專利名稱：高海拔地區(qū)換流變壓器局部放電試驗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
高海拔地區(qū)換流變壓器局部放電試驗裝置技術(shù)領(lǐng)域：
[0001]本實用新型屬于電力技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種高海拔地區(qū)換流變壓器局部放電試驗裝置。背景技術(shù)：
[0002]換流變壓器是在換流站內(nèi)接在換流器與交流系統(tǒng)之間將電能從交流系統(tǒng)傳輸?shù)綋Q流器或從換流器傳輸?shù)浇涣飨到y(tǒng)的變壓器，是交流電網(wǎng)與直流電網(wǎng)及交流電與直流電連接的橋梁，其重要性不言而喻。[0003]換流變壓器的內(nèi)絕緣結(jié)構(gòu)主要是油紙絕緣，變壓器在工作電壓下的局部放電是使油紙絕緣老化并發(fā)展到擊穿的重要因素。油紙絕緣中的局部放電往往是從其中的氣泡、雜質(zhì)、導(dǎo)體表面的毛刺以及油隙等處開始發(fā)生的。導(dǎo)致變壓器絕緣中產(chǎn)生氣泡的因素主要有 一、變壓器絕緣結(jié)構(gòu)和制造工藝上的缺陷，如在變壓器固體結(jié)構(gòu)中由于浸潰不充分而殘留的氣泡，或局部電場過高，油在高電場作用下析出氣體，局部過熱使固體和液體分解產(chǎn)生氣體等；二、變壓器在長期的運行過程中絕緣材料的老化、劣化，如絕緣受潮，其中的水分在過熱點汽化成氣泡，或水分在高電場作用下電解產(chǎn)生氣泡。由此可見，局部放電既是變壓器絕緣劣化的征兆，又是變壓器絕緣劣化的原因，測量局部放電能有效地發(fā)現(xiàn)變壓器內(nèi)部絕緣的固有缺陷和因長期運行使絕緣老化而產(chǎn)生的局部隱患。因此，局部放電試驗是及時發(fā)現(xiàn)換流變壓器潛伏故障的重要手段。[0004]目前，換流變電站主要建于低海拔地區(qū)，換流變壓器局部放電試驗裝置也主要是應(yīng)用在低海拔地區(qū)，其外絕緣性能、抗干擾性能很難滿足高海拔的需要。青藏直流聯(lián)網(wǎng)工程中平均海拔都在3000米以上，柴達木換流變建在海拔2850米的高原，±400kV換流變壓器局部放電試驗裝置的研制使用，必須克服高海拔條件下各因素對試驗裝置的影響。為確保 ±400kV換流變在試據(jù)合格的條件下投入運行，對試驗裝置的參數(shù)提出了特殊的要求。因此，研制滿足±400kV換流變局部放電試驗要求的試驗裝置成為保證試驗順利進行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
實用新型內(nèi)容[0005]針對以上技術(shù)問題，本實用新型提供了一種高海拔地區(qū)換流變壓器局部放電試驗裝置，試驗裝置滿足在高海拔使用中外絕緣的要求，具有足夠容量，能滿足換流變局部放電試驗電流的要求，試驗裝置在高海拔(大于2500m)、大溫差(-35°C _45°C )條件下正常工作， 試驗裝置結(jié)構(gòu)緊湊、運輸安裝方便、使用穩(wěn)定。[0006]為解決以上技術(shù)問題，本實用新型采用以下技術(shù)方案[0007]—種高海拔地區(qū)換流變壓器局部放電試驗裝置，包括無局放變頻電源、無局放勵磁變壓器、無局放補償電抗器，以及無局放電容分壓器，所述無局放變頻電源連接在無局放勵磁變壓器的兩端，所述無局放補償電抗器的一端接地，另一端連接在無局放勵磁變壓器的輸出端`，所述無局放電容分壓器的一端接地，另一端連接在無局放勵磁變壓器的輸出端。[0008]作為本實用新型的優(yōu)選實施例，所述無局放電容分壓器和無局放電抗器之間串聯(lián)有監(jiān)測線路電流的電位互感器；[0009]作為本實用新型的優(yōu)選實施例，所述無局放勵磁變壓器的高壓輸出套管的干弧距離為1.5 2米；[0010]作為本實用新型的優(yōu)選實施例，所述無局放勵磁變壓器的高壓側(cè)安裝有無起暈的均壓環(huán)；[0011]作為本實用新型的優(yōu)選實施例，所述無局放勵磁變壓器的高、低壓繞組及鐵芯間均設(shè)靜電屏蔽層；[0012]作為本實用新型的優(yōu)選實施例，所述無局放電抗器為空芯式結(jié)構(gòu)；[0013]作為本實用新型的優(yōu)選實施例，所述無局放電抗器的外殼上下蓋板以及上下法蘭均采用不導(dǎo)磁或反磁性板；[0014]作為本實用新型的優(yōu)選實施例，所述無局放電容分壓器包括串聯(lián)的第一電容和第二電容，所述第二電容采用第一電容的溫度系統(tǒng)、頻率系數(shù)相同的材料；[0015]作為本實用新型的優(yōu)選實施例，所述第一電容為環(huán)氧筒外殼油紙絕緣結(jié)構(gòu)電容器。[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型高海拔地區(qū)換流變壓器局部放電試驗裝置至少具有以下優(yōu)點本實用新型試驗裝置適用于高海拔地區(qū)進行放電試驗，可以及時檢測放電現(xiàn)象。
[0017]圖1為本實用新型試驗裝置的電路結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
[0018]請參閱圖1所示，本實用新型提供了一種高海拔地區(qū)換流變壓器局部放電試驗裝置，包括無局放變頻電源、無局放勵磁變壓器、無局放補償電抗器，以及無局放電容分壓器， 所述無局放變頻電源連接在無局放勵磁變壓器的兩端，所述無局放補償電抗器的一端接地，另一端連接在無局放勵磁變壓器的輸出端，所述無局放電容分壓器的一端接地，另一端連接在無局放勵磁變壓器的輸出端。本實用新型無局放勵磁變壓器高壓套管外絕緣距離根據(jù)GB 311. 1-1997《高壓輸變電設(shè)備的絕緣配合》中的要求，其高壓套管外絕緣水平能滿足 3000米以上使用的要求。無局放補償電抗器在滿足外絕緣距離的條件下均采用雙環(huán)設(shè)計， 更好的均勻局部電場防止起暈，明顯改善試驗中由于起暈帶來的干擾。[0019]本實用新型的進一步特點和改進在于[0020]適用于高海拔下無局放變頻電源一套，采用了包括無局放變頻電源柜、智能變頻電源控制箱、變頻電源控制光纖、高壓測量終端。該變頻電源具有抗電場干擾 能力，在強電場干擾下，測量精度與控制保護正常工作。本實用新型變頻電源為推挽放大式變頻電源，由大功率晶體管組成的線性矩陣放大網(wǎng)絡(luò)，并運用最新DSP工業(yè)控制器及光纖傳輸技術(shù)，工作在線性放大區(qū)，從而獲得與信號源一致的標準正弦波形，由于其內(nèi)部沒有任何工作在開關(guān)狀態(tài)下的電路，因此不產(chǎn)生嚴重的干擾信號，適合作為局部放電試驗的電源。[0021]適用于高海拔下的充氣式無局放勵磁變壓器，其高壓輸出套管的外絕緣水平滿足海拔3000米使用的要求(即高壓輸出套管的干弧距離為1. 5 2)，并在高壓側(cè)配置試驗電壓下無起暈的均壓環(huán)，低壓側(cè)配置輸入電壓為2X350/400/450V的繞組。其特點在于無局 放勵磁變壓器采用鐵殼充氣式，絕緣介質(zhì)SF6氣體；勵磁變壓器高、低壓繞組及鐵芯間均設(shè) 靜電屏蔽層，既為勵磁變壓器，又是隔離變壓器；勵磁變壓器的組、部件如套管、閥門等的結(jié) 構(gòu)及布置位置不防礙吊裝、運輸及運輸中緊固定位，同時與變壓器高壓、低壓套管有足夠的 電氣安全距離，在使用時不產(chǎn)生局部放電和電暈放電。[0022]適用于高海拔下的無局放補償電抗器一套，包括2臺120kV、4臺60kV電抗器，其 特點在于該電抗器的設(shè)計均采用空芯式結(jié)構(gòu)，銅導(dǎo)線繞組，油浸自冷式。采用環(huán)氧樹脂絕 緣筒外殼，具有足夠的電氣、機械強度、必要的散熱能力以及油熱脹冷縮的裕度。外殼上下 蓋板、上下法蘭均采用不導(dǎo)磁或反磁性板。電抗器配備可靠的起吊專用設(shè)施，外殼噴涂絕緣 漆，表面涂環(huán)氧憎水涂層。[0023]適用于高海拔下的無局放電容分壓器一套，包括串聯(lián)的第一電容Cl和第二電容 C2,其特點在于,第一電容Cl為環(huán)氧筒外殼油紙絕緣結(jié)構(gòu)電容器；第二電容C2選用溫度系 數(shù)、頻率系數(shù)和第一電容Cl相同的材料，溫度系數(shù)小，角位移小，30 300Hz范圍內(nèi)分壓比 不變。[0024]以上所述僅為本實用新型的一種實施方式，不是全部或唯一的實施方式，本領(lǐng)域 普通技術(shù)人員通過閱讀本實用新型說明書而對本實用新型技術(shù)方案采取的任何等效的變 換，均為本實用新型的權(quán)利要求所涵蓋。
權(quán)利要求1.一種高海拔地區(qū)換流變壓器局部放電試驗裝置，其特征在于包括無局放變頻電源、無局放勵磁變壓器、無局放補償電抗器，以及無局放電容分壓器，所述無局放變頻電源連接在無局放勵磁變壓器的兩端，所述無局放補償電抗器的一端接地，另一端連接在無局放勵磁變壓器的輸出端，所述無局放電容分壓器的一端接地，另一端連接在無局放勵磁變壓器的輸出端。
2.如權(quán)利要求1所述的一種高海拔地區(qū)換流變壓器局部放電試驗裝置，其特征在于 所述無局放電容分壓器和無局放電抗器之間串聯(lián)有監(jiān)測線路電流的電位互感器。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種高海拔地區(qū)換流變壓器局部放電試驗裝置，其特征在于所述無局放勵磁變壓器的高壓輸出套管的干弧距離為1. 5^2米。
4.如權(quán)利要求3所述的一種高海拔地區(qū)換流變壓器局部放電試驗裝置，其特征在于 所述無局放勵磁變壓器的高壓側(cè)安裝有無起暈的均壓環(huán)。
5.如權(quán)利要求3所述的一種高海拔地區(qū)換流變壓器局部放電試驗裝置，其特征在于 所述無局放勵磁變壓器的高、低壓繞組及鐵芯間均設(shè)靜電屏蔽層。
6.如權(quán)利要求1或2所述的一種高海拔地區(qū)換流變壓器局部放電試驗裝置，其特征在于所述無局放電抗器為空芯式結(jié)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求6所述的一種高海拔地區(qū)換流變壓器局部放電試驗裝置，其特征在于 所述無局放電抗器的外殼上下蓋板以及上下法蘭均采用不導(dǎo)磁或反磁性板。
8.如權(quán)利要求1或2所述的一種高海拔地區(qū)換流變壓器局部放電試驗裝置，其特征在于所述無局放電容分壓器包括串聯(lián)的第一電容和第二電容，所述第二電容采用第一電容的溫度系統(tǒng)、頻率系數(shù)相同的材料。
9.如權(quán)利要求8所述的一種高海拔地區(qū)換流變壓器局部放電試驗裝置，其特征在于 所述第一電容為環(huán)氧筒外殼油紙絕緣結(jié)構(gòu)電容器。
專利摘要本實用新型公開了一種高海拔地區(qū)換流變壓器局部放電試驗裝置，主要針對青藏聯(lián)網(wǎng)工程柴達木換流變±400kV換流變壓器局部放電試驗研制，它包括無局放變頻電源、無局放勵磁變壓器、無局放補償電抗器，以及無局放電容分壓器，所述無局放變頻電源連接在無局放勵磁變壓器的兩端，所述無局放補償電抗器的一端接地，另一端連接在無局放勵磁變壓器的輸出端，所述無局放電容分壓器的一端接地，另一端連接在無局放勵磁變壓器的輸出端，本實用新型試驗裝置可以滿足高海拔地區(qū)使用的要求。
文檔編號G01R31/12GK202870240SQ20122046128
公開日2013年4月10日 申請日期2012年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月11日
發(fā)明者馬麗山, 楊小庫, 張海寧, 王煜杰, 王生杰, 馮超, 廖鵬, 李玉海, 徐世山, 康鈞, 張仲秋, 謝艷麗, 何艷嬌, 袁玉龍, 沈潔 申請人:青海電力科學(xué)試驗研究院