CN103837783A - 一种缩短换流变压器直流试验放电时间的直流反冲法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及换流变压器直流试验技术领域，具体涉及一种缩短换流变压器直流试验后放电时间的直流反冲法。具体是：在对换流变压器进行极性反转试验后，将外施的直流电压极性反转到正极性，并将幅值降低后作为反冲电压再施加到换流变压器上，持续一定时间后再将换流变压器接地放电。本发明所述的直流反冲法减少了放电起始电荷，使接地电流较快地降低到了较低水平，因此放电时间可以从国标规定的24小时缩短为12小时，缩短了1/2，提高了换流变压器试验工作的效率。
Description
技术领域
本发明涉及换流变压器直流试验技术领域，具体涉及一种缩短换流变压器直流试验后放电时间的直流反冲法。
背景技术
特高压直流输电具有输送距离远，输送容量大，占用输电走廊少等优点，“十二五”期间，我国将开工建设多条±800kV特高压直流输电线路，对直流输电用换流变压器的需求将持续增加。目前各主要换流变压器生产厂家的产能规模越来越大，换流变压器的试验任务越来越重。
换流变压器要经受外施直流电压耐受试验和极性反转试验等直流电压试验。直流试验结束后绝缘结构件中可能会有相当多的残余电荷，对以后的局部放电量测量可能会有影响。因此，直流试验后变压器要进行长时间接地，以充分放电。依据现行国家标准《GB18494.2-2007第2部分高压直流输电用换流变压器》，放电时间要长达24小时。较长的放电时间不仅增加了单台变压器的试验时间，降低试验效率，推高变压器的制造成本；而且一般要占用试验站有限的工位和设备，影响其他产品的试验进度，影响整个生产线的效率，不利于批量化和专业化生产。如何在不影响后续试验的前提下，提出新的试验方法和手段，以缩短直流试验后的放电时间具有重要意义。
目前行业内缩短接地时间的方法主要有:(1)进行一定时间的幅值降低的外施交流电压耐受试验。通过反复的升降交流电压，逐渐消除残余电荷，达到降低接地电流的目的。这种方法需要使用高电压串联谐振装置产生需要的交流电压，并改变试验接线，增加了工作时间和工作量。为了避免危险，极性反转试验后仍需要经过较长的接地时间，才能进行改线操作。反复升降电压同样需要一定的操作时间。总体来看，这种方法缩短放电时间的效果有限，且增加了额外的设备和工作量需求，对试验效率的提升效果有限。（2）进行1小时额定频率的1.1Um励磁处理。这种方法也需要经过较长的接地时间后进行改线操作，并且改线工作量更大，需要时间更长。同时需要发电机组、中间变压器等试验设备，操作更加繁琐，占用人工、工位和设备更多，并不适合经常使用。
发明内容
针对上述两种缩短换流变压器放电时间的方法存在的问题，本发明提出了一种直流反冲法，在极性反转试验后施加反冲电压，抵消一部分电荷，可有效缩短换流变压器接地放电的时间。
本发明采用的具体方案如下：
一种缩短换流变压器直流试验放电时间的直流反冲法，在对换流变压器进行极性反转试验施加完最后45分钟负极性直流电压后，将外施的直流电压极性反转到正极性，并将幅值降低后作为反冲电压再施加到换流变压器上，持续一定时间后再将换流变压器接地放电。通过施加极性相反的反冲电压，可抵消上一阶段负极性直流电压产生的直流电荷。电荷抵消的程度与反冲电压和反冲时间有密切关系。由于不可能完全地抵消所有电荷，反冲后，换流变压器绕组仍要接地放电，但接地时间可以大幅度缩短。
为了不对变压器绝缘强度造成影响，直流反冲施加直流电压的幅值应参照极性反转试验电压的幅值相应降低。为了保证反冲的效果，同时为减少反冲时间，直流电压幅值又不能太低。根据试品变压器的绝缘设计以及多台换流变压器试验的经验，所述的反冲电压的幅值控制在极性反转试验外施直流电压幅值的15%-30%之间。
为了尽可能多的抵消上一阶段产生的直流电荷，直流反冲的持续时间不能太短；为避免过度抵消而产生极性相反的电荷，持续时间又不能太长。持续时间应与反冲电压幅值、试品电容、回路电阻和电感等因素相对应。通过多台变压器的试验发现，在不同的持续时间下，根据对多台变压器直流试验后接地电流的长时间实时监测结果，持续时间与反冲电压占上一阶段试验电压的幅值比例有负相关的关系，反冲电压幅值占极性反转试验电压幅值的比例越大，持续时间可越短，可以根据幅值占比大体估计持续时间。具体为：施加反冲电压的持续时间与反冲电压幅值占极性反转试验外施电压幅值的比例成反比，范围为5-8min。反冲电压在反冲15%～30%试验电压的情况下，反冲时间持续5～8min，接地电流起始值下降明显，在后续接地12小时后，接地电流就下降到与国标规定的接地24小时后相当的水平（即满足后续试验的要求）。
优选的，所述的反冲电压的幅值为极性反转试验外施直流电压幅值的20%，持续时间为5min。经多次验证，这种比例效果最好，对后续试验也不产生影响。
本发明所述的直流反冲法减少了放电起始电荷，使接地电流较快地降低到了较低水平，因此放电时间可以从国标规定的24小时缩短为12小时，缩短了1/2，提高了换流变压器试验工作的效率。与之前两种方法相比，直流反冲法仅需要5～8分钟的极性反转操作，不需要改变试验接线，12个小时的后续接地也不需要人工干预，大大减少了工作量，并避免了改线过程中可能出现的危险。同时直流反冲法便于操作，容易实施，不需要增加额外的设备和工装，适合经常使用。
附图说明
图1是现有换流变压器极性反转试验施加电压示意图；
图2是包含直流反冲过程的施加电压示意图。
具体实施方式
一种缩短换流变压器直流试验放电时间的直流反冲法，如图2所示，在对换流变压器进行极性反转试验时，交替施加正电压和负电压，每次施加90分钟，最后一次施加45分钟负极性直流电压。之后将外施的直流电压极性反转到正极性，并将幅值降低80%（即极性反转电压幅值的20%）后作为反冲电压再施加到换流变压器上，持续5分钟后，再将换流变压器接地放电，接地12小时即达到后续试验的要求。
Claims (4)
1.一种缩短换流变压器直流试验放电时间的直流反冲法，其特征在于：在对换流变压器进行极性反转试验施加完最后45分钟负极性直流电压后，将外施的直流电压极性反转到正极性，并将幅值降低后作为反冲电压再施加到换流变压器上，持续一定时间后再将换流变压器接地放电。
2.根据权利要求1所述的缩短换流变压器直流试验放电时间的直流反冲法，其特征在于：所述的反冲电压的幅值为极性反转试验外施直流电压幅值的15%-30%。
3.根据权利要求2所述的缩短换流变压器直流试验放电时间的直流反冲法，其特征在于：施加反冲电压的持续时间与反冲电压幅值占极性反转试验外施电压幅值的比例成反比，范围为5-8min。
4.根据权利要求3所述的缩短换流变压器直流试验放电时间的直流反冲法，其特征在于：所述的反冲电压的幅值为极性反转试验外施直流电压幅值的20%，持续时间为5min。
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