变电站新建与改造时,CT、PT安装后需进行极性测试以保证送电后正常运行。 对于阻抗较大的变压器(如1000kV超高压变压器),武汉豪迈提出电容补偿新方法,研发生产了HTB-8000 大型变压器一次通流试验装置,在对试验电源要求不高的条件下,大幅提高输出的试验电流和输出功率,实现对大型变压器进行一次侧大电流通流试验,可穿过变压器对两侧进行通流试验(对侧短接),对变压器两侧一次回路进行通流通压试验。
1)负荷模拟式继电保护向量检查解决方案: 由于大型电力变压器等效短路阻抗过大,采用电容补偿,回路中串联电容以补偿部分感抗,降低试验回路阻抗,提升试验电流的同时不改变试验回路的感性效果,即补偿时只是欠补偿,然后再在试验电源两端并联补偿电容,此时基本达到全补偿。 对试验电源来说,整个回路接近并联谐振状态。 此补偿通流方法在提高试验电流时,降低了对系统电源的要求。
2)采用电压电流同源施加试验方法,产生幅值、相序确定的工频三相电压,经升压后,向被试设备施加电压,产生相位关系确定的电流。 试验电压、电流经互感器转变为二次电压、电流,再进入继电保护装置,从而完成保护向量检查。 该方案可用于主变套管CT向量检查,校验主变差动时,注入电流可经过主变。
△ 主变参数铭牌
本次进行试验的变压器是三台1000MVA的分相变压器,高中低三侧电压为1000/√3kV、525/√3kV、110kV。
通流试验接线: 将单相调压器、HTB-8000B、HTB-8000C串接为A相输出接线,B/C两相同理,3台单相自耦调压器工作电源为AC380V(空开不小于16A),三相分别使用A/B/C的火线,零线共用(保证输出120°相角差)。 HTB-8000B接入工作电源AC220V(10A),HTB-8000B与HTB-8000C通过电源与通讯共用航插线连接,各相之间无其他物理连接,系统输出接入变压器通流侧。
单相自耦调压器: 变压器通流试验大功率可调电源输入;
HTB-8000B: 具有独立控制电源(AC220V),人机界面操作,并联电容器组投切控制,整体装置核心控制系统。
HTB-8000C: 串联电容器组投切控制,独立的过压过流保护系统,与B型装置组成整体装置的多重过压过流保护功能。
现场试验时中压侧变压器引线和接地刀闸作为试验仪器输出点,在变压器高压侧和低压侧分别接地形成回路,根据变压器参数铭牌输入变压器对应档位阻抗电压和容量等参数,装置自动计算补偿串并联电容以达到最佳试验效果。
检查确认接地点已可靠接线,变压器档位5档,HTB-8000 从中压侧注流经过变压器低压侧的相关间隔,所有安全措施和防误措施经施工人员和负责人双确认。 施工人员操作设备A/B/C三相,点击开始试验,同步操作拧动调压器把手控制装置施加的输入电压。 在变压器中压侧施加约1300V电压和35A电流并长时间保持稳定输出,电流经中压侧间隔CT,过变压器到低压侧间隔CT,完成中低压侧间隔CT以及变压器套管CT通流,在1小时内完成低压侧所有间隔保护装置向量核对,最后更换接地点至高压侧,完成高压侧的检查。
中压侧额定电压525/√3kV、低压侧额定电压110kV,中压侧施加35A电流,计算出低压绕组电流约为90A,与保护装置显示结果一致,查看后台及其他采样结果均正常,低压绕组相间为120°正序,完成变电站低压绕组的保护向量检查。 以上同理完成变压器高中压绕组的保护向量检查。
变电站现场负责人表示,此设备采用电容补偿方法,回路中串联电容以补偿部分感抗,从而降低试验回路的阻抗,在提高试验电流的同时,对系统供电电源的要求大大降低,整体性能稳定,值得大力推广应用。