特高压中性点电抗器现场感应耐压试验系统及方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及中性点电抗器耐压试验技术领域，具体涉及一种特高压中性点电抗器 现场感应耐压试验系统及方法。
【背景技术】
[0002] 当线路自两侧切除后，非故障线路与断开线路之间存在的电容耦合和电感耦合， 继续向故障线路提供潜供电流，从而严重阻碍短路时弧光通道去游离；同时自动重合闸只 有在故障点电弧熄灭且绝缘强度恢复后才有可能成功，若潜供电流太大，会导致重合闸失 败。通过在线路上加装一组三角形接线的电抗器，补偿相间电容，从而抑制一部分潜供电流 的横分量；在线路首末两端加装一组星接电抗器用于抵消潜供电流的纵分量。上述两组电 抗器可以等效为中性点对地加装小电抗X n的星形连接的电抗器。
[0003] 通过电磁暂态程序ATP-EMTP仿真分析以及现场模拟单相短路重合闸等故障时 的录波信息，可知特高压变电站高压并联电抗器中性点即X n首端可能承受最高电压为 170. 6kV。特别是在世界首条1000 kV试验示范工程晋东南-南阳-荆门特高压调试期间， 曾经出现过中性点电抗器绝缘击穿的问题，经过分析发现是由于电抗器匝间绝缘破坏。但 在目前现场交接验收试验中，针对电抗器的绝缘考核仅限于外施耐压试验，此方法仅考核 电抗器的主绝缘，而本身的匝间绝缘没有得到有效考核。近几年国内外有研究机构对中性 点电抗器匝间绝缘考核方法进行了尝试性研究，如高频脉冲震荡法和雷电冲击电压试验， 但未见广泛推广于实际生产中。首先，高频脉冲震荡法仅对已经出现匝间绝缘短路等缺陷 的电抗器有效果，而对存在匝间绝缘隐患而又未发生绝缘击穿的电抗器则无法实现检测功 能；其次，用雷电冲击电压试验考核匝间绝缘，主要缺点是作用时间短，能量低，且外观检查 难辨别，另外匝间短路引起的电参数变化量小，从雷电冲击波形也难以辨别；第三，以上方 法需要庞大的试验设备投入，不仅占地面积大，而且运输、搬运、接线都很不方便。
[0004] 申请号为200820067806. 2实用新型公开了一种可控电抗器感应耐压试验电源装 置及其局部放电测量方法，涉及一种可控电抗器现场试验技术。本发明的结构是变频电源 柜（1)、中间变压器（2)、可控电抗器（6)依次连接，为可控电抗器（6)提供试验电源；可 控电抗器（6)、检测阻抗（5)、局部放电测试仪（7)依次连接，检测可控电抗器（6)的局部 放电量；中间变压器（2)、电容分压器（3)、电压表⑷依次连接，测量中间变压器⑵的 试验电压；补偿电抗器⑶和可控电抗器（6)连接，补偿可控电抗器（6)的无功电流。
[0005] 申请号为201310349281. 7的发明涉及一种可控电抗器感应耐压试验电源装置， 包括变频电源柜、中间变压器、电压表、可控电抗器和局部放电测试仪，所述的变频电源柜 与中间变压器形成电路连接，所述的中间变压器与电压表形成电路连接，所述的电压表与 可控电抗器形成电路连接，所述的可控电抗器与局部放电测试仪形成电路连接。
[0006] 上述两个专利都是关于电抗器感应耐压试验，但是其设计的电压大小500kV电 网，满足不了 1000 kV电网的使用，在电压较高时其中间变压器电流较大会损坏变压器设 备。
【发明内容】
[0007] 有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种特高压中性点电抗器 现场感应耐压试验系统及方法，能够对1000 kV特高压中性点电抗器现场进行感应耐压试 验，能够完成现场对电抗器的升压操作。
[0008] 为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是： 一种特高压中性点电抗器现场感应耐压试验系统，包括变频试验电源、试验变压器、补 偿电容器单元、被测品单元，所述变频试验电源、试验变压器、补偿电容器单元、被测品单元 依次连接，所述被测品单元包括中性点电抗器和交流电压测量单元，所述中性点电抗器和 交流电压测量单元并联。
[0009] 进一步的，所述试验变压器为励磁变压器。
[0010] 进一步的，所述补偿电容器单元包括串联补偿电容器和并联补偿电容器。
[0011] 进一步的，所述变频试验电源、试验变压器、串联补偿电容器、中性点电抗器依次 连接，所述并联补偿电容器与所述中性点电抗器并联。
[0012] 进一步的，所述变频试验电源包括高压开关柜和变频电源。
[0013] 进一步的，所述交流电压测量单元包括千伏电压表。
[0014] 一种特高压中性点电抗器现场感应耐压试验方法，包括如下步骤： 1) 根据现场设备参数进行计算预演，防止电流过大损坏设备，通过中性点电抗器参数 计算出感应耐压试验电压值U，按照80%的耐压水平计算，即U=UjO. 8,队代表中性点电抗 器两端的电压； 2) 对试验电压下流过中性点电抗器的电流L进行计算：
3) 对试验电压下流过并联补偿电容器的电流^进行计算：
4) 对流过串联补偿电容器和试验变压器的电流12进行计算：
5) 对电流Ιε、12的数值进行分析，并联补偿电容器、串联补偿电容器和试验变压器的技 术参数是否满足要求； 6) 保持变频电源高频率输出，对中性点电抗器、并联补偿电容器、串联补偿电容器和试 验变压器的电流大小进行分析，判断电抗器的绝缘考核同实际运行时的工频是否具有等效 性； 7) 计算预演完毕，连接现场设备，变频试验电源输出电压，分析计算中性点电抗器的热 稳定性和动稳定性是否满足要求； 8) 完成中性点电抗器的现场感应耐压试验。
[0015] 本发明提供了一种特高压中性点电抗器现场感应耐压试验系统及方法，交流电压 测量单元可以对中性点电抗器的电压进行计算，采用千伏电压表对交流电压进行测量，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电抗器电压进行监测，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。在电源高频率输出 的情况下，实现串联补偿电容器和并联补偿电容器各自发挥无功补偿的目的，经过计算的 处回路谐振频率为252. 4Hz。电抗器的热稳定性和动稳定性是指额定短时耐受电流和额定 峰值耐受电流，通过对两个数值的试验可以得出其是否满足现场试验的要求。
[0016] 本发明的有益效果是： 1) 能够对1000 kV特高压中性点电抗器现场进行感应耐压试验，能够完成现场对电抗 器匝间绝缘的考核； 2) 试验系统所需升压试验变压器额定电压低，降低了试验变压器的制造难度； 3) 试验系统自带无功补偿电容器，所需有功电源容量小，可以实现现场试验的要求； 4) 设备运输方便，占地面积小，试验方式灵活多变，适应不同试验现场间的运输。
【附图说明】
[0017] 下面结合附图对本发明作进一步描述： 图1是本发明特高压中性点电抗器现场感应耐压试验系统的系统结构图； 图2是本发明各设备详细链接的系统结构图； 图3是本发明的电气试验原理图； 图4本发明的方法流程图。
【具体实施方式】
[0018] 下面结合图1至图4对发明技术方案进一步展示，【具体实施方式】如下： 实施例一 本实施例提供了 一种特高压中性点电抗器现场感应耐压试验系统，包括变频试验电源 6、试验变压器3、补偿电容器单元4、被测品单元5,所述变频试验电源6、试验变压器3、补偿 电容器单元4、被测品单元5依次连接，所述被测品单元5包括中性点电抗器9和交流电压 测量单元10,所述中性点电抗器9和交流电压测量单元10并联。交流电压测量单元对中性 点电抗器的试验电压进行测量，验证计算的正确性 所述试验变压器3包括励磁变压器，激发谐振回路，通过变频试验电源输出频率使得 回路中的电感和电容发生谐振。
[0019] 所述补偿电容器单元4包括串联补偿电容器7和并联补偿电容器8。
[0