DL∕T 2001-2019 換流變壓器空載、負載和溫升現(xiàn)場試驗導則

ICS29.180K41中華人民共和國電力行業(yè)標準DL/T2001—2019Guideforconvertertransformeron-siteno-loadtest,loadtestandtemperaturerisetest2019-06-04發(fā)布 2019-10-01實施國家能源局 發(fā)布DL/TDL/T2001—2019DL/TDL/T2001—2019目 次前言 II范圍 1規(guī)范性引用文件 1術語和定義 2符號和名稱 2總則 2空載試驗 3負載試驗 6溫升試驗 8附錄A（資料性附錄） 剩磁的判斷及退磁方法 10附錄B（資料性附錄）空載試驗用高壓濾波補償裝置選型 11附錄C（資料性附錄）現(xiàn)場負載試驗補償電容塔典型設計 13附錄D（資料性附錄）換流變壓器現(xiàn)場空載、負載和溫升試驗報告基本格式 14IIIII1313前 言本標準按照GB/T1.1-2009《標準化工作導則第1部分：標準的結構和編寫》給出的規(guī)則編寫。本標準由中國電力企業(yè)聯(lián)合委員會提出。本標準由全國高電壓試驗標準化分技術委員會（DL/TC02）歸口。國網陜西省電力公司電力科學研究院、南方電網科學研究院有限責任公司、ABB重慶變壓器有限公司、大唐琿春發(fā)電廠、蘇州華電電氣股份有限公司。園、鄭含博、吳秋平、姚紅陽、董艷超、沈紅、曲光輝、劉曉莊。（一號，100761）。DL/TDL/T2001—2019DL/TDL/T2001—2019換流變壓器現(xiàn)場空載、負載和溫升試驗導則范圍（以下簡稱換流變驗的方法、試驗設備、試驗結果判定依據(jù)。本標準適用于±800kV及以下電壓等級高壓直流輸電用單相兩繞組換流變現(xiàn)場空載、負載和溫升試驗。單相三繞組換流變和±1100kV換流變可參照執(zhí)行。規(guī)范性引用文件準。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本標準。GB1094.1-2013電力變壓器第1部分：總則GB1094.2-2013電力變壓器第2部分：液浸式變壓器的溫升GB1094.3電力變壓器第3部分：絕緣水平、絕緣試驗和外絕緣空氣間隙GB/T2900.95-2015電工術語變壓器、調壓器和電抗器GB/T7252變壓器油中溶解氣體分析和判斷導則GB/T16927.1 高電壓試驗技術第1部分：一般定義及試驗要求GB/T16927.3 高電壓試驗技術第3部分：現(xiàn)場試驗的定義及要GB/T18494.2-2007變流變壓器第2部分：高壓直流輸電用換流變壓JB/T501-2006 電力變壓器試驗導則術語和定義GB/T2900.95-2015、GB1094.1-2013和GB1094.2-2013中界定的以及下列術語和定義適用于本標準。為了方便使用，以下重復列出了某些術語和定義。3.1空載損耗no-loadloss（分接電壓功率。[GB1094.1-2013，定義3.6.1]3.2空載電流no-loadcurrent（分接電壓路端子的電流的方均根值。[GB1094.1-2013，定義3.6.2]3.3負載損耗loadloss（分接電流率和參考溫度下所吸取的有功功率，此時其他繞組（如有）應開路。PAGEPAGE18PAGEPAGE173.43.53.6

[GB1094.1-2013，定義3.6.3]總損耗totalloss空載損耗與負載損耗之和。[GB1094.1-2013，定義3.6.4]短路阻抗shortcircuitimpedance在額定頻率和參考溫度下，一對繞組中某一繞組端子之間的等效串聯(lián)阻抗Z值時，另一繞組的端子短路，而其他繞組（如果有）開路。[GB1094.1-2013，定義3.7.1]溫升temperaturerise

R

jX，確定此所考慮部件（部位）的溫度（例如：繞組平均溫度）與外部冷卻介質溫度之差。[GB1094.2-2013，定義3.3]符號及名稱本標準中各種變量的符號和名稱如下：1 （；f1 （Hz）；U 空載試驗時方均根值電壓表讀數(shù)’空載試驗時平均值電壓表讀數(shù)（k；d 波形校正因數(shù)；S （kW；0 （；n （k。X X下的負載損耗試驗電流（；N （；h h次諧波的電流（；q （；h Ur （kV）；P1 （kW）；PWE1 （kW）；PSE1 （不包括繞組）的雜散損耗（kW）；PN （kW）；h h次諧波的頻率（）；FWE 繞組中渦流損耗附加系數(shù)；FSE 結構件雜散損耗附加系數(shù)；kh 電流Ih與額定電流I1的比值；R （Ω）；t （kW；t （k；’（kW；’（k；總則試驗目的換流變現(xiàn)場開展空載試驗、負載試驗或溫升試驗的目的如下：議的允許范圍內，檢查和診斷換流變磁路中的缺陷。以通過試驗發(fā)現(xiàn)繞組以及漏磁回路結構的缺陷?？倱p耗與冷卻裝置平衡的溫度是否符合有關標準的規(guī)定。必要性以下幾種情況下，需在現(xiàn)場開展空載試驗、負載試驗或溫升試驗：現(xiàn)場組裝的換流變（溫升試驗有條件時可進行。（溫升試驗。必要時?？蛰d試驗試驗方法空載試驗對換流變和試驗現(xiàn)場的要求空載試驗前換流變和試驗現(xiàn)場應滿足以下要求：5℃~40℃。合格。換流變油箱、鐵心、夾件及其周圍導體應可靠接地。96h，±800kV72h試驗前應退磁，以消除剩磁對空載試驗的影響。注：鐵心剩磁的退磁方法及判斷方法參見附錄A。試驗接線1D1a）所示；閥側Y1b）所示。a）對稱加壓方式接線b）非對稱加壓方式接線圖中：──電源；VF──調壓電源；Ts──LC──濾波補償裝置；──TA──電流互感器；TV──電壓互感器；AVWA、B──換流變壓器網側繞組首、尾端；a、b──換流變壓器閥側繞組首、尾端。圖1換流變壓器現(xiàn)場空載試驗接線示意圖空載試驗施加的電壓空載試驗施加的電壓應滿足以下要求：0.5Ur0.6Ur0.7Ur0.8Ur0.9Ur0.95Ur1.0Ur、1.05Ur1.1Ur1.15Ur1%。注：現(xiàn)場修復的換流變，空載試驗電壓及加壓程序應由制造廠與用戶協(xié)商確定。THDu5%。若THDu5%，應按照協(xié)議確認試驗的有效性?？蛰d試驗時應使用方均根值電壓表與平均值電壓表并聯(lián)。試驗電壓以平均值電壓表讀數(shù)為準（該電壓表的刻度具同一平均值的正弦波方均根值。d3%d3%，應按照協(xié)議確認試驗數(shù)據(jù)的有效性。50±0.5Hz。P0應按式（1）進行校正：P0=Pm（1+d） （1）式中：Pm為實測空載損耗；d=（U’-U）/U’×100%。試驗設備調壓電源調壓電源應滿足以下要求：調壓電源應具有長時穩(wěn)定工作的能力。現(xiàn)場空載試驗用調壓電源宜采用大功率變頻調壓電源。當采用高壓大功率變頻調壓電源作為空載試驗的調壓電源時，宜在電源的輸出端接Γ器。50Hz。100%5%倍，可通過式(2)計算得出：S≥0.1I0Sn （2）試驗變壓器試驗變壓器應滿足以下要求：側應與換流變壓器閥側繞組電壓相匹配。DY1.2Ur。1.15Ur5%。濾波補償裝置濾波補償裝置的設備選型及使用應滿足以下要求：100%校正因數(shù)在±3%范圍內，應考慮采用濾波補償裝置。3535716.2.4B。測量用互感器與儀表測量用互感器與儀表應滿足以下要求：0.02宜采用功率分析儀測量。0.1的低功率因數(shù)功率表。測量儀表應在校驗周期內。空載試驗結果判定依據(jù)空載試驗的結果判定依據(jù)如下：空載損耗值和空載電流符合合同要求，否則應由制造方與用戶協(xié)商解決。GB/T7252求且試驗前后無明顯變化。注：現(xiàn)場修復的換流變，其空載損耗值由制造方與用戶協(xié)商確定。負載試驗負載試驗對換流變和試驗現(xiàn)場的要求負載試驗前換流變和試驗現(xiàn)場應滿足以下要求：5℃~40℃。合格。換流變油箱、鐵心、夾件應可靠接地。若需長時間進行負載試驗時，應先核算換流變冷卻條件是否滿足試驗要求。試驗接線負載試驗宜在換流變網側繞組的線端施加電流，閥側繞組應短路并接地。在試驗變壓器的高壓側，應并聯(lián)合適容量的無功補償電容器。試驗接線示意圖如圖2所示。圖中：──電源；VF──調壓電源；Ts──升壓變壓器C ──補償電容器──TA──電流互感器；TV──電壓互感器；A ──電流表或功率分析儀的電流測量V ──電壓表或功率分析儀的電壓測量W ──瓦特表或功率分析儀的功率測量A、B──換流變壓器網側繞組首、尾端；a、b──換流變壓器閥側繞組首、尾端。圖2負載試驗接線示意圖注意事項為減小測量誤差，負載試驗中應注意如下事項：2A/mm2~3A/mm2。接到無功補償電容器的端部。負載損耗的測量應分別在主分接和兩個極限分接上進行，并測試短路阻抗。油溫。減去。試驗設備負載試驗設備應滿足以下要求：負載試驗所用的互感器及測量儀表宜與空載試驗的共用。倍。zz。B。非額定條件下的負載試驗60%~100%I'Ir（3）和式（4）將負載損耗和短路電壓校正到額定電流。Pkt

'Ir

（3）Pkt(I')Ukt

'

（4）Ukt(I')（1%501-200614.9運行中的負載損耗為推測運行條件下?lián)Q流變壓器的損耗，要求進行兩次損耗測量，一次是在額定頻率下進行，另150Hz布值和推算運行中的負載損耗。GB1094.110%50%額定電流值。f1fXP1PX，可用式（5）和（6）對兩個附加損耗分量進行估算。則有：1P1RI2PWE1PSE11

（5）XPXRI2X

(IXI1

)2

fX)2Pf1

(IXI1

)2

fX)0.8PSE1f1

（6）根據(jù)給定的諧波頻譜，運行中的負載損耗可作如下計算：hh125I2hLN

I

R

（7）ILN

5；25 2 2 k

fhFWE

h1

khh

；(hI1

,h )f1FSEFSEkh 2 0.8hh1負載試驗結果判定依據(jù)80℃，JB/T501-200614.414.6條的規(guī)定。負載試驗的合格依據(jù)如下：計算出的運行中的負載損耗值作為損耗評估的保證值。決。GB/T7252求且試驗前后無明顯變化。注：現(xiàn)場修復的換流變，其負載損耗值及短路阻抗值應由制造方與用戶協(xié)商確定。溫升試驗溫升試驗對換流變和試驗現(xiàn)場的要求溫升試驗前換流變和試驗現(xiàn)場應滿足以下要求：3m完成空載損耗、負載損耗和諧波損耗的測量。溫升試驗時換流變的冷卻裝置應安裝完好，油箱、鐵心、夾件應可靠接地。試驗方法2。對于換流變，在確定（通過計算和試驗）溫度時，應考慮諧波的影響。GB1094.2（降噪損耗80%，并應在試驗結束時，對本試驗所確定的溫升進行校正。I250Hz1h，在此期間應測量油和冷卻介質的溫度。試驗結束時應確定繞組的溫升。等效試驗電流計算方法見式（8。I2IeqI1(

LNR

0.5

（8）WE1I12RWE1式中：FWEFWEkh；2 2hh1FSEFSEkh 2 0.8hh18.2.4試驗程序按照GB1094.2-2013中7.3規(guī)定；頂層油溫升確定方法按照GB1094.2-2013中7.5GB1094.2-20137.6GB1094.2-20137.10GB1094.2-2013A溫升試驗結果判定依據(jù)溫升試驗的合格依據(jù)如下：頂層油溫升和繞組溫升滿足合同要求,特殊情況下應由制造方與用戶協(xié)商解決。油箱熱點溫度不宜過高。GB/T7252且試驗前、后無明顯變化。注：現(xiàn)場修復的換流變，其溫升限值應由制造方與用戶協(xié)商確定。附錄A（資料性附錄）總則換流變空載試驗前判定是否存在剩磁，必要時采取退磁措施。換流變壓器剩磁的判定低電壓空載電流判定法時則可認為換流變壓器鐵心無明顯剩磁，否則說明換流變壓器鐵心有明顯剩磁。勵磁特性曲線判定法果出現(xiàn)一致性偏差（后者比前者總是偏?。?，則說明存在剩磁。退磁方法交流退磁法曲線判定法判斷換流變是否仍有剩磁，直至完成退磁。直流退磁法置，部分直流電阻測試儀也具有智能退退磁功能。附錄B（資料性附錄）空載試驗用高壓濾波補償裝置選型總則高壓濾波補償裝置由固定電容器和可調電感組成，一般需配置三次和五次濾波裝置。下面給出三次濾波裝置的選型方法，五次濾波裝置選型可參照。高壓濾波補償裝置的計算模型如圖B.1。圖中：S ZkL3C3──固定電容器；U3 高壓三次濾波器承受的三次諧波電壓I3 被試變壓器的三次諧波電流分量；A、B──換流變壓器網側繞組首、尾端；a、b──換流變壓器閥側繞組首、尾端。圖B.1高壓濾波補償裝置的計算模型R3、電感L3C3三次濾波器的電阻，電感，電容部分可由式(B.1)、式（B.2）和式（B.3）確定：3ZKR3

I3R3U33%UQ0L3R3

(B.1)(B.2)式中：U0ω0──為試驗電壓基波角頻率；

L3

130C3

(B.3)Q，Q40～100，50。IN的確定調電感的額定電流IN由式(B.4)和式（B.5）確定：式中：

IN (B.4)II2 20 3I0=U0/(1/ω0C3-ω0L3)=9U0II2 20 3ULNUCN的確定固定電容器和可調電感所承受的電壓包含基波分量和三次諧波分量。固定電容器的額定電壓UCN和可調電感的額定電壓ULN可由式(B.6)、式（B.7）、式（B.8）和式（B.9）確定：Uc3.0=1/9UL3。0=1/8U0 (B.6)Uc3.3=UL3.0=3ω0C3L3 (B.7)UCN>Uc3.3+Uc3.0 (B.8)ULN>UL3.3+UL3.0 (B.9)式中：Uc3.0──固定電容承受的基波電壓分量；Uc3.3──固定電容承受的三次諧波電壓分量；UL3.0──可調電感承受的基波電壓分量；UL3.3──可調電感承受的三次諧波電壓分量。附錄C（資料性附錄）現(xiàn)場負載試驗補償電容塔典型設計C接線方式，其中金屬支柱可根據(jù)情況更換為支柱絕緣子。圖中：1—支柱絕緣子2—支柱絕緣子3—并聯(lián)電容器4—金屬支柱圖C 負載試驗補償電容塔典型設計圖附錄D（資料性附錄）換流變壓器現(xiàn)場空載、負載和溫升試驗報告基本格式空載試驗報告空載試驗報告基本格式如表D.1所示。表D.1空載試驗報告一、變壓器參數(shù)試品名稱試品型號出廠序號額定容量額定電壓額定電流聯(lián)接組別冷卻方式絕緣水平二、絕緣試驗前空載損耗及空載電流測量 f=50Hz閥繞組施加電壓空載電流空載損耗U(%)平均值電壓UkV有效值電壓U’kVI0AI0%實測值PmkW校正值Pokw506070809095100105110115三、絕緣試驗后空載損耗及空載電流測量f=50Hz100110負載試驗報告負載損耗的測量負載損耗測量報告基本格式如表D.2所示。表D.2負載損耗測量報告容量： MVA實測值結果頻率：50Hz平均油溫： ℃參考溫度：80℃AB/ab分接電壓kV電流A功率kW負載損耗kW阻抗電壓%容量： MVA實測值結果頻率：200Hz平均油溫： ℃參考溫