換流站500kV高壓站用變壓器一次通流試驗(yàn)方法探討

1、換流站500kV高壓站用變壓器一次通流試驗(yàn)方法探討 換流站500kV高壓站用變壓器一次通流試驗(yàn)方法探討 摘要：為確保±500kV從西換流站500kV站用變差動(dòng)保護(hù)正常運(yùn)行，提高站用電供電可靠性，本文對(duì)該站500kV站用變壓器一次通流試驗(yàn)方法進(jìn)行了探討，并提出解決方案，成功地對(duì)500kV站用變壓器套管CT進(jìn)行極性校驗(yàn)。 關(guān)鍵詞：變壓器；通流試驗(yàn)；極性校驗(yàn) 中圖分類號(hào)：TM4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 前言 高壓直流系統(tǒng)對(duì)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(dòng)保護(hù)正常運(yùn)行，確保站用變壓器平安運(yùn)行，必須對(duì)變壓器上下壓兩側(cè)CT極性進(jìn)行校驗(yàn)。通常使用變壓器

2、一次通流試驗(yàn)的方法進(jìn)行極性校驗(yàn)，此方法試驗(yàn)時(shí)，變壓器上下壓側(cè)均有短路電流流過(guò)，通過(guò)測(cè)量比擬上下壓側(cè)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(yàn)時(shí)主要使用鉗形相位表進(jìn)行，但高壓側(cè)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(wú)法依靠測(cè)量結(jié)果進(jìn)行極性校驗(yàn)。 本文針對(duì)±500kV從西換流站500kV站用變壓器額定電壓高容量小的特點(diǎn)，進(jìn)行站用變壓器CT極性校驗(yàn)方法的探討，提出試驗(yàn)的解決方案并進(jìn)行了實(shí)際驗(yàn)證。 1、對(duì)500kV站用變壓器套管CT極性校驗(yàn)的方法分析 ±500kV從西換流站站用電系統(tǒng)由兩臺(tái)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(dòng)保護(hù)使用的變高套管CT變比為400/1，變低開(kāi)關(guān)CT變比為2000/1，一般鉗形相位表能正常測(cè)量的電流為5mA左右，以此來(lái)計(jì)算，通過(guò)變壓器的負(fù)荷約為1816kV A，站內(nèi)正常負(fù)荷遠(yuǎn)達(dá)不到此要求。故在正常帶負(fù)荷運(yùn)行情況下，無(wú)法對(duì)站用變壓器的CT進(jìn)行帶負(fù)荷測(cè)試，無(wú)法驗(yàn)證CT極性是否正確。為保證變壓器差動(dòng)保護(hù)正常運(yùn)行，在變壓器投運(yùn)前我們必須采取一次通流的方法進(jìn)行變壓器CT極性的校驗(yàn)。我們分析得到了以下三種方案。 方案一：將變壓器低壓側(cè)三相短路接地，高壓側(cè)參加380V試驗(yàn)電壓，變壓器上下壓側(cè)均有短路電流流過(guò)，通過(guò)測(cè)量CT變換后的二次電流幅

4、值、相位，校驗(yàn)差動(dòng)保護(hù)CT極性。 方案二：將變壓器高壓側(cè)三相短路接地，低壓側(cè)參加380V試驗(yàn)電壓，變壓器上下壓側(cè)均有短路電流流過(guò)，通過(guò)測(cè)量CT變換后的二次電流幅值、相位，校驗(yàn)差動(dòng)保護(hù)CT極性。 方案三：將變壓器低壓側(cè)三相短路接地，通過(guò)一臺(tái)0.4/10.5kV升壓試驗(yàn)變壓器，在站用變高壓側(cè)參加10kV試驗(yàn)電壓，變壓器上下壓側(cè)均有短路電流流過(guò)，通過(guò)測(cè)量CT變換后的二次電流幅值、相位，校驗(yàn)差動(dòng)保護(hù)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(kāi)關(guān)CT變比 2000/1。 式中：Ih1高壓側(cè)

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

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

7、可靠測(cè)量幅值、相位，但所需試驗(yàn)電源容量也很小，接線簡(jiǎn)單可靠； 方案二，高、低壓側(cè)二次電流均能滿足測(cè)量要求，能準(zhǔn)確測(cè)量電流大小、相位，能可靠校驗(yàn)差動(dòng)保護(hù)CT極性，但存在試驗(yàn)電源容量大，所需電纜容量很大，接線困難，對(duì)設(shè)備要求高等缺點(diǎn)； 方案三，高、低壓側(cè)二次電流均能滿足測(cè)量要求，能準(zhǔn)確測(cè)量電流大小、相位，能可靠校驗(yàn)差動(dòng)保護(hù)CT極性，但要求增加試驗(yàn)用變壓器、10kV高壓電纜，試驗(yàn)電壓提高，對(duì)試驗(yàn)接線要求高，同時(shí)平安可靠性降低。 出于對(duì)試驗(yàn)接線便捷性、平安性、對(duì)試驗(yàn)電源的要求等方面的考慮，我們最終選用方案一進(jìn)行一次通流試驗(yàn)，但在試驗(yàn)前，我們必須解決二次電流太小無(wú)法測(cè)量的問(wèn)題，于是，我們提出了一種測(cè)量小

8、電流的方法。 此方法為：使用一根細(xì)的絕緣導(dǎo)線，同方向繞50圈，兩端各焊接一個(gè)試驗(yàn)插頭，以便插入電流回路中的試驗(yàn)端子。通流試驗(yàn)時(shí)，將線圈兩端插頭分別插入各側(cè)二次電流回路在保護(hù)屏的端子處，然后斷開(kāi)端子中間的連接片，使用鉗形相位表測(cè)量這50個(gè)圈的電流，因?yàn)槎坞娏饕呀?jīng)被放大50倍，所以此時(shí)能準(zhǔn)確測(cè)出電流的幅值、相位，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)分析，就能校驗(yàn)差動(dòng)保護(hù)CT極性。 試驗(yàn)測(cè)量的具體數(shù)據(jù)如下： 帶負(fù)荷測(cè)試電壓電流六角圖 從測(cè)量數(shù)據(jù)及六角圖可知，與計(jì)算值根本一致，相角正確，可見(jiàn)采用這種測(cè)試方法，能正確校驗(yàn)差動(dòng)保護(hù)CT的極性。 4、結(jié)語(yǔ) 本文針對(duì)±500kV從西換流站500kV站用變壓器額定電壓高容量小的特點(diǎn)，進(jìn)行站用變上下壓兩側(cè)CT極性校驗(yàn)方法的探討，提出三個(gè)解決方案并從中選擇一個(gè)進(jìn)行了試驗(yàn)，同時(shí)提出了一種測(cè)量小電流的方法，成功校驗(yàn)±500kV從西換流站500kV站用變壓器差動(dòng)保護(hù)CT的極性，保證了差動(dòng)保護(hù)的正常運(yùn)行，確保了變壓器平安運(yùn)行。 測(cè)量小電流方法的原理雖簡(jiǎn)單，但卻能很好解決試驗(yàn)中二次電流過(guò)小的問(wèn)題，此方法不僅僅在小容量高電壓變壓器通流試驗(yàn)中