一种特高压换流变压器现场模块化组装的鉴定方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种鉴定方法，具体讲涉及一种特高压换流变压器现场模块化组装的 鉴定方法。
【背景技术】
[0002] 目前，±800kV特高压直流输电系统接入750&1000kV交流电网已经进入工程实施 阶段，±1100千伏特高压直流输电技术研究也日臻成熟。同时，提升容量的±800千伏特 高压直流输电工程已进入工程应用阶段。随着特高压直流输电工程输送功率和电压等级的 提高，单台换流变压器容量不断增大，本体的超重和超限成为优化换流变压器设计方案及 制造工艺的重要制约因素。现场模块化组装技术路线是解决超大和超重特高压换流变压器 运输问题的有效途径，相关研究逐步深入。目前，业界已经提出四种特高压换流变压器现场 模块化组装技术路线的设想。换流变压器鉴定方案是现场组装技术路线的重要组成部分， 是决定组装技术路线成本、工期、实施便利性和可行性的重要因素，并影响换流变投运后的 检修及操作的便利性和成本。
【发明内容】
[0003] 针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种特高压换流变压器现场模块化组 装的鉴定方法，该方法描述了四种特高压换流变压器的现场模块化组装方案，分析不同鉴 定项目的性能考核目标和实施条件，研究鉴定项目设置和设备需求等，并提出不同组装技 术路线的鉴定项目设置、实施方法、主要环境和鉴定设备需求等，并展望了鉴定方案工程化 过程中需要继续研究的方向。
[0004] 本发明的目的是采用下述技术方案实现的：
[0005] 本发明提供一种特高压换流变压器现场模块化组装的鉴定方法，其改进之处在 于，所述特高压换流变压器现场组装通过下述方案实现：
[0006] (1)特高压换流变压器器身采用外形尺寸不超过所有途经铁路线路运输的最大尺 寸限制的临时油箱运输时的组装方案；
[0007] (2)特高压换流变压器采用双变压器器身共处同一油箱时的组装方案；
[0008] (3)在现场建设临时生产车间和高压鉴定大厅时的组装方案，包括方案（3-1):指 在工厂内换流变完成组装且全部鉴定合格后，再拆解成组部件运输，并在工程现场组装和 完成特定的交接验收鉴定；
[0009] 方案（3-2):是指各种型号特高压换流变压器，除第一台按照（3-1)执行外，其他 同类特高压换流变压器在工厂内仅进行组部件鉴定，并不进行整体组装和鉴定；待全部组 部件运输到现场进行组装，并在现场完成工厂鉴定项目；
[0010] (4)将特高压换流变压器设计成两个容量小的变压器，通过网侧绕组和阀侧绕组 在油箱外部的串并联实现容量传输时的组装方案。
[0011] 所述鉴定方法针对所述特高压换流变压器现场组装的四种方案进行下述鉴定：
[0012] 现场常规鉴定和现场特殊鉴定；所述现场特殊鉴定包括：空载鉴定、负载鉴定、交 流外施耐压鉴定、感应耐压鉴定、雷电冲击和操作冲击鉴定、直流耐压鉴定和直流极性反转 鉴定。
[0013] 进一步地，所述现场常规鉴定包括：
[0014] A、特高压换流变压器油鉴定：检查绝缘油的各项性能指标，包括：外观、水溶性酸 pH值、酸值、闪点、水分、击穿电压、界面张力、变压器绕组的正切值tgS、体积电阻率、油泥 与沉淀物和油中溶解气体色谱分析；
[0015] B、铁心和夹件绝缘电阻及耐压鉴定：检查特高压换流变压器的铁心装配工艺及绝 缘件绝缘状态；
[0016] C、电压比测量和联结组别检定鉴定：检查特高压换流变压器绕组和引线的联结装 配是否符合装配工艺技术规范要求，装配工艺技术资料是否齐备；
[0017] D、绕组直流电阻测量鉴定：检查电磁线材料以及绕组的装配工艺；
[0018] E、绕组绝缘电阻测量鉴定：检查绕组、引线、开关、套管的联结工艺；
[0019] F、绕组电容及介质损耗测量鉴定：确定绝缘的质量状态及发现生产中出现的局部 或整体缺陷，并作为产品是否能够继续进行绝缘强度鉴定的辅助判断手段；
[0020] G、套管电容及介质损耗测量鉴定：检查套管的绝缘状态；
[0021] H、有载分接开关鉴定：检查有载分接开关的质量；
[0022] I、绕组频率特性：检查绕组变形故障。
[0023] 进一步地，所述空载鉴定包括如下鉴定项目：
[0024] 1)根据特高压换流变压器的空载损耗和空载电流的测量结果，判断是否符合特高 压换流变压器设计指标和工程技术规范；（注：这两个指标反映换流变的固有特性，每台换 流变均不同，是各工程根据工程具体需要个别制定和提出）
[0025] 2)根据特高压换流变压器的空载损耗和空载电流的测量结果，判断是否存在铁心 磁路中的局部或整体缺陷；
[0026] 3)根据空载损耗在感应耐压鉴定和短路鉴定前后测量数据的变化，判断是否发生 绕组匝间短路方案。
[0027] 进一步地，针对特高压换流变压器现场组装方案（1)、（2)和（4)，空载鉴定包括： 工厂鉴定完成后，在换流变拆解运输和现场安装过程中，特高压换流变压器现场组装方案 (1)、⑵和⑷均不涉及铁心的拆装和安装，换流变磁路不会发生变化，空载损耗、空载电 流、负载损耗和阻抗电压参数不发生变化；降低空载鉴定电压采用不低于10%额定电压， 考核运输过程中是否发生绕组匝间短路；
[0028] 通过降低电压的空载鉴定有效判断在运输过程中是否发生绕组匝间短路方案，空 载鉴定的鉴定电压和电流不低于10% ;
[0029] 针对特高压换流变压器现场组装方案（3):对方案（3-1)和（3-2)均进行1. 1倍 额定电压的长时间空载励磁特性鉴定检查铁心的质量；
[0030] 采用10000kVA/10. 5kV三相调压器或5000kW高电压大功率调频调压电源，满足 1. 1倍额定电压下的空载鉴定电源要求。
[0031] 进一步地，所述负载鉴定包括如下鉴定项目：测量特高压换流变压器的负载损耗 和短路阻抗，并检查是否符合特高压换流变压器有关标准和技术条件；
[0032] 针对特高压换流变压器现场组装方案（1)、（2)、（3-1)和（4)，负载鉴定包括：在现 场应通过负载鉴定检测短路阻抗和负载损耗参数，并与工厂鉴定的数值进行比对，以观察 拆解、运输、组装过是否对其性能指标产生影响，从总体上验证现场装配的工艺质量；鉴于 现场的鉴定难度，短路阻抗和负载损耗的鉴定电流不低于10% ;
[0033] 针对特高压换流变压器现场组装方案（3-2):除第一台特高压换流变压器做过型 式鉴定以外，其他每台特高压换流变压器均在现场进行额定电流下的短路阻抗和负载损耗 测量；
[0034] 鉴定中采用短路法，施加不小于70%的额定电流；采用10000kVA/10. 5kV三相调 压器或5000kW高电压大功率调频调压电源，满足额定电流下的负载鉴定及温升鉴定的电 源要求。
[0035] 进一步地，所述交流外施耐压鉴定包括网侧中性点交流外施耐压鉴定和阀侧绕组 交流外施耐压鉴定，鉴定项目包括：测量网侧中性点绝缘水平、阀侧绕组/引线及套管交流 耐压强度和绝缘性能，以及阀侧引线装配过程中油道中是否有杂质进入；
[0036] 针对特高压换流变压器现场组装方案（1)、（2)、（3-1)和（4)，进行80%鉴定电压 的交流外施耐压鉴定，验收标准为最大允许局放脉冲不超过300pC ;
[0037] 针对特高压换流变压器现场组装方案（3-2)，进行100%鉴定电压下的阀侧绕组 交流外施耐压鉴定，验收标准执行国家标准GB 1094.3《电力变压器第3部分绝缘水平、绝 缘鉴定和外绝缘空气间隙》中的规定，重复性绝缘强度鉴定按照出厂鉴定电压值的80%进 行。
[0038] 进一步地，所述交流外施耐压鉴定的鉴定环境采用硬导线联结、加大屏蔽罩尺寸、 电源侧加装滤波器、铺设地网和搭建大厅技术手段，降低局部放电测量的干扰；
[0039] 采用鉴定变压器或串联谐振设备实现1. 7倍峰值电压Um的工频电压。
[0040] 进一步地，所述感应耐压鉴定包括短时感应耐压鉴定ACSD和长时感应耐压鉴定 ACLD ；
[0041] 长时感应耐压鉴定ACLD是瞬变过电压和连续运行电压下的质量控制的鉴定，验 证在运行条件下特高压换流变压器是否发生局部放电；
[0042] 短时感应耐压鉴定ACSD验证特高压换流变压器不同部位的绝缘的耐受强度，包 括：每个线端和所连接的绕组对地绝缘耐受强度、对其他绕组的耐受强度、相间纵绝缘的耐 受强度；与被试绕组纵绝缘的耐受强度；在型式鉴定时，短时感应耐压鉴定ACSD验证网侧 绝缘水平的设计；
[0043] 针对特高压换流变压器现场组装方案（1)、（2)、（3-1)和（4)，均进行长时感应耐 压鉴定ACLD，涉及到现场环境对局部放电测量的干扰，验收标准为最大允许局放脉冲不超 过 300pC ;
[0044] 针对特高压换流变压器现场组装方案（3-2)，进行长时感应耐压鉴定ACLD，验收 标准应严格按照工程技术规范的要求执行。
[0045] 进一步地，所述感应耐压鉴定的鉴定环境无电磁干扰，并采用900kW及以上功率 的中频发电机组或变频电源的有功容量，以满足鉴定要求。
[0046] 进一步地，所述雷电冲击和操作冲击鉴定的鉴定项目包括：
[0047] a、雷电冲击鉴定：考核变压器耐受雷电过电压的绝缘性能，检验特高压换流变压 器每一线端对地、对其他绕组以及被试绕组本身的冲击电压耐受强度；包括雷电全波冲击 鉴定和雷电截波冲击鉴定；
[0048] b、操作冲击鉴定：考核特