一種大型變壓器溫升試驗方法
2023-09-18 18:05:30 1
一種大型變壓器溫升試驗方法
【專利摘要】本發明涉及變壓器溫升試驗領域，特別涉及一種大型變壓器溫升試驗方法。它主要通過將工頻發電機組、無功補償電容器、中間變壓器、臨時中間變壓器、功率分析儀用標準電壓互感器、功率分析儀用標準電流互感器、監視用標準電壓互感器、監視用套管型電流互感器、監視用有效值電壓表、監視用電流表、功率分析儀按照一定順序連接後再連接到被試品上或直接連接到被試品上對被試品進行溫升試驗。本發明的試驗線路結構合理、易於操作、準確度高，適用於電壓20kV～35kV、容量50000KVA及以上低電壓大容量電力變壓器和低電壓大容量特種變壓器的負載、溫升等試驗項目。
【專利說明】一種大型變壓器溫升試驗方法
[0001](一)【技術領域】
本發明涉及變壓器溫升試驗領域，特別涉及一種大型變壓器溫升試驗方法。
[0002](二)【背景技術】
隨著經濟的發展，某些電力用戶對單臺變壓器容量需求已超出GB/T6451-2008所規定的範疇，尤其是一些國外用戶，其要求的產品容量有時是國標推薦的相同(或鄰近)電壓等級最大容量的幾倍；按照常規的試驗方案，在對其進行總損耗條件下溫升試驗時，國內有相當一部分變壓器製造廠家現有試驗設備不能滿足要求。而變壓器溫升數值的高低，直接關係到變壓器使用壽命和運行可靠性，基於這些原因，溫升試驗也被全國變壓器標準化委員會列為型式試驗項目之一。
[0003]對於大型電力變壓器，在進行溫升試驗時一般均採用短路法，即將變壓器的一側短路，另一側供電；這種方法的優點之一就是所需的試驗電源容量相對較小。
[0004]為了獲得油頂層溫升和繞組平均溫升，GB1094.2規定，溫升試驗應分兩個階段進行:第一個試驗階段，是對被試品施加總損耗；第二個試驗階段，是對被試品施加對應分接下的額定電流，並持續運行I小時。在溫升試驗的第一階段需施加變壓器滿負荷運行時所消耗的空載損耗和最大負載損耗之和——總損耗。通過對低電壓、大容量試品溫升試驗方案論證分析，目前變壓器生產廠家的檢測中心，存在如下問題，⑴檢測35kV及其以下電壓等級的試驗大廳中所配置的試驗設備，在對低電壓、大容量試品進行總損耗條件下溫升試驗時，電源輸出電壓能夠滿足試驗要求；但電源輸出容量太小，而且電流互感器、試驗線路、隔離開關等也達不到長時間載流能力的要求。⑵檢測IlOkV及其以上電壓等級的試驗大廳中所配置的試驗設備；工頻發電機組、中間變壓器和無功補償電容器組合在一起所能輸出的最大電源容量，大多遠大於低電壓、大容量產品溫升試驗時所需的電源容量。但由於被試品阻抗壓降較低，單臺補償電容器額定電壓較高，使得電容器容量不能充分的輸送出來，即負載係數提不上去；同時仍然存在電流互感器變比小、試驗線路載流能力不足、隔離開關額定電流小等問題。所以，可基本斷定採用常規的溫升試驗方案，在對低電壓、大容量試品進行溫升試驗時，是難以滿足GB1094.2對試驗電源容量的要求。
[0005](三)
【發明內容】
本發明為了彌補現有技術的缺陷，提供了一種試驗線路結構合理、可採用製造廠現有產品作為臨時中間變壓器、易於操作、準確度高；在不增加試驗設備再投資的條件下，能夠順利實現低電壓、大容量變壓器試品溫升試驗的大型變壓器溫升試驗方法。
[0006]本發明是通過如下技術方案實現的:
一種大型變壓器溫升試驗方法，其特徵是:其試驗線路按如下連接:
(1)首先，將工頻發電機組的輸出端通過中間變壓器接至無功補償電容器；基於電源輸出電壓和電流的大小選擇功率分析儀用標準電壓互感器和功率分析儀用標準電流互感器的抽頭位置，其中功率分析儀用標準電流互感器的抽頭位置以串聯的方式接至中間變壓器和無功補償電容器的輸出端，接著通過母線、隔離開關、電纜與臨時中間變壓器的高壓側相連接，功率分析儀用標準電壓互感器的抽頭位置接至中間變壓器和無功補償電容器的兩相之間，接著通過上述母線、隔離開關、電纜與臨時中間變壓器的高壓側相連接；
⑵其次，將臨時中間變壓器的輸出端通過監視用標準電壓互感器和監視用套管型電流互感器與被試品連接，並根據被試品阻抗壓降和施加電流的大小選擇監視用標準電壓互感器和監視用套管型電流互感器的抽頭位置；
⑶最後，將監視用有效值電壓表、監視用電流表和功率分析儀等接至對應的互感器，溫升試驗的其它準備工作按溫升試驗操作規程執行；
各設備參數確定過程如下:
(1)根據被試品溫升試驗時所需的最大電源容量及對應的高壓側阻抗壓降，初步確定臨時中間變壓器電壓組合和電流；
⑵將被試品溫升試驗時所需的最大電流和阻抗壓降折算至臨時中間變壓器的高壓側，並計算被試品在溫升試驗第一階段臨時中間變壓器所消耗的電源容量及阻抗壓降，並歸算至臨時中間變壓器的高壓側；接著分別將溫升試驗第一階段被試品及臨時中間變壓器所消耗的電源容量及阻抗壓降進行疊加；最終確定臨時中間變壓器的額定容量、所處分接位置及其高壓側所施加的電壓和電流；
⑶根據臨時中間變壓器高壓側所需施加的電壓和電流，確定中間變壓器的電壓組合；在確保發電機組不發生自勵磁的前提下，選選擇無功補償電容器的接線方式，以輸出足夠的無功功率。
[0007]本發明的有益效果是:
本發明是基於變壓器在輸電網中的工作機理，充分利用高壓試驗大廳的現有設備，將中間變壓器的輸出電壓確定在較高的範圍內，選擇合適的無功補償電容器的接線組合，使得每隻電容器能有較大容量的輸出；並確保組合後的電源輸出總容量滿足溫升試驗時所需的最大容量且考慮一定的裕度，組合後的輸出電流滿足試驗線路、開關、儀器等載流能力的要求；然後選擇合適的臨時中間變壓器再將電源電壓降下來，電流提上去，在不增加試驗設備再投資的條件下，滿足了低電壓、大容量試品溫升試驗的要求，有效地解決了現有變壓器製造廠家所面臨的低電壓、大容量溫升試驗中試驗設備容量不足或容量足夠而受試驗線路、開關設備、測量儀器等載流能力的限制無法施加的試品上的難題。該試驗線路結構合理、易於操作、準確度高，適用於電壓20kV?35kV、容量50000KVA及以上低電壓大容量電力變壓器和低電壓大容量特種變壓器的負載、溫升等試驗項目。
[0008](四)【專利附圖】
【附圖說明】
下面結合附圖對本發明作進一步的說明。
[0009]圖1為本發明的接線圖。
[0010]圖中，I工頻發電機組，2無功補償電容器，3中間變壓器，4臨時中間變壓器，5被試品，6功率分析儀用標準電壓互感器，7功率分析儀用標準電流互感器，8監視用標準電壓互感器，9監視用套管型電流互感器，10監視用有效值電壓表，11監視用電流表，12功率分析儀。
[0011](五)【具體實施方式】
附圖為本發明的具體實施例。如圖1所示，該種大型變壓器溫升試驗方法，其試驗線路按如下連接:
⑴首先，將工頻發電機組I的輸出端通過中間變壓器3接至無功補償電容器2 ;基於電源輸出電壓和電流的大小選擇功率分析儀用標準電壓互感器6和功率分析儀用標準電流互感器7的抽頭位置，其中功率分析儀用標準電流互感器7的抽頭位置以串聯的方式接至中間變壓器3和無功補償電容器2的輸出端，接著通過母線、隔離開關、電纜與臨時中間變壓器4的高壓側相連接，功率分析儀用標準電壓互感器6的抽頭位置接至中間變壓器3和無功補償電容器2的兩相之間，接著通過上述母線、隔離開關、電纜與臨時中間變壓器4的高壓側相連接；中間變壓器3和臨時中間變壓器4都是IlOkV ；
⑵其次，將臨時中間變壓器4的輸出端通過監視用標準電壓互感器8和監視用套管型電流互感器9與被試品5連接，並根據被試品5阻抗壓降和施加電流的大小選擇監視用標準電壓互感器8和監視用套管型電流互感器9的抽頭位置；
⑶最後，將監視用有效值電壓表10、監視用電流表11和功率分析儀12等接至對應的互感器，溫升試驗的其它準備工作按溫升試驗操作規程執行；
各設備參數確定過程如下:
⑴根據被試品溫升試驗時所需的最大電源容量及對應的高壓側阻抗壓降，初步確定臨時中間變壓器電壓組合和電流；
⑵將被試品溫升試驗時所需的最大電流和阻抗壓降折算至臨時中間變壓器的高壓側，並計算被試品在溫升試驗第一階段臨時中間變壓器所消耗的電源容量及阻抗壓降，並歸算至臨時中間變壓器的高壓側；接著分別將溫升試驗第一階段被試品及臨時中間變壓器所消耗的電源容量及阻抗壓降(即臨時中間變壓器的高壓側)進行疊加；最終確定臨時中間變壓器的額定容量、所處分接位置及其高壓側所施加的電壓和電流；
⑶根據臨時中間變壓器高壓側所需施加的電壓和電流，確定中間變壓器的電壓組合；在確保發電機組不發生自勵磁的前提下，選選擇無功補償電容器的接線方式，以輸出足夠的無功功率。
[0012]本發明是基於變壓器在輸電網中的工作機理，充分利用高壓試驗大廳現有設備，將中間變壓器的輸出電壓確定在較高的範圍內，選擇合適的無功補償電容器的接線組合，使得每隻電容器能有較大容量的輸出；並確保組合後的電源輸出總容量滿足溫升試驗時所需的最大容量且考慮一定的裕度，組合後的輸出電流滿足試驗線路、開關、儀器等載流能力的要求；然後選擇合適的臨時中間變壓器再將電源電壓降下來，電流提上去，在不增加試驗設備再投資的條件下，滿足了低電壓、大容量試品溫升試驗的要求，有效地解決了現有變壓器製造廠家所面臨的低電壓、大容量溫升試驗中試驗設備容量不足或容量足夠而受試驗線路、開關設備、測量儀器等載流能力的限制無法施加的試品上的難題。
[0013]除說明書所述技術特徵外，其餘技術特徵均為本領域技術人員已知技術。
【權利要求】
1.一種大型變壓器溫升試驗方法，其特徵是:其試驗線路按如下連接: ⑴首先，將工頻發電機組(I)的輸出端通過中間變壓器(3)接至無功補償電容器(2);基於電源輸出電壓和電流的大小選擇功率分析儀用標準電壓互感器(6)和功率分析儀用標準電流互感器(7)的抽頭位置，其中功率分析儀用標準電流互感器(7)的抽頭位置以串聯的方式接至中間變壓器(3)和無功補償電容器(2)的輸出端，接著通過母線、隔離開關、電纜與臨時中間變壓器(4)的高壓側相連接，功率分析儀用標準電壓互感器(6)的抽頭位置接至中間變壓器(3)和無功補償電容器(2)的兩相之間，接著通過上述母線、隔離開關、電纜與臨時中間變壓器(4)的高壓側相連接； ⑵其次，將臨時中間變壓器(4)的輸出端通過監視用標準電壓互感器(8)和監視用套管型電流互感器(9)與被試品(5)連接，並根據被試品(5)阻抗壓降和施加電流的大小選擇監視用標準電壓互感器(8)和監視用套管型電流互感器(9)的抽頭位置； ⑶最後，將監視用有效值電壓表(10)、監視用電流表(11)和功率分析儀(12)等接至對應的互感器，溫升試驗的其它準備工作按溫升試驗操作規程執行； 各設備參數確定過程如下: ⑴根據被試品(5)溫升試驗時所需的最大電源容量及對應的高壓側阻抗壓降，初步確定臨時中間變壓器(4)電壓組合和電流； ⑵將被試品(5)溫升試驗時所需的最大電流和阻抗壓降折算至臨時中間變壓器(4)的高壓側，並計算被試品(5)在溫升試驗第一階段臨時中間變壓器(4)所消耗的電源容量及阻抗壓降，並歸算至臨時中間變壓器(4)的高壓側；接著分別將溫升試驗第一階段被試品(5)及臨時中間變壓器(4)所消耗的電源容量及阻抗壓降進行疊加；最終確定臨時中間變壓器(4)的額定容量、所處分接位置及其高壓側所施加的電壓和電流； ⑶根據臨時中間變壓器(4)高壓側所需施加的電壓和電流，確定中間變壓器(4)的電壓組合；在確保發電機組不發生自勵磁的前提下，選擇無功補償電容器(2)的接線方式，以輸出足夠的無功功率。
【文檔編號】G01R31/00GK103884933SQ201410084778
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年3月10日 優先權日:2014年3月10日
【發明者】董景義, 祝文正, 呂燚 申請人:山東達馳電氣有限公司