大型变压器现场局部放电试验的容性功率估算方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于电力变压器技术领域，尤其是一种大型变压器现场局部放电试验的容 性功率估算方法。
【背景技术】
[0002] 为了考核电力变压器的安装质量和绝缘水平，相关标准及规程都要求220kV及以 上的大型电力变压器在交接试验中进行局部放电试验。早期现场试验采用的电源装置多为 中频发电机组，试验频率为固定值。近年来，变频电源装置因所需设备少、接线方式灵活，在 现场试验中得到了广泛应用。变频电源输出频率一般在100?300Hz范围内连续可调。虽 然变频电源不存在类似发电机组的"自励磁"问题，但是大容量变压器在局部放电试验中产 生的容性无功功率较大，受现场电源容量的限制，必须采用电抗器进行补偿。因此，为了合 理地选择电抗器，试验前需较准确地估算出被试变压器的容性功率，否则可能导致试验无 法正常进行。
[0003] 目前，估算变压器局部放电试验时容性功率的方法及公式有很多。较早提出的是 集中电容法和分布电容法。集中电容法将绕组电容按集中电容考虑，电压按绕组首尾电压 之和的一半作近似计算，该方法虽然原理简单，但估算精度较低。分布电容法假设电容沿绕 组均匀分布，将分布电容折算至绕组首端并用首端电压计算容性功率，该方法具有一定的 估算精度，但物理意义不甚明确。
[0004] 近年来，有学者以变压器容性功率的产生机理为依据，提出了积分电流法，并在现 场试验中得到了应用。变压器在局部放电试验过程中，绕组上各点电位均不相同，流过各点 的电容电流也不相等。积分电流法将各点电流积分求取从绕组首端流入的总电容电流，再 与首端电压相乘求得容性功率。尽管该方法给出了容性功率产生机理的初步解释，但在计 算中错误地选取了电容电流作为积分对象；另外，该方法未考虑绕组匝间、饼间电容引起的 容性功率。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计合理、精度高且适于工程 应用的大型变压器现场局部放电试验的容性功率估算方法。
[0006] 本发明解决现有的技术问题是采取以下技术方案实现的：
[0007] 一种大型变压器现场局部放电试验的容性功率估算方法，包括以下步骤：
[0008] 步骤1、采用积分功率法估算绕组对地及绕组间容性功率；
[0009] 步骤2、采用积分功率法估算绕组自身容性功率；
[0010] 步骤3、将步骤1估算得到的绕组对地及绕组间容性功率和步骤2估算得到的绕组 自身容性功率相加即为总容性功率。
[0011] 而且，所述步骤1绕组对地及绕组间容性功率包括：
[0012] A相、B相、C相高压绕组对地的容性功率为：
【主权项】
1. 一种大型变压器现场局部放电试验的容性功率估算方法，其特征在于包括以下步 骤： 步骤1、采用积分功率法估算绕组对地及绕组间容性功率； 步骤2、采用积分功率法估算绕组自身容性功率； 步骤3、将步骤1估算得到的绕组对地及绕组间容性功率和步骤2估算得到的绕组自身 容性功率相加即为总容性功率。
2. 根据权利要求1所述的大型变压器现场局部放电试验的容性功率估算方法，其特征 在于：所述步骤1绕组对地及绕组间容性功率包括： A相、B相、C相高压绕组对地的容性功率为：
中压绕组对地的容性功率分别为：
低压绕组对地的容性功率分别为：
高、中压绕组之间的容性功率分别为：
高、低压绕组之间的容性功率分别为：
上式中，UH、UM、队分别为高、中、低压绕组的试验电压；Cm为高压绕组对地电容，C mq为 中压绕组对地电容，Cui为低压绕组对地电容；C ω为高、中压绕组间的电容，C m为高、低压绕 组间的电容，Ca为中、低压绕组间的电容；ω = 2 π f，f为试验频率。
3. 根据权利要求1所述的大型变压器现场局部放电试验的容性功率估算方法，其特征 在于：所述步骤2绕组自身容性功率包括： A相高压绕组自身的容性功率为：
上式中，UH、UM、队分别为高、中、低压绕组的试验电压；Cm为高压绕组对地电容，C mq为 中压绕组对地电容，Cui为低压绕组对地电容；C ω为高、中压绕组间的电容，C m为高、低压绕 组间的电容，Ca为中、低压绕组间的电容；CH= C^+Chm+Q^为高压绕组总的并联电容值，Cm =CMQ+CHM+Ca，Q= C 分别为中、低压绕组总的并联电容值；ω = 2 π f，f为试验频 率。
4. 根据权利要求2或3所述的大型变压器现场局部放电试验的容性功率估算方法，其 特征在于：所述绕组对地及绕组间的电容均为三相绕组的总电容量，从出厂试验报告中的 电容测量值来求得。
【专利摘要】本发明涉及一种大型变压器现场局部放电试验的容性功率估算方法，其技术特点包括以下步骤：采用积分功率法估算绕组对地及绕组间容性功率；采用积分功率法估算绕组自身容性功率；将估算得到的绕组对地及绕组间容性功率和估算得到的绕组自身容性功率相加即为总容性功率。本发明设计合理，其采用积分功率方法对大型变压器现场局部放电试验的容性功率进行估算，通过深入地分析容性功率的传输途径在变压器内部传输并合理地进行取舍，提高了估算的精度，具有良好的工程实用性，可用于各种不同结构形式和电压等级的变压器。
【IPC分类】G01R21-00
【公开号】CN104535828
【申请号】CN201510003700
【发明人】王伟, 王楠, 郗晓光, 杨洪, 何金
【申请人】国家电网公司, 国网天津市电力公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2015年1月6日