大型電力變壓器局部放電量的測(cè)量

劉衍坤

（國網(wǎng)天津市電力公司檢修公司，天津300232）

1 試驗(yàn)電源及試驗(yàn)裝置

此試驗(yàn)電源采用320kW 異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)560kV·A、250Hz 無刷同步發(fā)電機(jī)組供電，經(jīng)2 臺(tái)單相中頻變壓器400kV·A，35/0.66×2kV 供電。試驗(yàn)電壓的大小調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流實(shí)現(xiàn)。然后加到被試品OSFPS7－120000/220 變壓器上。在中頻變壓器輸出端由電抗器組補(bǔ)償容性電流，以減小放電機(jī)的輸出功率。測(cè)試儀器采用DST-3 型便攜式多功能局部放電測(cè)試儀。由HVT-1 型智能交直流電壓表測(cè)量單相中頻變壓器的儀表卷[1]。

2 試品的主要技術(shù)參數(shù)

試品的主要技術(shù)參數(shù)包括：型號(hào)：OSFPS7-120000/220；額定電壓：220±2×2.5%/115.5/36.75；

聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)：YN，a0，yn0；絕緣水平：LI950 AC85/LI480 AC85/LI200 AC85；負(fù)載損耗：P1-2=318.32kW；P1-3=234.60kW；P2-3=239.88kW；阻抗電壓：U1%-2%=8.71；U1%-3%=32.22；U2%-3%=21.22。

3 試驗(yàn)步驟

試驗(yàn)步驟為：

1）將被試變壓器試驗(yàn)相A 相開關(guān)位置放于Ⅰ號(hào)，B、C 相關(guān)位置放于Ⅴ號(hào)。

2）采用320 kW 異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)560 kV·A、250Hz 無刷同步發(fā)電機(jī)組供電，試驗(yàn)接線圖如圖1 所示。

圖1 試驗(yàn)接線圖原理圖

3）在中頻變壓器的儀表卷接HVT-1 型智能交直流電壓表，在被試品A 相線端接電容分壓器經(jīng)分壓后用峰值電壓表測(cè)量其電壓，校驗(yàn)HVT-1 型電壓表。然后，拆除電容分壓器，由HVT-1 型電壓表測(cè)出A 相線端電壓（此時(shí)應(yīng)考慮容升的影響）。

4）靈敏度的校準(zhǔn)。試驗(yàn)線路接好后，用方波發(fā)生器從變壓器的高壓、中壓側(cè)線段注入500pC 的放電量，在測(cè)量?jī)x上調(diào)出波形的適當(dāng)高度表示500pC 的放電量，以此作為基準(zhǔn)。

設(shè)加于試品上的方波電壓為Uq（通常選0.5V，1V，5V 幾擋），分度電容為500pF，調(diào)節(jié)放大器增益，在試波器上出現(xiàn)高度為L（mm）的信號(hào)，在這時(shí)的靈敏度，即為測(cè)試裝置的刻度系數(shù)K。根據(jù)已校正的靈敏度，可以計(jì)算出各放電信號(hào)的視在放電量Qx。

5）試驗(yàn)電壓的計(jì)算。局放試驗(yàn)電壓要施加系統(tǒng)最高運(yùn)行電壓，220kV 等級(jí)系統(tǒng)最高工作電壓為252kV 因A 相，開關(guān)位置放于Ⅰ號(hào)：UⅠ＝220×1.5=231kV

式中，UA為試驗(yàn)相A 相電壓；UAM為高壓側(cè)中性點(diǎn)電壓；Ua-bc為低壓側(cè)電壓；UF為發(fā)電機(jī)輸出電壓。該變壓器局放的測(cè)量按IEC 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，具體施加電壓值如表1 所示。施加電壓與時(shí)間的關(guān)系如圖2 所示。

表1 各部分的電壓值

圖2 施加電壓與加壓時(shí)間關(guān)系

6）容性電流補(bǔ)償容量的估算。在測(cè)量變壓器的介質(zhì)損失角時(shí)，測(cè)得電容量為：高壓、中壓對(duì)低壓及地的電容量C1＝11490pF，低壓對(duì)高壓、中壓及地的電容量C2＝13580pF，Po＝63.67kW，Io=0.56%。

7）空載有功損耗和有功電流的估算：

式中，Pof為試驗(yàn)時(shí)的有功損耗，kW；B′m為試驗(yàn)時(shí)的磁通密度，T；Bm為額定頻率和額定電壓的磁通密度，T；Pofe為額定頻率和額定電壓的有功損耗，kW；m為系數(shù)，1.18~1.33；n為系數(shù)，1.8~1.9；f為感應(yīng)耐壓施加電源的頻率250Hz；fe為變壓器的額定頻率50Hz。

式中，K為試驗(yàn)電壓倍數(shù)，K＝1.7。

因此，被試相：

非被試相：

試驗(yàn)時(shí)的總損耗：

試驗(yàn)時(shí)的有功電流：

8）容性無功功率和無功電流的估算。估算容性功率時(shí)按集中電容計(jì)算。

高壓側(cè)試驗(yàn)相：

高壓側(cè)非被試相：

低壓側(cè)試驗(yàn)相：

低壓側(cè)非被試相：

總?cè)菪詿o功功率：

總的容性電流：

視在功率：

此時(shí)，將2 臺(tái)80kV·A 電抗器串聯(lián)后補(bǔ)償在一側(cè)，即可達(dá)到要求。

9）測(cè)試結(jié)果如表2 所示。

表2 測(cè)試結(jié)果