特高壓換流變壓器現(xiàn)場局部放電實驗干擾源分析及應(yīng)對措施

師曌

湖南省送變電工程公司

特高壓換流變壓器現(xiàn)場局部放電實驗干擾源分析及應(yīng)對措施

師曌

湖南省送變電工程公司

特高壓直流電工程中，換流變壓器作為核心設(shè)備，是保證特高壓直流工程穩(wěn)定輸送電能的核心設(shè)備，本文分析特高壓換流變壓器現(xiàn)場局部放電主要干擾源，提出相應(yīng)應(yīng)對措施。

特高壓；換流變壓器；局部放電實驗

前言

換流變壓器除具有常規(guī)的交流電和直流電的相互交換功能外，還能夠通過換流閥將直流系統(tǒng)與交流系統(tǒng)進行隔離，通過換流變壓器進行現(xiàn)場的局部放電實驗?zāi)軌蚋玫膶崿F(xiàn)對換流變壓器的電流輸送以及自身存在的絕緣缺陷進行有效的檢測，為保障檢測結(jié)果的準確，應(yīng)采取有效措施抑制干擾源。

1 特高壓換流變壓器現(xiàn)場局部放電實驗的分析

1.1 局部放電實驗設(shè)計

本文選擇的酒泉-湖南特高壓直流輸電工程的額定電壓值為±800kV，額定輸電容量為雙極8000MW。在進行特高壓換流變壓器現(xiàn)場局部放電實驗中，首先需要對加壓方式以及實驗電源進行選擇，本次局部放電實驗選擇對稱共同加壓方式，即通過將換流變壓器閥側(cè)繞組以對稱的方式連接在換流變壓器上，再取中間位置和地線進行連接，能夠更好的減少外部的干擾。

1.2 局部放電實驗裝置

在進行換流變壓器現(xiàn)場局部放電實驗過程中，主要的設(shè)備裝置有勵磁變壓器、補償電抗器、變頻電源、超聲波局部放電定位系統(tǒng)以及紫外線成像系統(tǒng)等[1]。其中發(fā)電機組的輸出頻率為250Hz，電壓為0-1200V，中間變壓器采用無局放的方式來實現(xiàn)對低電壓側(cè)產(chǎn)生的放電干擾進行隔離，超聲波局部放電定位系統(tǒng)的作用是實現(xiàn)對干擾信號的識別，另外紫外線成像系統(tǒng)是能夠?qū)嶒炛械碾娏骰芈?、電暈等情況進行及時有效的檢測和成像。

1.3 局部放電實驗的干擾

進行特高壓換流變壓器現(xiàn)場局部放電實驗時，必須要考慮現(xiàn)場所存在干擾因素，是實驗?zāi)芊癯晒Φ年P(guān)鍵。首先要對進行局部放電實驗中所產(chǎn)生的干擾信號進行有效的識別，再根據(jù)干擾信號的具體情況，針對其產(chǎn)生的根源以及傳播途徑進行有效的抑制，減少對實驗的干擾。

2 特高壓換流變壓器現(xiàn)場局部放電檢測干擾源以及相應(yīng)措施

2.1 空間電磁波的干擾

電力系統(tǒng)在進行電力傳輸?shù)倪^程中，會與無線電廣播等空間電磁波中的高頻正弦波產(chǎn)生波形干擾，這種波形干擾具有頻帶寬度，可以通過設(shè)置軟、硬件濾波系統(tǒng)進行對電磁波干擾的控制。

硬件濾波系統(tǒng)能夠通過濾波檔位來實現(xiàn)電磁波的自動過濾，電磁波在產(chǎn)生干擾的時候，要具有一定的帶寬和頻率，也就是說，系統(tǒng)同會根據(jù)帶寬以及頻率進行自動選擇，若帶寬過窄，所產(chǎn)生的電磁波干擾也就很低，濾波檔位可以進行忽略，與此同時，產(chǎn)生的頻率過低，系統(tǒng)也會進行自動避開，反之，帶寬過大、頻率較高，系統(tǒng)濾波檔位就會自動進行檢測，并進行相應(yīng)的處理[2]。

軟件濾波系統(tǒng)主要是通過濾波器以及減法器來進行工作，即對系統(tǒng)采集到的干擾信號輸入列輸入到濾波器中，濾波器能夠?qū)Ω蓴_信號進行識別，通過減法器與干擾信號的輸入列進行相減的方式來最大程度的減少電磁波的干擾。

2.2 電暈干擾

局部放電實驗中容易產(chǎn)生電暈現(xiàn)象的原因是導(dǎo)電部分處于高電位狀態(tài)引發(fā)的，例如實驗中所使用的金屬蓋帽、實驗變壓器等設(shè)備中突出的部分都是極容易產(chǎn)生電暈，并且若實驗的回路中存在接觸不良或連接故障的部分也會相應(yīng)的產(chǎn)生電暈現(xiàn)象，這種電暈現(xiàn)象對整體實驗的干擾是非常明顯的，而且，電暈所產(chǎn)生的干擾會隨著局部放電電壓的加大而不斷增強。

常用的對電暈干擾的控制方法為設(shè)置屏蔽設(shè)備，例如屏蔽環(huán)、均壓罩、屏蔽罩等，這些設(shè)備能夠保證出現(xiàn)電暈干擾的部分形成良好的連接回路，從而將形成的電暈現(xiàn)象進行消除。屏蔽罩和屏蔽環(huán)的選擇要注意表面面積不能夠過大，且強度不能夠超過1.5MV/ m，否則對電暈干擾的消除會起到負面的作用。

2.3 脈沖型干擾

脈沖型干擾也就是在特定時間內(nèi)持續(xù)的脈沖信號的干擾，脈沖型干擾具有局部放電信號的許多特征，又與放電脈沖極為相似，兩者不易于區(qū)分。想要解決這個問題，可以通過觀察三維圖譜來對脈沖型干擾進行區(qū)分。常見的脈沖型干擾可分為固定相位脈沖干擾、隨機型脈沖干擾。從時間方面來看，脈沖型干擾主要以離散的形式出現(xiàn)，針對這一問題可以通過硬件來進行差動平衡閥和脈沖鑒別法的方式來進行干擾信號的抑制。至于隨機型脈沖干擾在相位、量值等方面都存在著不確定性，所以，想要在形成的過程中進行有效的檢測并不容易，但是這種脈沖在出現(xiàn)的次數(shù)以及零值的相位是十分接近的，所以直接針對相位進行檢測就能夠達到最佳的檢測效果[3]。

2.4 雜散電流干擾

為消除地網(wǎng)中雜散電流對測試的影響，應(yīng)檢查地線連接，堅持局部放電實驗測試回路一點接地的原則。同時，所有的接地線采用帶有絕緣護套的地線。并將實驗電源、發(fā)電機等外殼接地線應(yīng)分別引至被試變壓器油箱的接地引下線上，防止地線環(huán)流產(chǎn)生干擾。

結(jié)束語

特高壓換流變壓器現(xiàn)場局部放電實驗會經(jīng)常受到信號干擾，針對這種干擾要及時的采取有效的措施進行干擾信號的發(fā)現(xiàn)、排除，并針對信號干擾采取有效的方式進行抑制，保證電力系統(tǒng)具有較好的信號抗干擾能力。

[1]吳夢凡,左干清,鄺建榮.800kV特高壓換流變壓器現(xiàn)場局部放電實驗技術(shù)研究[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā),2015,29:10-11.

[2]陳凌,劉睿,劉凡.特高壓直流換流變壓器局部放電的現(xiàn)場判定與定位[J].中國電力,2015,07:17-21.

[3]聶鴻宇,陳凌,劉睿,蔣偉,劉松翔,黎宏飛.特高壓換流變壓器非常規(guī)安裝及現(xiàn)場局部放電實驗[J].中國電力,2013,11:22-25.