換流站500kV高壓站用變壓器一次通流試驗方法探討

1、換流站500kV高壓站用變壓器一次通流試驗方法探討 換流站500kV高壓站用變壓器一次通流試驗方法探討 摘要：為確保±500kV從西換流站500kV站用變差動保護正常運行，提高站用電供電可靠性，本文對該站500kV站用變壓器一次通流試驗方法進行了探討，并提出解決方案，成功地對500kV站用變壓器套管CT進行極性校驗。 關鍵詞：變壓器；通流試驗；極性校驗 中圖分類號：TM4文獻標識碼： A 前言 高壓直流系統(tǒng)對站用電供電可靠性要求較高，換流站失去站用電將造成高壓直流系統(tǒng)跳閘。為保證站用變壓器差動保護正常運行，確保站用變壓器平安運行，必須對變壓器上下壓兩側CT極性進行校驗。通常使用變壓器

2、一次通流試驗的方法進行極性校驗，此方法試驗時，變壓器上下壓側均有短路電流流過，通過測量比擬上下壓側的電流，就很容易分析判斷出CT二次極性是否正確，變比是否合理正確。校驗時主要使用鉗形相位表進行，但高壓側CT二次電流很小，通常只有25mA甚至更小，大局部鉗形相位表精度不能滿足要求，無法依靠測量結果進行極性校驗。 本文針對±500kV從西換流站500kV站用變壓器額定電壓高容量小的特點，進行站用變壓器CT極性校驗方法的探討，提出試驗的解決方案并進行了實際驗證。 1、對500kV站用變壓器套管CT極性校驗的方法分析 ±500kV從西換流站站用電系統(tǒng)由兩臺額定電壓為 525/10.

3、5kV、容量為40MV A的變壓器作為主電源供電。變壓器本體差動保護使用的變高套管CT變比為400/1，變低開關CT變比為2000/1，一般鉗形相位表能正常測量的電流為5mA左右，以此來計算，通過變壓器的負荷約為1816kV A，站內正常負荷遠達不到此要求。故在正常帶負荷運行情況下，無法對站用變壓器的CT進行帶負荷測試，無法驗證CT極性是否正確。為保證變壓器差動保護正常運行，在變壓器投運前我們必須采取一次通流的方法進行變壓器CT極性的校驗。我們分析得到了以下三種方案。 方案一：將變壓器低壓側三相短路接地，高壓側參加380V試驗電壓，變壓器上下壓側均有短路電流流過，通過測量CT變換后的二次電流幅

4、值、相位，校驗差動保護CT極性。 方案二：將變壓器高壓側三相短路接地，低壓側參加380V試驗電壓，變壓器上下壓側均有短路電流流過，通過測量CT變換后的二次電流幅值、相位，校驗差動保護CT極性。 方案三：將變壓器低壓側三相短路接地，通過一臺0.4/10.5kV升壓試驗變壓器，在站用變高壓側參加10kV試驗電壓，變壓器上下壓側均有短路電流流過，通過測量CT變換后的二次電流幅值、相位，校驗差動保護CT極性。 2、方案的可行性分析 站用變壓器主要參數(shù)：額定電壓525/10.5kV，額定容量40MV A，阻抗電壓 12%，變高套管CT變比 400/1，變低開關CT變比 2000/1。 式中：Ih1高壓側

5、一次電流、Ih2高壓側二次電流、Il1低壓側一次電流、Il2低壓側二次電流、Sn 變壓器額定容量、Uh 高壓側額定電壓、Ul 低壓側額定電壓、Uk(%) 阻抗電壓、Ut 試驗電壓、Kh 高壓側CT變比、Kl 低壓側CT變比。 2.1 方案一：低壓側短路，高壓側參加380V試驗電壓 由式3.1、式3.2、式3.5、式3.6計算可知，高壓側一次電流為0.266A，低壓側一次電流為13.28A，高壓側二次電流為0.665mA，低壓側二次電流為6.64mA。所需試驗電源容量約為3*380V*0.266A=0.175kVA。 2.2 方案二：高壓側短路，低壓側參加380V試驗電壓 由式3.3、式3.4、

6、式3.5、式3.6計算可知，高壓側一次電流為13.28A，低壓側一次電流為664A，高壓側二次電流為33.2mA，低壓側二次電流為332mA。所需試驗電源容量約為3*380V*664A=436.5kVA。 2.3 方案三：低壓側短路，高壓側參加10kV試驗電壓 由式3.1、式3.2、式3.5、式3.6計算可知，高壓側一次電流為7A，低壓側一次電流為349.4A，高壓側二次電流為17.5mA，低壓側二次電流為175mA。所需試驗電源容量約為3*10kV*7A=121VA。 3、方案的選擇 我們對三種方案計算數(shù)據(jù)進行分析。 方案一，高壓側二次電流只有0.665mA，遠小于鉗形相位表的量程范圍，不能

7、可靠測量幅值、相位，但所需試驗電源容量也很小，接線簡單可靠； 方案二，高、低壓側二次電流均能滿足測量要求，能準確測量電流大小、相位，能可靠校驗差動保護CT極性，但存在試驗電源容量大，所需電纜容量很大，接線困難，對設備要求高等缺點； 方案三，高、低壓側二次電流均能滿足測量要求，能準確測量電流大小、相位，能可靠校驗差動保護CT極性，但要求增加試驗用變壓器、10kV高壓電纜，試驗電壓提高，對試驗接線要求高，同時平安可靠性降低。 出于對試驗接線便捷性、平安性、對試驗電源的要求等方面的考慮，我們最終選用方案一進行一次通流試驗，但在試驗前，我們必須解決二次電流太小無法測量的問題，于是，我們提出了一種測量小

8、電流的方法。 此方法為：使用一根細的絕緣導線，同方向繞50圈，兩端各焊接一個試驗插頭，以便插入電流回路中的試驗端子。通流試驗時，將線圈兩端插頭分別插入各側二次電流回路在保護屏的端子處，然后斷開端子中間的連接片，使用鉗形相位表測量這50個圈的電流，因為二次電流已經被放大50倍，所以此時能準確測出電流的幅值、相位，通過對數(shù)據(jù)分析，就能校驗差動保護CT極性。 試驗測量的具體數(shù)據(jù)如下： 帶負荷測試電壓電流六角圖 從測量數(shù)據(jù)及六角圖可知，與計算值根本一致，相角正確，可見采用這種測試方法，能正確校驗差動保護CT的極性。 4、結語 本文針對±500kV從西換流站500kV站用變壓器額定電壓高容量小的特點，進行站用變上下壓兩側CT極性校驗方法的探討，提出三個解決方案并從中選擇一個進行了試驗，同時提出了一種測量小電流的方法，成功校驗±500kV從西換流站500kV站用變壓器差動保護CT的極性，保證了差動保護的正常運行，確保了變壓器平安運行。 測量小電流方法的原理雖簡單，但卻能很好解決試驗中二次電流過小的問題，此方法不僅僅在小容量高電壓變壓器通流試驗中