專利名稱：可控電抗器感應(yīng)耐壓試驗(yàn)電源裝置及其局部放電測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可控電抗器現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)技術(shù)，尤其涉及一種可控電抗器感應(yīng)耐 壓試驗(yàn)電源裝置及其局部放電測(cè)量方法。
背景技術(shù)：
我國(guó)電網(wǎng)現(xiàn)有500kV超高壓交流線路90多條，總長(zhǎng)度約15000km。三峽電 站建成后，500kV線路和容性充電功率要增加很多。對(duì)于華中電網(wǎng)，因?yàn)樗姳?重很大，汛期和枯水期水力發(fā)電出力、高峰和低谷電力負(fù)荷變化極大，導(dǎo)致電網(wǎng) 電壓的控制非常困難。通常，綜合采用普通超高壓并聯(lián)電抗器、可投切低壓并聯(lián) 電抗器、發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行和一定數(shù)量的靜止無(wú)功補(bǔ)償器來解決上述問題。但是， 普通超高壓電抗器容量不可控，低壓電抗器只能分組投切，存在著受變壓器容量 限制和出力嚴(yán)重不足的問題?，F(xiàn)有相控靜止補(bǔ)償裝置只能用在低壓側(cè)補(bǔ)償，且價(jià) 格十分昂貴，不可能大量采用。超高壓可控并聯(lián)電抗器控制靈活，造價(jià)低廉，不 僅可平滑調(diào)節(jié)系統(tǒng)無(wú)功功率，限制工頻電壓升高和潛供電流，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性， 還兼具大幅度限制操作過電壓的功能，應(yīng)是電網(wǎng)首選的無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備。研究表明
僅華中電網(wǎng)若全部采用超高壓并聯(lián)可控電抗器補(bǔ)償，僅需新增感性無(wú)功15Gvar 左右，且可省去價(jià)格昂貴的超高壓大容量斷路器。
近期新建的500kV峽江(三峽-江陵)II回線路全長(zhǎng)132公里，峽江II回線 路江陵側(cè)設(shè)計(jì)配置有一臺(tái)高壓可控電抗器，采用的高壓可控電抗器是以三臺(tái)單相 高壓可控電抗器組成的電抗器組，按照國(guó)標(biāo)GB50150—2006要求，在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)進(jìn)行 局部放電試驗(yàn)，尤其是可控電抗器運(yùn)輸途中受到?jīng)_撞，為檢查可控電抗器內(nèi)部器 身是否存在位移和變形以及沖撞對(duì)絕緣結(jié)構(gòu)的影響，急需研制一種可控電抗器感應(yīng)耐壓試驗(yàn)電源裝置。
可控電抗器現(xiàn)場(chǎng)感應(yīng)耐壓試驗(yàn)及其局部放電測(cè)量在國(guó)內(nèi)尚屬首次。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)和不足，提供一種可控電抗 器現(xiàn)場(chǎng)感應(yīng)耐壓試驗(yàn)電源裝置及其局部放電測(cè)量方法。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的
本裝置包括測(cè)試對(duì)象可控電抗器，設(shè)置有變頻電源柜、中間變壓器、電容分 壓器、電壓表、檢測(cè)阻抗、局部放電測(cè)試儀、補(bǔ)償電抗器；
變頻電源柜、中間變壓器、可控電抗器依次連接，為可控電抗器提供試驗(yàn)電
源；
可控電抗器、檢測(cè)阻抗、局部放電測(cè)試儀依次連接，檢測(cè)可控電抗器的局部
放電量；
中間變壓器、電容分壓器、電壓表依次連接,^量中間變壓器的試驗(yàn)電壓； 補(bǔ)償電抗器和可控電抗器連接,補(bǔ)償可控電抗器的無(wú)功電流。 本裝置工作原理
利用變頻電源柜和中間變壓器作為試驗(yàn)電源，采用補(bǔ)償電抗器補(bǔ)償，與可控 電抗器產(chǎn)生并聯(lián)諧振。中間變壓器對(duì)可控電抗器的低壓側(cè)繞組加壓，使可控電抗
器高壓側(cè)繞組試驗(yàn)電壓達(dá)到i. 5a。在可控電抗器的高壓側(cè)高壓套管末屏取信號(hào)，
在檢測(cè)阻抗中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后通過電纜傳送到局都放電測(cè)試儀進(jìn)行分析。
本裝置在國(guó)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)了在可控電抗器上進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)感應(yīng)耐壓和局部放電試驗(yàn)。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)和積極效果
① 對(duì)于可控電抗器，在現(xiàn)場(chǎng)是首次進(jìn)行感應(yīng)耐壓及局部放電測(cè)量。本電源裝 置經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)證明，采用中間變壓器和補(bǔ)償電抗器及變頻電源柜作為試驗(yàn)電源 裝置，在可控電抗器上進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)感應(yīng)耐壓和局部放電試驗(yàn)是可行的。
② 在現(xiàn)場(chǎng)采用高電壓從低電壓側(cè)繞組勵(lì)磁進(jìn)行可控電抗器局部放電測(cè)量，實(shí)測(cè)表明，只要加壓引線及補(bǔ)償設(shè)備的均壓措施，電位連接可靠，背景干擾可抑制 到最小。
③適用于所有可控電抗器的感應(yīng)耐壓試驗(yàn)及其局部放電測(cè)量。


圖1是本裝置組成方框圖 其中
l一變頻電源柜；
2— 中間變壓器；
3— 電容分壓器；
4— 電壓表；
5— 檢測(cè)電抗；
6— 可控電抗器；
7— 局部放電測(cè)試儀；
8— 補(bǔ)償電抗器。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步說明
一、 可控電抗器感應(yīng)耐壓試驗(yàn)電源裝置(簡(jiǎn)稱本裝置)
如圖l，本裝置包括測(cè)試對(duì)象可控電抗器6，設(shè)置有變頻電源柜1、中間變壓
器2、電容分壓器3、電壓表4、檢測(cè)阻抗5、局部放電測(cè)試儀7、補(bǔ)償電抗器8;
變頻電源柜l、中間變壓器2、可控電抗器6依次連接；
可控電抗器6、檢測(cè)阻抗5、局部放電測(cè)試儀7依次連接； 中間變壓器2、電容分壓器3、電壓表4依次連接； 補(bǔ)償電抗器8和可控電抗器6連接。
二、 可控電抗器感應(yīng)耐壓試驗(yàn)電源裝置局部放電測(cè)量方法(簡(jiǎn)稱本方法)
本方法包括下列步驟
①采用變頻電源柜1作電源單相輸出電壓供給中間變壓器2升壓，用補(bǔ)償電抗器8補(bǔ)償可控電抗器6容性無(wú)功；
所述的變頻電源柜1作為試驗(yàn)電源提供0 300Hz的試驗(yàn)電壓；
② 在試驗(yàn)電壓1.51L下，將補(bǔ)償電抗器8任意串、并聯(lián)使用；
③ 采用中間變壓器2、電容分壓器3、電壓表4連接在可控電抗器6低壓側(cè) 監(jiān)視所施加的試驗(yàn)電壓；
④ 在可控電抗器6的高壓套管末屏取信號(hào)，在檢測(cè)阻抗5中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后 通過電纜傳送到局部放電測(cè)試儀7進(jìn)行分析；
⑤ 在中間變壓器2和電容分壓器3之間，在中間變壓器2和可控電抗器6 之間，分別用鋁箔伸縮軟管連接，防止電暈；
⑥ 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中必須在低電壓下予以調(diào)試。 二、本裝置各部件
1、 變頻電源柜1
采用變頻電源柜1作為試驗(yàn)電源。該裝置工作時(shí)輸出勵(lì)磁電壓在0—360V、 頻率在30—300Hz的標(biāo)準(zhǔn)正弦波，通過中間變壓器2升壓加在可控電抗器6的低 壓側(cè)。
變頻電源柜1參數(shù)如下 輸入電壓380 ±10%
輸出功率300kW 輸出電壓0 365V 輸出電流0 800A 調(diào)節(jié)頻率0 300Hz
2、 中間變壓器2
中間變壓器2是以SFe氣體為絕緣介質(zhì)的180kV/2X500V,容量為800kVA的 升壓變壓器。對(duì)可控電抗器6的低壓側(cè)繞組加壓。
①中間變壓器2參數(shù)如下 型號(hào)YDQW 800kVA/180kV 編號(hào)221006、 7 低壓電壓500V高壓電壓180kV 低壓電流1600A 高壓電流4.4A 儀表電壓200V
電壓比360倍
頻率200Hz 重量1300kg
②結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
油箱一采用厚鋼板，制成圓筒形，上下蓋采用弧形結(jié)構(gòu)，消除鋼板的剪切力，
箱蓋法蘭用埋頭螺桿連同高低壓套管密封后，充以10kg/cm2水壓；24小時(shí)無(wú)滲
漏、變形，安全系數(shù)為2.2;
鐵芯一采用0.3mm矽鋼片，臥式單框結(jié)構(gòu)，鐵芯截面420ram2，磁密取1. 0T， 鐵芯表面全屏蔽以降低發(fā)生局部放電的場(chǎng)強(qiáng)；
線圈一高壓繞組匝數(shù)540匝，電密2A/mm2，匝絕緣0. 05mm聚脂薄膜20層+ 0. 05mm低絕緣20層，端部絕緣距離90ran并設(shè)有均壓環(huán)；
低壓匝數(shù)15匝，電密2A/mra2;
大電流到出線處采用反磁性鋼板降低局部過熱。
套管一采用工程塑料，爬距980mm、跳距900nun表面噴絕緣清漆，端部裝有 400X450mm均壓罩；
絕緣介質(zhì)一采用SF6氣體在4.5kg/cm2下?lián)舸﹫?chǎng)強(qiáng)230kV/cm，大大減小了變 壓器重量，較同類型油浸試驗(yàn)變壓器輕1.5。
總重量一1.2噸。
中間變壓器2按技術(shù)要求進(jìn)行了 1. 1Un即200kV 5分鐘感應(yīng)耐壓試驗(yàn)和1. 0UN 下的局放試驗(yàn)及額定短路電流下1小時(shí)溫升試驗(yàn)。 3、補(bǔ)償電抗器8
補(bǔ)償電抗器8由3臺(tái)40kV/20A補(bǔ)償電抗器組成。在1.5ll下，補(bǔ)償電抗器 8呈線性。根據(jù)試驗(yàn)電壓及電流要求，可任意串、并聯(lián)使用。
補(bǔ)償電抗器8參數(shù)如下
額定電壓40kV;單臺(tái)電抗3H;
額定電流20A。
4、其它功能部件均為常用件。
權(quán)利要求
1、可控電抗器感應(yīng)耐壓試驗(yàn)電源裝置，包括測(cè)試對(duì)象可控電抗器(6)；其特征在于設(shè)置有變頻電源柜(1)、中間變壓器(2)、電容分壓器(3)、電壓表(4)、檢測(cè)阻抗(5)、局部放電測(cè)試儀(7)、補(bǔ)償電抗器(8)；變頻電源柜(1)、中間變壓器(2)、可控電抗器(6)依次連接；可控電抗器(6)、檢測(cè)阻抗(5)、局部放電測(cè)試儀(7)依次連接；中間變壓器(2)、電容分壓器(3)、電壓表(4)依次連接；補(bǔ)償電抗器(8)和可控電抗器(6)連接。
2、 按權(quán)利要求1所述的可控電抗器感應(yīng)耐壓試驗(yàn)電源裝置的局部放電測(cè)量方法，其特征在于包括下列步驟① 采用變頻電源柜(1)作電源單相輸出電壓供給中間變壓器(2)升壓，用 補(bǔ)償電抗器(8)補(bǔ)償可控電抗器(6)容性無(wú)功；所述的變頻電源柜(1)作為試驗(yàn)電源提供0 300Hz的試驗(yàn)電壓；② 在試驗(yàn)電壓1.5li下，將補(bǔ)償電抗器(8)任意串、并聯(lián)使用；③ 采用中間變壓器(2)、電容分壓器(3)、電壓表(4)連接在可控電抗器 (6)低壓側(cè)監(jiān)視所施加的試驗(yàn)電壓；④ 在可控電抗器(6)的高壓套管末屏取信號(hào)，在檢測(cè)阻抗(5)中進(jìn)行數(shù)據(jù) 處理后通過電纜傳送到局部放電測(cè)試儀(7)進(jìn)行分析；⑤ 在中間變壓器(2)和電容分壓器(3)之間，在中間變壓器(2)和可控 電抗器(6)之間，分別用鋁箔伸縮軟管連接，防止電暈；⑥ 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中必須在低電壓下予以調(diào)試。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可控電抗器感應(yīng)耐壓試驗(yàn)電源裝置及其局部放電測(cè)量方法，涉及一種可控電抗器現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)技術(shù)。本裝置的結(jié)構(gòu)是變頻電源柜(1)、中間變壓器(2)、可控電抗器(6)依次連接，為可控電抗器(6)提供試驗(yàn)電源；可控電抗器(6)、檢測(cè)阻抗(5)、局部放電測(cè)試儀(7)依次連接，檢測(cè)可控電抗器(6)的局部放電量；中間變壓器(2)、電容分壓器(3)、電壓表(4)依次連接，測(cè)量中間變壓器(2)的試驗(yàn)電壓；補(bǔ)償電抗器(8)和可控電抗器(6)連接，補(bǔ)償可控電抗器(6)的無(wú)功電流。本發(fā)明適用于所有可控電抗器的感應(yīng)耐壓試驗(yàn)及其局部放電測(cè)量。
文檔編號(hào)G01R31/14GK101294985SQ20081004805
公開日2008年10月29日 申請(qǐng)日期2008年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月16日
發(fā)明者吳云飛, 濤 汪, 煜 沈, 胡惠然, 鄧萬(wàn)婷, 濤 金, 羚 阮 申請(qǐng)人:湖北省電力試驗(yàn)研究院