1000kV特高压变压器低压绕组现场外施工频耐压试验系统的制作方法

本实用新型涉及用于特高压变压器实验装置技术领域，具体涉及一种1000kV特高压变压器低压绕组现场外施工频耐压试验系统。

背景技术：

随按照《1000kV系统电气装置安装工程电气设备交接试验标准》（GB/T 50832-2013）和《1000kV交流电气设备预防性试验规程》（GB/Z 24846-2009）的要求，1000kV特高压主变压器在进行现场交接试验和预防性试验中，额定电压为110kV的低压绕组需要进行外施工频耐压试验，试验耐受电压标准为出厂试验电压值的80%；其中外施交流耐压试验电压的频率为45～65Hz，全电压下耐受时间为60s。按照目前我国1000kV特高压变压器低压绕组的绝缘水平，其额定绝缘水平为275kV，根据标准规程在现场试验中需要施加的工频耐压的电压值为220kV。

在201210245143.X中公开了一种用于变压器的冲击耐压试验方法及其系统，其特征在于：步骤（1）：在所述变压器的低压绕组上施加低幅值冲击电压，其幅值最大值不超过试验电压的50%，且所述低幅值冲击电压使得所述变压器的高压绕组上感应出高幅值冲击电压；步骤（2）：调整所述低幅值冲击电压，使得其波形符合冲击耐压试验所要求的振荡型操作冲击电压的要求。正是由于本实用新型通过变压器自身的变压原理和有步骤的实施冲击耐压试验，才得以在尽量安全、尽可能减少成本、足够便捷的前提下简化现有技术中的冲击耐压试验，从而充分发挥冲击耐压试验的作用；但并未设计特高压的检测系统。

根据现有现场试验方法，由于1000kV特高压变压器低压绕组对地绝缘可以等效为一等效电容，通过与串联补偿电抗器串联谐振现场产生所需试验电压值，同时使用电压测量单元监测。但由于1000kV特高压变压器低压绕组对地绝缘等效电容值根据不同的变压器类型存在差异化，为保证串联谐振频率满足工频范围（45～65Hz），要求对不同特高压变压器低压绕组匹配不同串联补偿电抗器，从而造成特高压变压器低压绕组外施工频耐压系统中串联补偿电抗器参数千差万别，不具备现场试验的灵活适用性。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种1000kV特高压变压器低压绕组现场外施工频耐压试验系统，能够现场对1000kV特高压变压器低压绕组进行外施工频耐压试验，能够完成现场对特高压主变压器的绝缘试验。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：1000kV特高压变压器低压绕组现场外施工频耐压试验系统，包括设置在运输车上的检测机构、设置在所述运输车上且用于对检测机构进行固定的紧固机构、以及用于保护检测机构的遮挡篷布；

所述紧固机构包括设置在运输车两侧的多根伸缩模块、设置在所述伸缩模块上端的收卷电机；

所述检测机构包括依次相连的变频试验电源、试验变压器、频率补偿单元、电压测量单元和被试品单元，所述被测品单元为1000kV特高压变压器低压绕组，所述频率补偿单元由补偿电抗器和补偿电容器组成，且所述品路补偿单元与所述电压测量单元并联。

所述伸缩模块包括设置运输车支撑杆的基座，与所述基座铰接的伸缩杆，所述伸缩杆上端设置收卷电机，所述遮挡帆布边侧设置两端与所述收卷电机输出轴相连接的锁链。

所述试验变压器为励磁变压器，所述变频试验电源的输入电压380V，输出电压及频率通过与所述变频实验电源相配合的控制器相连接。

所述频率补偿单元包括串联的补偿电抗器和并联的补偿电容器，所述并联的补偿电容器为1000kV特高压变压器低压绕组对地电容的10倍，所述串联的补偿电抗器和并联的补偿电容器两者实现谐振频率为50Hz。

所述频率补偿单元与所述1000kV特高压变压器低压侧并联。

所述电压测量单元包括电容分压器，所述频率补偿单元中的电抗器电感值L为150H，额定电压为260kV，频率补偿单元中的补偿电容器电容量C₁为50000pF，额定电压为260kV，电容分压器的电容值为20nF。

所述电压测量单元还包括高压测量部分和低压显示仪表，用于对变压器低压绕组的电压进行采集。

本实用新型提供了1000kV特高压变压器低压绕组现场外施工频耐压试验系统及方法，电压测量单元可以对变压器低压绕组的电压进行采集，由高压测量部分和低压显示仪表构成，可以保证对耐压试验的变压器低压绕组电压进行监测，保证计算数值与测量数值相对应。方法中设备技术参数是否满足要求是指计算所得的电流或者电压在设备的额定参数之内，不会对设备造成损坏，保证试验的顺利进行；本实用新型能够灵活对1000kV特高压变压器低压绕组现场外施工频耐压试验，能够完成现场对1000kV特高压变压器低压绕组绝缘的考核；试验系统在现场进行试验中，不需要进行装卸设备，可以在运输车辆上直接进行试验接线，减少了现场试验的难度；试验系统自带频率补偿单元，从而将现场谐振频率控制在工频范围内，可以实现现场试验的要求。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型紧固机构的结构示意图；

图3是本实用新型电气试验原理图；

图4本实用新型的试验流程图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图1-4，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一：

1000kV特高压变压器低压绕组现场外施工频耐压试验系统，包括设置在运输车1上的检测机构、设置在所述运输车1上且用于对检测机构进行固定的紧固机构2、以及用于保护检测机构的遮挡篷布4；

所述紧固机构包括设置在运输车两侧的多根伸缩模块、设置在所述伸缩模块上端的收卷电机25；

所述检测机构包括依次相连的变频试验电源5、试验变压器6、频率补偿单元7、电压测量单元8和被试品单元9，所述被测品单元9为1000kV特高压变压器低压绕组，所述频率补偿单元7由补偿电抗器71和补偿电容器72组成，且所述频率补偿单元7与所述电压测量单元8并联。

所述试验变压器6为励磁变压器，所述变频试验电源5的输入电压380V，输出电压及频率通过与所述变频实验电源5相配合的控制器51相连接。

所述频率补偿单元7包括串联的补偿电抗器71和并联的补偿电容器72，所述并联的补偿电容器72为1000kV特高压变压器低压绕组对地电容的10倍，所述串联的补偿电抗器71和并联的补偿电容器72两者实现谐振频率为50Hz。

所述频率补偿单元与所述1000kV特高压变压器低压侧并联。

所述电压测量单元8包括电容分压器，所述频率补偿单元7中的电抗器电感值L为150H，额定电压为260kV，频率补偿单元7中的补偿电容器电容量C₁为50000pF，额定电压为260kV，电容分压器的电容值为20nF。

所述电压测量单元还包括高压测量部分和低压显示仪表，用于对变压器低压绕组的电压进行采集。

实施例二

其与实施例一的区别在于：所述伸缩模块包括设置运输车支撑杆的基座21，与所述基座21铰接的伸缩杆23，所述伸缩杆23上端设置收卷电机25，所述遮挡帆布4边侧设置两端与所述收卷电机25输出轴相连接的锁链3。

本实用新型的使用方法：

1）根据现场设备参数进行计算预演，计算现场试验频率并防止电流过大损坏设备，通过变压器出厂试验参数计算出耐压试验电压值U，按照80%的耐压水平计算，即U=U_O*0.8，U_O代表变压器中性点的工频绝缘水平；

2）对试验电压下整个系统谐振频率进行计算：

;

3）对试验电压下流过并联补偿电容器的电流I_C1进行计算：

；

4）对流过1000kV特高压变压器低压绕组等效电容的电流I_CX进行计算：

；

5）由于电容分压器上的电流很小，可以忽略不计，对流过频率补偿单元中电抗器的电流I_L进行计算：

；

6）其中本实用新型中提供的频率补偿单元中的电抗器电感值L为150H，额定电压为260kV，频率补偿单元中的电容器电容量C₁为50000pF，额定电压为260kV，电容分压器的电容值为20nF，根据1000kV特高压变压器低压绕组的对地电容值大约为4000pF对电流I_C1、I_L的数值进行分析，并联补偿电抗器、串联补偿电容器和试验变压器的技术参数是否满足要求;

7）完成1000kV特高压变压器的低压绕组现场外施工频耐压试验。

本实用新型提供了1000kV特高压变压器低压绕组现场外施工频耐压试验系统及方法，电压测量单元可以对变压器低压绕组的电压进行采集，由高压测量部分和低压显示仪表构成，可以保证对耐压试验的变压器低压绕组电压进行监测，保证计算数值与测量数值相对应。方法中设备技术参数是否满足要求是指计算所得的电流或者电压在设备的额定参数之内，不会对设备造成损坏，保证试验的顺利进行。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。