。 用于D接换流变对称加压接线法空载试验的两台试验变压器各型号参数宜保持一致,其中任意 一台应能够用于Y接换流变的空载试验。试验变压器高压侧电压宜为1.2Ur。 试验变压器的高压侧输出额定电流宜不小于被试换流变压器的1.15Ur电压下的空载电流。 试验变压器的短路阻抗不宜大于5%。
6.2.3滤波补偿装置
滤波补偿装置的设备选型及使用应满足以下要求:
量的设备选型及使用应满
a 当空载电流的谐波含量超过100%,而调压电源或升压变压器容量有限,无法保证电压波形校 校正因数在土3%范围内,应考虑采用滤波补偿装置。 6 滤波补偿装置是由固定电容器和可调电感串联组成的无源滤波器,其谐振频率为3次、5次等 奇次谐波频率,宜同时采用3次和5次滤波器,必要时可考虑7次及以上的奇次谐波滤波器, 与试验回路的连接方法如图1所示。 加装谐波滤波器时,应监测升压变压器的低压侧或者高压侧的电流。加装的电流互感器及测量 仪表的精度及频率范围应满足6.2.4的要求。 滤波补偿装置中的电容、电感的额定电压、额定电流、工作频率、电感调节范围等参数选择可 参考附录B。
6. 2. 4测量用互感器与仪表
测量用互感器与仪表应满足以下要求: 空载试验应采用不低于0.02级的电流及电压互感器。 b 宜米用功率分析仪测量。 C 空载试验所用功率分析仪等仪表的精度不应低于0.1级。功率测量应采用功率因数不大于0.01 的低功率因数功率表。 测量仪表应在校验周期内
6.3空载试验结果判定依据
空载试验的结果判定依据如下: a)空载损耗值和空载电流符合合同要求,否则应由制造方与用户协商解决。 b)应在空载试验前、后各进行一次油中溶解气体色谱分析,色谱分析结果满足GB/T7252的要 求且试验前后无明显变化。 注:现场修复的换流变,其空载损耗值由制造方与用户协商确定。
7.1.1负载试验对换流变和试验现场的要求
负载试验前换流变和试验现场应满足以下要求: a)换流变油温应为5℃~40℃。V b)负载试验前换流变的变比与极性测量、直流电阻测量、绝缘特性测量、绝缘油试验等常规试验 合格。 c)换流变油箱、铁心、夹件应可靠接地。 d 若需长时间进行负载试验时, ,应先核算换流变冷却条件是否满足试验要求,
7. 1. 2 试验接线
负载试验宜在换流变网侧绕组的线端施加电流, 阀侧绕组应短路并接地。在试验变压器的高 并联合适容量的无功补偿电容器。试验接线示意图如图2所示。
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图2负载试验接线示意图
为减小测量误差,负载试验中应注意如下事项: 试验引线及短路连接线应按额定条件考虑线径,不宜过小,对铜质导线,推荐选择电流密度为 2A/mm~3A/mm 电压互感器测量电压的两根引线,应使用绝缘线直接从网侧绕组的两个线端引出,不得就近连 接到无功补偿电容器的端部。 负载损耗的测量应分别在主分接和两个极限分接上进行,并测试短路阻抗。 为避免绕组发热对试验结果产生明显误差,试验测量宜迅速进行;同时准确记录试验时的平均 油温。 试验接线中所测得的功率包括仪表损耗和线路损耗,当它们达到不容忽略时,应从测量损耗中 减去。
负载试验设备应满足以下要求: a 负载试验所用的互感器及测量仪表宜与空载试验的共用。 b) 负载试验所用的调压电源容量以及试验变压器的容量宜不小于被试换流变压器负载损耗的2 倍。 C 负载试验调压电源输出频率应能涵盖50Hz和另一不低于150Hz的某一频率(宜为200Hz)。 d 补偿电容器组宜采用可移动快装式电容塔,方便运输和拆装,仅需通过改变接线方式,即可获 得所需试验参数。补偿电容塔典型设计参见附录B。
7.3非额定条件下的负载试验
3.1负载损耗及短路阻抗的测 当试验电流I不等于额定日 时,可按式(3)和式(4) 到额定电流
7.4运行中的负载损耗
7.4.1为推测运行条件下换流变压器的损耗,要求进行两次损耗测量,一次是在额定频率下进行,另 次是在不低于150Hz的某一频率下进行。然后根据测量结果进行计算,推算绕组内、外附加损耗的分 布值和推算运行中的负载损耗。 7.4.2损耗测量方法按GB1094.1中的规定,令额定频率下的电流值等于额定电流值,频率更高时的 电流值为10%至50%额定电流值。 7.4.3在两次不同频率f和x及其对应的电流下测得负载损耗P1和Px,可用式(5)和(6)对两个 附加损耗分量进行估算。则有:
Px = RI +(
根据给定的负载电流的谐波频谱来计算实际运行中的负载损耗值,谐波频谱应由用户提供 根据给定的谐波频谱,运行中的负载损耗可作如下计算:
式中: ILN : I (至少应计算至25次谐 2 h=1 FsE = 2×h0.3
7.5负载试验结果判定依据
PN=I2,R+ PwEIXFwE+PsEI× FsE
2负载试验的合格依据女
a)计算出的运行中的负载损耗值作为损耗评估的保证值。 b)短路阻抗和运行中的负载损耗保证值应满足标准或合同要求,否则应由制造方与用户协商解 决。 c)应在负载试验前、后各进行一次油中溶解气体色谱分析,色谱分析结果满足GB/T7252的要 求且试验前后无明显变化
8.1温升试验对换流变和试验现场的要求
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换流变,其负载损耗值及短路阻抗值应由制造方与用户
温升试验前换流变和试验现场应满足以下要求: a 温升试验应在室内完成,试验的地点应清洁宽敞,在试品周围3m内不得有墙壁、热源及外来 辐射等干扰。 b 换流变的变比与极性测量、直流电阻测量、绝缘特性测量、绝缘油试验等常规试验合格;且巨 完成空载损耗、负载损耗和谐波损耗的测量。 c)温升试验时换流变的冷却装置应安装完好,油箱、铁心、夹件应可靠接地,
8.2.1温升试验采用短路法,试验接线方法同负载试验接线方法,接线示意图见图2。 3.2.2对于换流变,在确定(通过计算和试验)其油、绕组和其他金属结构件在变压器运行状态下的 温度时,应考虑谐波的影响。
a)应根据换流变运行状态下的最大总损耗(包括空载损耗、运行中的负载损耗、直流偏磁损耗和 降噪损耗)来确定稳态条件下的顶层油温升。如果试验设备受到限制,可以将施加的损耗降低 至不低于规定值的80%,并应在试验结束时,对本试验所确定的温升进行校正。 b 顶层油温升确定后,继续用与额定运行条件下的负载损耗等效的50Hz正弦试验电流进行试验。 这种条件应在绕组中持续1h,在此期间应测量油和冷却介质的温度。试验结束时应确定绕组 的温升。等效试验电流计算方法见式(8)。
式中: FWE = k ×h?: h=l k2 ×h0.8; =1
Ii* ×R+ PwEI + PsEI
8.3温升试验结果判定依据
温升试验的合格依据如下: a)顶层油温升和绕组温升满足合同要求,特殊情况下应由制造方与用户协商解决。 b)油箱热点温度不宜过高。 c)应在温升试验前、后各进行一次油中溶解气体色谱分析,色谱分析结果满足GB/T7252的要求 且试验前、后无明显变化。 注:现场修复的换流变,其温升限值应由制造方与用户协商确定。
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换流变可能会由于绕组直流电阻测量等原因造成换流变压器铁心的剩磁。换流变压器铁心剩磁 致励磁电流发生畸变和有效值增加,空载损耗也会增加,影响试验测量的准确性。因此有必要在 流变空载试验前判定是否存在剩磁,必要时采取退磁措施。
A.2换流变压器剩磁的判定
A.2.1低电压空载电流判定法
铁心剩磁后导致空载电流发生畸变,同样的励磁电压下,空载电流会发生变化。通过测量换流变压 器低电压空载电流与出厂试验值比较,可判断换流变铁心剩磁状态。当实测空载电流与出厂值相差不大 时则可认为换流变压器铁心无明显剩磁,否则说明换流变压器铁心有明显剩磁。
A.2. 2励磁特性曲线判定法
在升压过程中依次记录对应电压的空载电流和空载损耗,在降压过程中再次测量,对比两者结果如
A. 3. 1交流退磁法
实验证实,通过对铁心的反复交流励磁可以起到铁心退磁的效果,该方法称交流退磁方法。在试验 率下,将空载试验电压反复由零升高到额定电压左右,然后逐渐降压到零。在此过程中运用励磁特性 曲线判定法判断换流变是否仍有剩磁,直至完成退磁。
A. 3. 2直流退磁法
合适的直流励磁也可以起到铁心退磁的效果,该方法称为直流退磁法。直流去退磁方法需要较为复 杂的控制才能保证退磁效果,因此一般需要专用仪器才能完成。目前有专用的变压器铁心直流去退磁装 置,部分直流电阻测试仪也具有智能退退磁功能。
附录B (资料性附录) 空载试验用高压滤波补偿装置选型
(资料性附录) 空载试验用高压滤波补偿装置选型 B.1总则 高压滤波补偿装置由固定电容器和可调电感组成,一般需配置三次和五次滤波装置 下面给出三次滤波装置的选型方法,五次滤波装置选型可参照。高压滤波补偿装置的计算模型如图 B.1。
滤波补偿装置由固定电容器和可调电感组成,一般需配置三次和五次滤波装置。 给出三次滤波装置的选型方法,五次滤波装置选型可参照。高压滤波补偿装置的计算模型如图
确定所述高压三次滤波器的电阻R3、电感L3利
述高压三次滤波器的电阻R3、电感L3和电容C
式中: U。—被试变压器试验电压的基波分量; Qn——为试验电压基波角频率:
图B.1高压滤波补偿装置的计算模型
3Zk ×I3×R3=U3<3%×U R3±3Zk
Q: WoL3 R3 1 300L3= 30G
B.3固定电容器和可调电感的额定电流IN的确定
式中: L—基波电流分量。
B.4固定电容器的额定电压ULN和可调电感的额定电压UcN的确定
4固定电容器的额定电压ULN和可调电感的额定电压UcN的确定
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滤波器的品质因数,Q的取值范围是40~100,
(B.4) (B.5)
电容器和可调电感所承受的电压包含 。固定电容器的额定电压UcN 感的额定电压ULN可由式(B.6)、式(B.7)、式(B.8)和式(B.9)确定:
式中: Uc3.0 固定电容承受的基波电压分量; 固定电容承受的三次谐波电压分量; UL3.0— 可调电感承受的基波电压分量;
(B.6) (B.7) (B.8) (B.9)
附录C (资料性附录) 现场负载试验补偿电容塔典型设计 换流变压器现场负载及温升试验补偿电容塔采用可移动快装式电容塔,方便运输和拆装,仅需通过 改变接线方式,即可获得所需试验参数。图C给出了补偿电容塔典型设计的结构示意图。该补偿电容塔 采用集装箱式外壳,便于运输和使用,可根据不同的试验电压及补偿容量灵活选择所使用电容器数量及 接线方式,其中金属支柱可根据情况更换为支柱绝缘子。
负载试验补偿电容塔典
DL/T20012019附录D(资料性附录)换流变压器现场空载、负载和温升试验报告基本格式D.1空载试验报告空载试验报告基本格式如表D.1所示。表D.1空载试验报告一、变压器参数试品名称试品型号出厂序号额定容量额定电压额定电流联接组别冷却方式绝缘水平二、绝缘试验前空载损耗及空载电流测量f=50Hz阀绕组施加电压空载电流空载损耗U (%)平均值电压U有效值电压U"10 10实测值Pm校正值PokvkvA%kwkw 50 6070809095100105110115三、绝缘试验后空载损耗及空载电流测量f=50Hz10011015
技术标准D.2负载试验报告 D.2.1负载损耗的测量 负载损耗测量报告基本格式如表D.2所示
表D.2负载损耗测量报告
D.2.2短路阻抗测量(网侧施加电流》
短路阻抗测量报告基本格式如表D.3所示。
表D.3短路阻抗测量报告
法兰标准D.2.3运行中负载损耗计算报告
表D.4谐波电流及次数
表D.5总负载损耗计算
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