特高压变压器的分柱短路试验方法与流程

1.本发明属于变压器试验技术领域，具体涉及特高压变压器的分柱短路试验方法。


背景技术：

2.特高压是指电压等级在交流1000千伏及以上和直流
±
800千伏及以上的输电技术，具有输送容量大、距离远、效率高和损耗低等技术优势。特高压输电在保障电力供应、促进清洁能源发展、改善环境、提升电网安全水平等方面发挥了重要作用。
3.特高压变压器是特高压输电网络中的核心设备，变压器在输电网络中运行不可避免的会遭受短路电流的冲击，其是否能经受短路电流的冲击，而不发生损坏直接影响到输电线路的运行安全。变压器是否能经受短路电流的冲击，最有效直接的方法就是通过试验验证。
4.但是由于特高压变压器直接试验较为困难，故一种特高压变压器的分柱短路试验方法亟待提出。


技术实现要素：

5.为了解决上述技术问题，本发明提出了特高压变压器的分柱短路试验方法。
6.为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：
7.本发明公开一种特高压变压器的分柱短路试验方法，包括以下步骤：
8.step1：结合试验系统情况，对待试验变压器多个并联的柱进行处理，形成n个待试验部分；
9.step2：对待试验变压器的每个待试验部分分别进行高中短路试验、高低短路试验和中低短路试验。
10.在上述技术方案的基础上，还可做如下改进：
11.作为优选的方案，step1具体包括以下内容：
12.将待试验变压器的中压am引线从其内部相邻柱绕组并联处断开，分成a
m1
端至a
mn
端，分成n个中压端子引出，n≥2，n为整数；
13.或将待试验变压器的低压x端分成x1端至xk端，分成k个低压端子引出，k≥2，k为整数。
14.作为优选的方案，当将中压am引线分成n个中压端子时，高中短路试验的方法如下：将待试验变压器的a端接高压系统，x端和第i个待试验部分的中压a
mi
端短接后接低压系统；低压a端和低压x端开路，i∈[1，n]。
[0015]
作为优选的方案，当将中压am引线分成n个中压端子时，高低短路试验的方法如下：将待试验变压器的a端接高压系统，x端接低压系统，第i个待试验部分的中压a
mi
端开路；低压a端和低压x端短接，i∈[1，n]。
[0016]
作为优选的方案，当将中压am引线分成n个中压端子时，中低短路试验的方法如下：将待试验变压器的a端开路，x端接低压系统，第i个待试验部分的中压a
mi
端接高压系统；
低压a端和低压x端短接，i∈[1，n]。
[0017]
作为优选的方案，当将低压x端分成k个低压端子时，高中短路试验的方法如下：将待试验变压器的a端接高压系统，第j个待试验部分的xj端和am端短接后接低压系统；低压a端和低压x端开路，j∈[1，k]。
[0018]
作为优选的方案，当将低压x端分成k个低压端子时，高低短路试验的方法如下：将待试验变压器的a端接高压系统，第j个待试验部分的xj端接低压系统，am端开路；低压a端和低压x端短接，j∈[1，k]。
[0019]
作为优选的方案，当将低压x端分成k个低压端子时，中低短路试验的方法如下：将待试验变压器的a端开路，第j个待试验部分的xj端接低压系统，am端接高压系统；低压a端和低压x端短接，j∈[1，k]。
[0020]
本发明公开一种特高压变压器的分柱短路试验方法，采用该方法，可以快速、有效、准确的对特高压变压器进行高、中电压的短路试验、高低电压短路试验和中低短路试验，解决了现有试验系统容量小，无法直接对特高压变压器进行短路试验的问题。
附图说明
[0021]
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0022]
图1为本发明实施例提供的特高压变压器的分柱短路试验方法流程图。
[0023]
图2为本发明实施例提供的高中短路试验接线示意图。
[0024]
图3为本发明实施例提供的高低短路试验接线示意图。
[0025]
图4为本发明实施例提供的中低短路试验接线示意图。
[0026]
图5为本发明实施例提供的三绕组变压器试验工况接线示意图。
[0027]
图6为本发明实施例提供的特高压变压器短路承受能力试验系统的电路图。
具体实施方式
[0028]
下面结合附图详细说明本发明的优选实施方式。
[0029]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0030]
使用序数词“第一”、“第二”、“第三”等等来描述普通对象仅仅表示涉及类似对象的不同实例，并且并不意图暗示这样被描述的对象必须具有时间上、空间上、排序方面或者以任意其它方式的给定顺序。
[0031]
另外，“包括”元件的表述是“开放式”表述，该“开放式”表述仅仅是指存在对应的部件，不应当解释为排除附加的部件。
[0032]
为了达到本发明的目的，特高压变压器的分柱短路试验方法的其中一些实施例中，如图1所示，特高压变压器的分柱短路试验方法包括以下步骤：
[0033]
step1：结合试验系统情况，对待试验变压器2个并联的柱进行处理，形成2个待试验部分，1个柱即为一个待试验部分。
[0034]
step2：对待试验变压器的每个柱分别进行高中短路试验、高低短路试验和中低短路试验。
[0035]
值得注意的是，该实施例以2个柱的1000mva/1000kv待试验变压器为例，但是本发明的保护范围并不限于2个柱的待试验变压器，每柱容量500mva。
[0036]
短路承受能力试验主要考核单柱高中低绕组相互间电动力的承受能力，所以1000mva变压器2柱分别进行短路试验。
[0037]
step1具体包括以下内容：将待试验变压器的中压am引线从其内部相邻柱绕组并联处断开，分成中压a
m1
端和中压a
m2
端。
[0038]
进一步，如图2所示，对待试验变压器的第1个柱的高中短路试验的方法如下：将待试验变压器的a端接高压系统，x端和第1个柱的中压a
m1
端短接后接低压系统；低压a端和低压x端开路。
[0039]
进一步，如图3所示，对待试验变压器的第1个柱的高低短路试验的方法如下：将待试验变压器的a端接高压系统，x端接低压系统，第1个柱的中压a
m1
端开路；低压a端和低压x端短接。
[0040]
进一步，如图4所示，对待试验变压器的第1个柱的中低短路试验的方法如下：将待试验变压器的a端开路，x端接低压系统，第1个柱的中压a
m1
端接高压系统；低压a端和低压x端短接。
[0041]
同理，对待试验变压器的第2个柱的短路试验方法如下：
[0042]
对待试验变压器的第2个柱的高中短路试验的方法如下：将待试验变压器的a端接高压系统，x端和第2个柱的中压a
m2
端短接后接低压系统；低压a端和低压x端开路。
[0043]
对待试验变压器的第2个柱的高低短路试验的方法如下：将待试验变压器的a端接高压系统，x端接低压系统，第2个柱的中压a
m2
端开路；低压a端和低压x端短接。
[0044]
对待试验变压器的第2个柱的中低短路试验的方法如下：将待试验变压器的a端开路，x端接低压系统，第2个柱的中压a
m2
端接高压系统；低压a端和低压x端短接。
[0045]
如图5所示，三绕组电力变压器在网络上运行，通常高压侧并网，中压侧并网，低压侧接负荷。在进行三绕组变压器试验工况选择时，通常有以下几种情况。
[0046]
若中压侧出线端发生短路故障，短路电流在高中压绕组中产生，若高压侧出线端发生短路故障，这时由中压供电，短路电流同样在高中压绕组中产生，这两种故障情况可由高中短路试验工况模拟验证。
[0047]
若低压侧出线端发生短路故障，这时由高中压绕组同时向低压绕组供电，变压器的高对低短路阻抗要大于中对低短路阻抗，所以短路电流主要在中低压绕组中产生，这种故障情况可由中低短路试验工况模拟验证。
[0048]
具体短路电流的计算还决定中压网络的系统表观容量，是并网或是几台同型号变压器的并联运行，运行方式的选取对短路电流的影响很大。
[0049]
值得注意的是，在其他实施例中。
[0050]
step1具体包括以下内容：将待试验变压器的低压x端，分成低压x1端和低压x2端。
[0051]
进一步，对待试验变压器的第1个柱的高中短路试验的方法如下：将待试验变压器
的a端接高压系统，第1个柱的x1端和am端短接后接低压系统；低压a端和低压x端开路。
[0052]
进一步，对待试验变压器的第1个柱的高低短路试验的方法如下：将待试验变压器的a端接高压系统，第1个柱的x1端接低压系统，am端开路；低压a端和低压x端短接。
[0053]
进一步，对待试验变压器的第1个柱的中低短路试验的方法如下：将待试验变压器的a端开路，第1个柱的x1端接低压系统，am端接高压系统；低压a端和低压x端短接。
[0054]
对待试验变压器的第2个柱的短路试验方法如下：
[0055]
对待试验变压器的第2个柱的高中短路试验的方法如下：将待试验变压器的a端接高压系统，第2个柱的x2端和am端短接后接低压系统；低压a端和低压x端开路。
[0056]
对待试验变压器的第2个柱的高低短路试验的方法如下：将待试验变压器的a端接高压系统，第2个柱的x2端接低压系统，am端开路；低压a端和低压x端短接。
[0057]
对待试验变压器的第2个柱的中低短路试验的方法如下：将待试验变压器的a端开路，第2个柱的x2端接低压系统，am端接高压系统；低压a端和低压x端短接。
[0058]
为了便于对本发明的理解，下面介绍一特高压变压器短路承受能力试验系统，采用本发明所公开的分柱短路试验方法进行试验。
[0059]
如图6所示，特高压变压器短路承受能力试验系统包括：一组供电模块、一组第一升压模块和两组第二升压模块。
[0060]
供电模块包括：发电机g1至发电机g5、限流电抗器clr和合闸选相开关hq，5个发电机并联连接。
[0061]
第一升压模块包括：第一升压变压器da1至第一升压变压器da6；
[0062]
第一升压变压器da1至第一升压变压器da6的一次侧并联连接，且与供电模块电连接，第一升压变压器da1至第一升压变压器da6的二次侧依次反向串级连接，第一升压变压器da1二次侧与待试验变压器的第一试验端电连接。第一试验端可以但不限于为待试验变压器的x端。
[0063]
其中一组第二升压模块包括：第二升压变压器db1至第二升压变压器db2和隔离升压变压器dc1至隔离升压变压器dc2；
[0064]
隔离升压变压器dc1至隔离升压变压器dc2的一次侧并联连接，且与供电模块电连接，隔离升压变压器dc1至隔离升压变压器dc2的二次侧并联，并联后为第二升压变压器db1至第二升压变压器db2的一次侧供电；
[0065]
第二升压变压器db1至第二升压变压器db2的一次侧串联连接，第二升压变压器db1至第二升压变压器db2的二次侧串联，第二升压变压器db1与第一升压变压器da6的二次侧电连接，第二升压变压器db2二次侧与另一组第二升压模块中的第二升压变压器db3二次侧电连接。
[0066]
另一组第二升压模块包括：第二升压变压器db3至第二升压变压器db4和隔离升压变压器dc3至隔离升压变压器dc4；
[0067]
隔离升压变压器dc3至隔离升压变压器dc4的一次侧并联连接，且与供电模块电连接，隔离升压变压器dc3至隔离升压变压器dc4的二次侧并联，并联后为第二升压变压器db3至第二升压变压器db4的一次侧供电；
[0068]
第二升压变压器db3至第二升压变压器db4的一次侧串联连接，第二升压变压器db3至第二升压变压器db4的二次侧串联，第二升压变压器db3与上一组第二升压模块中的第二
升压变压器db2的二次侧电连接，第二升压变压器db4二次侧与待试验变压器的第二试验端电连接。第二试验端可以但不限于为待试验变压器的a端。
[0069]
其中，待试验变压器为1000mva/1000kv特高压变压器。
[0070]
发电机为dsf-6500冲击发电机，5台6500mva冲击发电机并联，提供短时三相32500mva，两相18500mva试验电源。
[0071]
第一升压变压器da1至第一升压变压器da6以及隔离升压变压器dc1至隔离升压变压器dc4为yd-120000/220冲击变压器，具体为短时容量为1500mva的试验变压器；
[0072]
第二升压变压器db1至第二升压变压器db4为yld-120000/750冲击变压器，具体为短时容量为1200mva的试验变压器。
[0073]
第一升压变压器da1的二次侧与第一升压变压器da2的二次侧之间的串联点与待试验变压器油箱外壳电连接。第一升压变压器da3的二次侧与第一升压变压器da4的二次侧之间的串联点接地。待试验变压器设置于绝缘平台ip上。第二升压变压器db3和第二升压变压器db4设置于绝缘平台ip上。
[0074]
在待试验变压器的第二试验端通过分闸断路器fq1和分闸断路器fq2与第二升压模块中第二升压变压器db4电连接。
[0075]
在电路合适位置设置避雷器arr。
[0076]
下面具体介绍采用上述试验系统对待试验变压器第1柱进行高中试验时的步骤。
[0077]
s1，将待试验变压器s置于绝缘平台ip上，待试验变压器s第1柱中压a
m1
端子与x端子通过足够截面的导线短接，低压端子a、x开路；
[0078]
s2，第二升压变压器db3和第二升压变压器db4置于绝缘平台ip，第二升压变压器db3和第二升压变压器db4外壳油箱对地绝缘，可承受175kv电压；
[0079]
s3，第一升压变压器da1的x端子输出接待试验变压器x端子，第一升压变压器da1的a端子输出接待试验变压器s油箱外壳，第二升压变压器db4的a端子输出通过分闸断路器fq1和分闸断路器fq2接待试验变压器a端子；
[0080]
s4，发电机g1至发电机g5启动至额定转数，预合保护断路器bd和并机断路器pd，5台发电机通过并机电抗器pr平衡后达到相同电压、相同转数；
[0081]
s5，调整限流电抗器clr数值，控制发电机的事故电流在80ka，分闸断路器fq1和分闸断路器fq2合闸，合闸选相开关hq分闸，调整发电机强励投入倍数、投入时间，发电机调机时间、灭磁时间；
[0082]
s6，测量试验前待试验变压器第1柱的电抗值；
[0083]
s7，发电机升压至第一预设值，合闸选相开关hq合闸，250ms后分闸断路器fq1和分闸断路器fq2分闸，完成50％电流的调整试验；
[0084]
s8，分闸断路器fq1和分闸断路器fq2合闸，合闸选相开关hq分闸；
[0085]
s9，发电机升压至第二预设值，合闸选相开关hq合闸，250ms后分闸断路器fq1和分闸断路器fq2分闸，完成第一次100％电流的正式试验；
[0086]
s10，分闸断路器fq1和分闸断路器fq2合闸，合闸选相开关hq分闸；
[0087]
s11，测量待试验变压器s的电抗值，与测量的本次试验前待试验变压器s第1柱的电抗值进行比较，判断是否符合标准要求；
[0088]
若符合，则进入s12；
[0089]
若不符合，则停止试验；
[0090]
s12，待试验变压器s第1柱变换分接，测量下一次试验前待试验变压器s第1柱的电抗值；
[0091]
s13，重复步骤s7～s12，完成第二次100％电流的正式试验；
[0092]
s14，重复步骤s7～s12，完成第三次100％电流的正式试验。
[0093]
采用上述1000mva特高压变压器分柱试验的方法，解决了试验电源容量的问题，目前特高压输电系统中最大容量的1500mva特高压变压器也可采用此分柱试验方法进行验证。
[0094]
本发明使特高压变压器的短路承受能力试验成为可能，为特高压网络的安全运行保驾护航。
[0095]
本发明公开一种特高压变压器的分柱短路试验方法，采用该方法，可以快速、有效、准确的对待试验变压器进行高中短路试验、高低短路试验和中低短路试验，解决了现有试验系统容量小，无法直接对特高压变压器进行短路试验的问题。
[0096]
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让本领域普通技术人员能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。