讨论特高压变压器各阶段各项试验方法

讨论特高压变压器各阶段各项试验方法
摘要：根据多年以来工作实际经验，通过对国内外交直流输电特高压主变压器
的试验方法的列举分析，论证了各阶段中各项试验方法的实验效果。

关键词：特高压；高压；变压器；试验方法
电力变压器是电力系统中输变电能庞大且重要的设备，它的性能直接关系到电压、电流转换能否顺利进行，从而影响到电力系统安全、经济运行。

目前电力变压器
多数处于复杂和恶劣的室外露天环境，为防患于未然就必须要定期对其导磁、导
电和绝缘部件进行试验，及时发现和处理影响安全运行的缺陷，保证对电力变压
器各项性能有效的监控、掌握和管理。

尽管电力变压器试验方法很多，但在试验
结果精确度上还需要进一步研究。

1交流特高压超高压变压器应用主要内容
1.1有载分接开关出厂阶段
有载分接开关出厂阶段进行了油室密封试验。

1.2变压器出厂阶段
变压器出厂阶段进行了雷电冲击试验。

变压器雷电冲击电压试验分别对高压
线端A、中压线端Am、低压线端a和x进行一次降低电压的雷电冲击、三次全电压的雷电冲击试验，主要是考核变压器在遭受雷电冲击时的绝缘强度。

所有端子
的雷电冲击试验均未听见异常响声，没有出现电压波形电压突然下降等现象，变
压器雷电冲击试验通过。

1.3交接阶段
交接阶段进行了变压器绕组局部放电试验。

当电压施加到电极间的介质时，在介质内部范围内发生放电，称为局部放电。

介
质中的局部放电常常发生在电场强度较高，且介电强度较低的部位，如固体或液
体介质中存在的气泡、杂质就极易引起局部放电。

介质中的局部放电不同于极间
介质贯穿性放电，单介质一旦发生放电，发展结果必然会导致介质的贯穿性击穿。

变压器局部放电可能发生在变压器任何电场集中或者绝缘不良的部位，如固体绝
缘材料、变压器油中的气泡，高压绕组静电屏出线，高电压引线，相间围屏、绕
组匝间及分接开关等处。

此外，变压器安装及运输过程中内部结构容易发生移位，造成局部电场过分集中，以及制造工艺不良导致残留气泡和较多水分，这些也容
易发生局部放电。

按照国标IEC标准要求，现场进行局部放电试验按照以下加压程序进行。

变压器局部放电试验的加压程序和持续时间（变压器的最高工作线电压为Um）。

其中Um=550kV；U1=1.7Um/√3；U2=1.5Um/√3。

由于该变压器套管为电容型套管，且有末屏抽头，可利用套管电容作为耦合电容，将检测阻抗串在末屏与地之间，这种接线简便易行，是目前广泛应用的方法之一。

变压器局部放电试验采用VHF-300变频电源装置作为试验电源，被试变压器所有
套管CT二次端子短路并接地。

按照局部放电试验规程要求，在加压第二阶段进行局部放电测量，一般每5min
监测一次局部放电量，要求放电量不大于1000pC，并且与已经进行的特高压变压器局部放电量相比无明显差别。

1.4运行阶段
试验阶段定为6个月，主要进行变压器运行负荷监控、有载分接开关超声局
部放电、振动及电机电流测试、分接开关油室渗漏监控、变压器有载分接开关红
外测温及绝缘油色谱及绝缘油强度测试。

1.4.1变压器运行负荷监控
分接开关运行负荷是指相关一个级电压下切换的负荷电流。

运行负荷监控，
包括两方面：
（1）试验开始后第一个月每天定时进行一次相邻上下两个分接调整，同时记录
电压电流及负荷情况，在第一次调整时进行超声局部放电、振动及电机电流测试；试验一个月以后，根据电网运行允许条件，对变压器有载分接开关进行一次允许
最大电压范围的调整（同时进行超声局部放电、振动及电机电流测试）。

（2）第一个月完毕后每周定时进行一次相邻上下两个分接调整，同时记录电压
电流及负荷情况；每个月根据电网运行允许条件，对变压器有载分接开关进行一
次允许最大电压范围的调整（同时进行超声局部放电、振动及电机电流测试）。

1.4.2局部放电超声检测
对有载分接开关进行超声局部放电检测。

（1）测试周期：有载分接开关第一次调整前及调整完毕后、变压器进行最大电
压范围调整前及调整完毕后。

（2）要求：在变压器相同部位进行测量，三相间及历次纵向测试数据相比无明
显差别，且调整完毕后与调整前测试数据无明显变化，当变化大于10%时，应查
明原因。

1.4.3分接开关振动测试
在变压器进行一次最大电压范围调整时，对有载分接开关进行振动测试。

周期：有载分接开关第一次调整及在变压器进行最大电压范围调整时，每个月进
行测量。

测试要求：在变压器相同部位进行测量，三相间及历次纵向测试数据相比无明显
差别，当变化大于10%时，应查明原因。

1.4.4电机电流测试
在变压器进行一次最大电压范围调整时，对变压器测试电机电流。

周期：有载分接开关第一次调整及在变压器进行最大电压范围调整时，每个月进
行测量。

测试要求：在变压器相同部位进行测量，三相间及历次纵向测试数据相比无明显
差别，当变化大于10%时，应查明原因。

1.4.5分接开关油室渗漏的监控
（1）运行人员每天观察有载开关油枕油位，并做好记录。

（2）试验开始后第一个月每天、以后每周利用红外手段检查有载分接开关的油
位情况并对有载分接开关的温度进行检测，要求对周围空气温升不大于40K。

利用红外热像仪测定油位时，在相同位置、角度下记录有载分接开关油枕内部油
位的位置，检查与油位计指示是否相符，并保存图谱。

1.5试运行期满后阶段
有载分接开关在试运行期满后的检测可以参照运行前的检测，如有载分接开
关吊出检测，则需另外制定方案。

2影响试验变压器试验的因素
对于试验变压器的安全性来讲，受到试验数据准确性，试验的可行性影响严重，
在进行高压试验时，影响到试验的因素很多，下面对主要的影响因素进行逐一分析。

首先，高压试验会受到湿度与温度的影响。

湿度：高压试验进行时，必须在
屏蔽的条件下进行，而试验过程中会受到空气湿度的影响，使得实验数据的准确
性受到影响。

对于测量的数据来讲，通过一次试验通常无法得到精准数据的，需
要通过大量的试验来确保数据的精准性，通过历史数据与标准数据的比较得出相
应的结果，而在试验过程中，空气湿度的指数越大，测量出的结果准确性越低，
因此，在高压试验过程中，受到空气中湿度的影响是主要原因之一。

受到温度的影响：高压试验过程中，温度的影响主要表现在试验材料对温度的敏
感性。

变压器所使用的材料是绝缘的，当受温度很高时，材料的绝缘性就会变差，绝缘的电阻阻值将会降低，主要原理如下：
离子与分子的不规则运动。

分子的不规则运动受到温度的影响严重，当温度变高时，分子的运动将会变得剧烈。

同样，离子在绝缘电阻中，当温度升高时，运动
也将会逐渐加快。

电阻的极性变大，从而使得阻值降低。

水分溶解。

绝缘电阻中有水分出现，当温度升高时，水分会溶解到电阻内部使得
阻值变小。

3结论
本文通过对国内特高压交直流输电的主变压器的实验方法的列举分析，论证
了各个阶段中各项试验方法的实验效果。

通过对国内特高压交直流输电主变压器
调压装置包括有载调压分接开关等重要设备的检测试验，有效地检验了设备的各
项技术指标与运行参数。

上述变压器试验方法为特高压交直流输电主变压器在区
域电网中的安全运行奠定了坚实的基础。

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