试验设备: HTB-8000 大型变压器一次通流加压新型试验装置 (HTB-8000B 并联电流源3台,HTB-8000C 串联电压源3台,单相调压器3台)、全套测试线
由于大型电力变压器等效短路阻抗过大,可采用电容补偿新方法,回路中串联电容以补偿部分感抗,降低试验回路阻抗,提升试验电流的同时不改变试验回路的感性效果,即补偿时只是欠补偿,然后再在试验电源两端并联补偿电容,此时基本达到全补偿,对试验电源来说,整个回路接近并联谐振状态。 此补偿通流方法在提高试验电流时,降低了系统电源要求。 下面介绍大型电力变压器通流试验方法。
1)通流试验装置接线: 将单相调压器、HTB-8000B、HTB-8000C串接为A相输出接线,B/C两相同理,3台单相自耦调压器工作电源为AC380V(空开不小于16A),三相分别使用A/B/C的火线,零线共用(保证输出120°相角差)。 HTB-8000B接入工作电源AC220V(10A),HTB-8000B与HTB-8000C通过电源与通讯共用航插线连接,各相之间无其他物理连接,系统输出接入变压器的通流侧。
△ A相系统接线示意图(B/C相同理)
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单相自耦调压器: 变压器通流试验大功率可调电源输入;
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HTB-8000B: 具有独立控制电源(AC220V),人机界面操作,并联电容器组投切控制,整体装置核心控制系统;
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HTB-8000C: 串联电容器组投切控制,独立的过压过流保护系统,与B型装置组成整体装置的多重过压过流保护功能。
2)变压器侧接线: 下图为扩容2#主变相关一次联络接线图,试验时将三相通流试验装置的输出UT接入主变中压侧,断开221开关,合上2211隔刀,断开2211-1/2211-2地刀,电流从CT的P1侧流入,作为大电流流入点。 高压侧合上5012隔刀,合上501开关,合上5011-1地刀作为高压侧短路点。 模拟从中压侧往高压侧通流。
△ 现场试验装置接线图
3)现场安全措施: 各试验装置须可靠接地,施加电流至短路点所有区域须确保无人施工,施加电流间隔所有CT二次侧不允许开路,作业时相关间隔须安排人员值守。
软件参数设置: HTB-8000B开机进入参数设置界面,根据变压器铭牌设置参数,查看高/中/低压额定电压等级分别为505kV、230kV、36kV,变压器容量为1000MVA,高对中短路阻抗为22.16%。
按铭牌设置短路阻抗倍数、额定容量与额定电压,计算出高压侧短路阻抗值为Z=230*230/1000*22.16%=11.72Ω,当输出到上限100A电流时所需要的电压约为1172V。
参数设置完毕后即可开始试验,根据提示操作进行设备自检,提示升压即可手动调节调压器,直到输出达到所需电流值。 输出值部分电压为施加到变压器上的电压值,电流为回路中电流值,相位差为电压与电流相位角度差,此时相位差角度越大(φ)表示需要的电容器补偿无功功率越大(cosφ),而消耗的有功就越小(sinφ),输入值为消耗的有功电压电流值。
1)理论计算值: 此变压器高压侧和中压侧变比均为4000/1,中压侧施加电流为100A,高压侧电流计算为I=100*230/505=45.54A,则高压侧二次电流Ih=45.54/4000=0.011A,中压侧二次电流Im=100/4000=0.025A。 由于短路点在区外,变压器差流理论值应为0。
2)通过YD-300 无线遥测伏安相位仪可测量二次侧电流值与计算电流值一致。
△ 变压器保护A套采样值
△ 变压器保护B套采样值
△ 变压器保护A套差流值
△ 变压器保护B套差流值
5)对以上数据进行分析,与理论计算值进行比较,充分验证了此试验方法的可靠性与准确性,满足大型变压器一次通流试验要求。
HTB-8000 大型变压器一次通流加压新型试验装置输入功率最大为2kW,输出电压1300V、电流100A,最大130kVA,设计可满足全站通过变压器进行通流带所有间隔进行试验,所施加通流间隔仅与短路点有关,解决了传统电流源无法从变压器一次通流的难题,可完成套管CT极性校验、变压器差动与母线差动试验,在送电前进行无负荷通流试验完成二次电流回路检验,大大提高了一次性送电成功率。