CN107449987A - 基于不拆750千伏变压器高中压引线技术的调档试验方法 - Google Patents

基于不拆750千伏变压器高中压引线技术的调档试验方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于不拆750千伏变压器高中压引线技术的调档试验方法，其包含中压‑低压变比测试步骤和中压至中性点绕组直流电阻测试步骤；所述中压‑低压变比测试步骤为：拆除三相中性点套管处引线，移除一次绕组并联的地网回路；同时临时变更低压侧安全措施，拉开主变低压侧三相接地刀闸或拆除接地线，断开接地，移除二次绕组并联的地网回路；同时拆除任意一相低压绕组接线，打开角形连接，移除二次绕组并联的其他两相绕组回路；最后通过变比测试仪进行变比测试。

Description

基于不拆750千伏变压器高中压引线技术的调档试验方法
技术领域
本发明涉及变压器高压试验领域，具体地说，特别涉及750千伏变压器调档及调档后的试验工作。
背景技术
电力变压器是电力***内传输分配电能的主要设备之一，承担将某一电压变化相同的另一种或几种数值不同的电压的作用。为了满足电网负荷及电压的变化，变压器需适时进行运行档位的调整。由于750千伏变压器电压高、容量大，因此选用单相自耦式无励磁结构。无励磁调压变压器的档位调整需要在停电状态下进行。档位的变化意味着绕组接线发生了变化，由于无励磁调压变压器档位只能通过设备本身调压机构的机械指示判断，因此存在实际档位与指示档位不符、绕组接头接触不良的风险；若实际档位与指示档位不符，带电后无法匹配***电压及负荷，严重者会造成电网瘫痪；而绕组接头接触不良会使接触电阻增大，在电流的作用下产生发热，造成绝缘油溶解气体含量不断增大，绝缘强度下降最终造成击穿，对设备及电网稳定造成危害。为避免此类事故的发生，需要在档位调整后对其进行电气性能验证的试验。根据《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》9.4.1的要求：无励磁分接开关在改变分接位置后，必须测量使用分接的直流电阻和变比。
为了排除干扰、保证电气试验数据的准确性，以往电气试验需要在被试设备在拆除一次引线的条件下进行。750千伏变压器体积大、套管位置高，高压套管对地高度约13米，引线为1600mm2双***铝导线；中压侧对地高度约7米，引线为1440mm2双***铝导线；高、中压侧引线拆除需要配置吊车及高空车配合拆除，平均一相变压器引线拆除时间约为3小时。变压器调档工作停电时间一般仅为1-2天，在紧张的作业时间中，拆除设备引线占用大量时间，长时间的高空作业意味着高作业风险，同时，频繁的拆卸设备也会对引线对金具会造成磨损甚至变形。
经过我们具体的研究发现，750千伏变压器为YNd11、中性点直接接地连接方式，变压器停电后，需布置安全措施，布置后变压器高、中、低三侧均通过接地线或接地刀闸接地(图1)。目前绝大多数变比测试仪测量原理为电桥法(图 2)，即通过在被试变压器的一次侧加电压U1，则在变压器二次侧由于电磁感应原理感应出电压U2，调整电阻R1，使检流计指零，通过串联回路分压原理简单计算得出电压比K，由上述测量原理图可以发现为能准确测量出电压比K，在变压器的一、二次侧不能并有其他回路，而在实际进行中压-低压变比测试时，一次绕组为中压至中性点绕组，二次绕组为低压绕组。在不拆除一次引线及不改变安全措施的情况下，由于中压、中性点均接地，一次绕组并联地网；同时低压侧为角形连接且接地，二次绕组并联地网与其他两相低压绕组，并联其他回路致使被试绕组的电压电流信号发生变化，导致试验数据出现偏差。
目前绝大部分直流电阻测试均采用数字式直流电阻测试仪(图3)，先后通过稳压电源EN和恒流电源IN给被测绕组充电，当测试回路过渡过程结束后，变压器绕组和回路串联的标准电阻都通过同一个电流IN，此时根据串联回路的特性，电压比即为电阻比，在已知标准电阻的阻值及精确测量标准电阻及变压器被测绕组两端的电压后即可计算出被测绕组的直流电阻，进行中压至中性点绕组直流电阻测试时，由上述测量原理图可以发现为能准确测量出绕组的直流电阻，要确保测量回路里不能并联其他回路，否则会导致测量值为二者的并联值；同时为保证试验安全，非被测绕组要保证开路。而在实际进行中压-中性点直流电阻测试时，在不拆除一次引线及不改变安全措施的情况下，由于中压、中性点均接地，一次绕组并联地网，若直接测量，会将地网并联接入到测量回路中去，测得的绕组直流电阻值为绕组实际直流电阻值与地网的直流电阻的并联值，导致测得的结果与真实值出现偏差；同时低压侧为角形连接且接地，亦不能满足开路的要求.
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于不拆750千伏变压器高中压引线技术的调档试验方法，通过不拆除750千伏变压器高、中压侧引线，少拆除低压侧引线的情况下完成调档后试验。该方法极大的缩短了试验时间，降低了现场的作业风险，节约了大量的人力、物力、财力成本投入。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
基于不拆750千伏变压器高中压引线技术的调档试验方法，包含中压-低压变比测试步骤和中压至中性点绕组直流电阻测试步骤；
所述中压-低压变比测试步骤为：拆除三相中性点套管处引线，移除一次绕组并联的地网回路；同时临时变更低压侧安全措施，拉开主变低压侧三相接地刀闸或拆除接地线，断开接地，移除二次绕组并联的地网回路；同时拆除任意一相低压绕组接线，打开角形连接，移除二次绕组并联的其他两相绕组回路；最后通过变比测试仪进行变比测试；
所述中压至中性点绕组直流电阻测试步骤为：拆除三相中性点套管处引线，移除一次绕组并联的地网回路；同时临时变更低压侧安全措施，拉开主变低压侧三相接地刀闸或拆除接地线，断开接地，移除二次绕组并联的地网回路；同时拆除任意一相低压绕组接线，打开角形连接，确保低压侧绕组处于开路状态；最后通过数字式直流电阻测试仪进行直流电阻测试。
作为本发明的一种优选实施方式：所述中压-低压变压变比测试步骤中的通过变比测试仪进行变比测试是指：通过在被试变压器的一次侧加电压U1，则在变压器二次侧由于电磁感应原理感应出电压U2，调整电阻R1，使检流计指零，通过串联回路分压原理简单计算得出电压比K，由上述测量原理图可以发现为能准确测量出电压比K；
所述中压至中性点绕组直流电阻测试步骤中的通过数字式直流电阻测试仪进行直流电阻测试是指：先后通过稳压电源EN和恒流电源IN给被测绕组充电，当测试回路过渡过程结束后，变压器绕组和回路串联的标准电阻都通过同一个电流IN，此时根据串联回路的特性，电压比即为电阻比，在已知标准电阻的阻值及精确测量标准电阻及变压器被测绕组两端的电压后即可计算出被测绕组的直流电阻，进行中压至中性点绕组直流电阻测试。
作为本发明的一种优选实施方式：所述750千伏变压器为单相自耦式无励磁变压器。
作为本发明的一种优选实施方式：所述750千伏变压器为YNd11、中性点直接接地连接方式。
作为本发明的一种优选实施方式：还包含在执行中压-低压变比测试步骤和中压至中性点绕组直流电阻测试步骤之前将变压器停电，停电后布置安全措施，布置后变压器高、中、低三侧均通过接地线或接地刀闸接地的步骤。
本发明有益效果是：
1、采用本发明的方法进行调档试验，仅需拆除主变三相中性点套管引线及一相主变低压绕组套管引线即可开展相关试验工作，而以往的试验工作需要拆除主变三相高低压三侧共计15根引线，每次至少需要配置一辆吊车、一辆高空车及3倍于新型试验方法的人员，相比之下新型试验方法节约了大量的时间、人力、物力成本，有效的降低了高空作业风险，同时减少了对金具不必要的磨损。
2、通过理论研究与数据对比分析，采用本发明的调档试验方法在开展单相自耦式变压器调档试验工作中，仅需测量中压-低压变比、中压至中性点绕组直流电阻即能有效验证无励磁分接开关接触良好同时分接开关实际位置与指示位置相符，与以往相比合理、有效的减少了试验次数。
附图说明
图1为现有技术的变压器接线示意图，其示出了主变压器停电且布置安全措施后的接线效果；
图2-1为现有技术的变比测试仪原理图；
图2-2为现有技术的变比测试原理图(拆线前)；
图2-3为本发明的变比测试原理图(拆线后)；
图2-4为本发明的变比测试接线图；
图3-1为现有技术的直流电阻测试仪原理图；
图3-2为现有技术的直流电阻测试原理图(拆线前)；
图3-3为本发明的直流电阻测试原理图(拆线后)；
图3-4为本发明的直流电阻测试接线图；
图4为采用本发明进行调档试验时的引线拆除的示意图。
附图标记说明：
LA：A相；LB：B相；LC：C相；
A：A相高压绕组；X：A相中性点绕组；a：A相低压绕组首端；x：A相低压绕组尾端；Am：A相中压绕组首端；
B：B相高压绕组；Y：B相中性点绕组；b：B相低压绕组首端；y：B相低压绕组尾端；Bm：B相中压绕组首端；
C：C相高压绕组；Z：C相中性点绕组；c：C相低压绕组首端；z：C相低压绕组尾端；Cm：C相中压绕组首端。
具体实施方式
下面结合附图及实施例描述本发明具体实施方式：
如图所示，其示出了本发明的具体实施方式，如图所示，本发明公开的基于不拆750千伏变压器高中压引线技术的调档试验方法，其通过不拆除750千伏变压器高、中压侧引线，少拆除低压侧引线的情况下完成调档后试验。该方法极大的缩短了试验时间，降低了现场的作业风险，节约了大量的人力、物力、财力成本投入。
我们根据对单相自耦式无励磁变压器结构的研究注意到：档位的调整只是改变了中压侧绕组接线，其他绕组接线并未发生改变，因此我们只需验证中压侧绕组的相关电气参数，即验证档位的正确性同时确保分接开关接触良好，因此可以进行高压-中压或中压-低压的变比测试、高压至中压绕组或中压至中性点绕组的直流电阻测试。从安全性及实施难易程度上综合考虑，本发明的实际测试方案选择：1、中压-低压变比测试。2、中压至中性点绕组直流电阻测试。
为了实现更加正确和可靠的变比测试，本发明拆除三相中性点套管处引线，移除一次绕组并联的地网回路；同时临时变更低压侧安全措施，拉开主变低压侧三相接地刀闸或拆除接地线，断开接地，移除二次绕组并联的地网回路；同时拆除任意一相低压绕组接线，打开角形连接，移除二次绕组并联的其他两相绕组回路，试验接线如图2-4。
为了实现更加正确和可靠的直流电阻测试，本发明拆除三相中性点套管处引线，移除一次绕组并联的地网回路；同时临时变更低压侧安全措施，拉开主变低压侧三相接地刀闸或拆除接地线，断开接地，移除二次绕组并联的地网回路；同时拆除任意一相低压绕组接线，打开角形连接，确保低压侧绕组处于开路状态，有效保证试验数据的准确可靠，测试接线图如图3-4。
综合上述变比和直流电阻的试验原理及要求，本发明的现场采取了拆除主变压器三相中性点套管的引线、拆除任意一相主变低压绕组的低压套管的引线，同时临时拉开主变低压侧三相接地刀闸或拆除接地线(如图4所示)，在保证作业人员安全的前提下，满足了测试要求。现场通过该方法进行了相关的测试工作，并与以往常规拆除引线的试验数据进行了比对，试验数据无明显差异，且设备投运带电后安全平稳运行，进一步验证了该套新型试验方法的可靠性和准确性。具体实验数据如下表所示；我们对管辖下的三个变电站进行了测试，每组测试均通过传统测试方法和本发明的试验方法分别进行调档试验，实验结果如下：
由上表可知，本发明的调档试验方法的测试结果和精度与传统测试方法之间的误差非常小；符合电力***的规定；但是本发明的工作效率确是传统测试方法的三倍；大大节省了人力和时间，减少了停电时间和安全风险。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、仅需拆除主变三相中性点套管引线及一相主变低压绕组套管引线即可开展相关试验工作，而以往的试验工作需要拆除主变三相高低压三侧共计15根引线，每次至少需要配置一辆吊车、一辆高空车及3倍于新型试验方法的人员，相比之下新型试验方法节约了大量的时间、人力、物力成本，有效的降低了高空作业风险，同时减少了对金具不必要的磨损。
2、通过理论研究与数据对比分析，在开展单相自耦式变压器调档试验工作中，仅需测量中压-低压变比、中压至中性点绕组直流电阻即能有效验证无励磁分接开关接触良好同时分接开关实际位置与指示位置相符，与以往相比合理、有效的减少了试验次数。
综上，本发明的具体实施例中的设计思路如下：
(1)750千伏变压器为YNd11、中性点直接接地连接方式，变压器停电后，需布置安全措施，布置后变压器高、中、低三侧均通过接地线或接地刀闸接地，如图1所示；
(2)目前绝大多数变比测试仪测量原理为电桥法，如图2-1所示，通过在被试变压器的一次侧加电压U1，则在变压器二次侧由于电磁感应原理感应出电压U2，调整电阻R1，使检流计指零，通过串联回路分压原理简单计算得出电压比K。
由上述测量原理图可以发现为能准确测量出电压比K，在变压器的一、二次侧不能并有其他回路。而若在不改变安全措施及拆除引线的情况下进行中压-低压变比测试(图2-2，以A相为例)，由于中压、中性点均接地，一次绕组并联地网回路；同时低压侧为角形连接且接地，二次绕组并联其他两相低压绕组与地网回路，致使被试绕组的电压电流信号发生变化，导致试验数据出现偏差。要实现正确测试，应断开干扰回路(图2-2虚线部分)。
结合实际情况，拆除中性点引线，移除一次绕组并联的地网回路；其次，临时变更低压侧安全措施，拉开变压器低压侧三相接地刀闸或拆除接地线，断开接地，移除二次绕组并联的地网回路；同时拆除任意一相低压绕组接线，打开角形连接，移除二次绕组并联的其他两相绕组回路，原理示意如图2-3，测试接线如图2-4；
其余两相变比测试同理，因此，要实现中压-低压变比的正确测试，需拉开变压器低压侧三相接地刀闸或拆除接地线的情况下，拆除三相中性点引线及任意一相低压绕组引线。
(3)目前绝大部分直流电阻测试均采用数字式直流电阻测试仪(3-1)，仪器先后通过稳压电源EN和恒流电源IN给被测绕组充电，当测试回路过渡过程结束后，变压器绕组和回路串联的标准电阻都通过同一个电流IN，此时根据串联回路的特性，电压比即为电阻比，在已知标准电阻的阻值及精确测量标准电阻及变压器被测绕组两端的电压后即可计算出被测绕组的直流电阻RX。
由图3-1的测量原理图可以发现为能准确测量出中压至中性点绕组的直流电阻，需确保测量回路里不能并联其他回路，否则会导致测量值为二者的并联值；同时为保证试验安全，非被测绕组要保证开路。而若在不改变安全措施及拆除引线的情况下(图3-2，以A相为例)，由于中压、中性点均接地，一次绕组并联地网，导致测得的结果与真实值出现偏差；同时低压侧为角形连接构成回路。要实现正确安全测量，应断开被测绕组干扰回路(图3-2虚线处)，并保证低压侧开路。
结合实际情况，可拆除三相中性点套管处引线，移除一次绕组并联的地网回路；同时临时变更低压侧安全措施，拉开主变低压侧三相接地刀闸或拆除接地线，断开接地，同时拆除任意一相低压绕组接线，打开角形连接，确保低压侧绕组处于开路状态，有效保证试验数据的准确可靠，测试接线
其余两相直流电阻测试同理，因此，要实现中压至中性点绕组的直流电阻正确测试，需拉开变压器低压侧三相接地刀闸或拆除接地线的情况下，拆除三相中性点引线及任意一相低压绕组引线。
(4)因此，要满足试验方案中变比及直流电阻的测试要求，需在拉开变压器低压侧三相接地刀闸或拆除接地线的情况下，拆除三相中性点引线及任意一相低压绕组(共四根)引线(图4)
目前通过本发明的试验方法已经顺利在新疆17座750千伏变电站完成了变压器调整档位及试验工作，试验数据准确可靠，设备投运后均安全稳定运行。
通过此新型试验方法，一次停电调档工作至少节约成本6000元/次，新疆现在一共28组变压器，每组变压器如果每年调档2次，每年将节省33.6万元；此外，新型试验方法还缩短了停电时间，同时避免了潜在的各种车辆行驶、高空作业风险。而且此种新型试验方法的应用无需任何经济投入，真正做到了降本增效。
上面结合附图对本发明优选实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化，这些变化涉及本领域技术人员所熟知的相关技术，这些都落入本发明专利的保护范围。
不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本发明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。

Claims (5)

1.基于不拆750千伏变压器高中压引线技术的调档试验方法，其特征在于：包含中压-低压变比测试步骤和中压至中性点绕组直流电阻测试步骤；
所述中压-低压变比测试步骤为：拆除三相中性点套管处引线，移除一次绕组并联的地网回路；同时临时变更低压侧安全措施，拉开主变低压侧三相接地刀闸或拆除接地线，断开接地，移除二次绕组并联的地网回路；同时拆除任意一相低压绕组接线，打开角形连接，移除二次绕组并联的其他两相绕组回路；最后通过变比测试仪进行变比测试；
所述中压至中性点绕组直流电阻测试步骤为：拆除三相中性点套管处引线，移除一次绕组并联的地网回路；同时临时变更低压侧安全措施，拉开主变低压侧三相接地刀闸或拆除接地线，断开接地，移除二次绕组并联的地网回路；同时拆除任意一相低压绕组接线，打开角形连接，确保低压侧绕组处于开路状态；最后通过数字式直流电阻测试仪进行直流电阻测试。
2.如权利要求1所述的基于不拆750千伏变压器高中压引线技术的调档试验方法，其特征在于：所述中压-低压变压变比测试步骤中的通过变比测试仪进行变比测试是指：通过在被试变压器的一次侧加电压U1，则在变压器二次侧由于电磁感应原理感应出电压U2，调整电阻R1，使检流计指零，通过串联回路分压原理简单计算得出电压比K，由上述测量原理图可以发现为能准确测量出电压比K；
所述中压至中性点绕组直流电阻测试步骤中的通过数字式直流电阻测试仪进行直流电阻测试是指：先后通过稳压电源EN和恒流电源IN给被测绕组充电，当测试回路过渡过程结束后，变压器绕组和回路串联的标准电阻都通过同一个电流IN，此时根据串联回路的特性，电压比即为电阻比，在已知标准电阻的阻值及精确测量标准电阻及变压器被测绕组两端的电压后即可计算出被测绕组的直流电阻，进行中压至中性点绕组直流电阻测试。
3.如权利要求1所述的基于不拆750千伏变压器高中压引线技术的调档试验方法，其特征在于：所述750千伏变压器为单相自耦式无励磁变压器。
4.如权利要求1所述的基于不拆750千伏变压器高中压引线技术的调档试验方法，其特征在于：所述750千伏变压器为YNd11、中性点直接接地连接方式。
5.如权利要求1所述的基于不拆750千伏变压器高中压引线技术的调档试验方法，其特征在于：还包含在执行中压-低压变比测试步骤和中压至中性点绕组直流电阻测试步骤之前将变压器停电，停电后布置安全措施，布置后变压器高、中、低三侧均通过接地线或接地刀闸接地的步骤。
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