阀侧角接换流变压器现场长时感应耐压带局放试验

在糯扎渡特高压直流工程普洱换流站换流变压器交接试验工作中,以某台角接换流变压器为例,研究并成功实施了现场采用阀侧直接对称加压方式的换流变压器长时感应耐压带局放试验。详细介绍了试验方法及原理、所需仪器设备、参数计算和现场应用情况,同时也对现场试验实施过程中积累的经验进行了总结。     

背靠背换流器控制策略的比较与分析

结合直流工程的实际设计和运行经验,对背靠背换流站工程中逆变器的3种控制策略进行了分析研究。背靠背换流站工程中逆变器的控制策略有3种:第1种为定阀侧空载直流电压控制,即阀侧空载直流电压恒定,通过调换流变压器分接开关,由熄弧角控制直流电压;第2种为定熄弧角控制,即熄弧角恒定,通过调阀侧空载直流电压控制直流电压;第3种为熄弧角带宽控制,即使熄弧角在17°～19.5°范围内变化,直流电压恒定,当熄弧角超出该范围时,通过调节换流变压器分接开关改变阀侧空载直流电压,使熄弧角回到17°～19.5°范围内。从换流变压器阀侧空载直流电压、换流变压器参数、换流站无功功率损耗以及系统运行参数4个方面进行比较,指出定阀侧空载直流电压控制在减少换流变压器分接开关档位、降低分接开关动作次数和提升紧急功率方面具有一定的优势,这一结果对选择背靠背直流系统控制策略具有借鉴意义。     

±660kV换流变压器现场局放及感应耐压试验装置的研制

宁东-山东直流输电示范工程是世界上首次商业化建设运行的±660 kV直流输电工程,换流站主要设备是换流变压器,国内尚无±660 kV换流变压器现场试验装备和经验.±660 kV换流变压器的结构特点,决定了其特殊性,主要是阀侧电压高、套管长,相对于±800/500 kV换流变压器现场试验难度更高,要求试验设备具有较高的试验电压和技术参数.通过对各个电压等级的换流变压器进行分析和计算论证,确定了可满足±660 kV换流变压器试验需要的现场试验装置的结构参数,并使用该装置采用阀侧绕组不对称加压和不对称无功补偿技术,完成现场局部放电及感应耐压试验.结果表明:装置结构先进,性能优良,现场组合灵活,能满足±660 kV换流变压器现场局部放电及感应耐压试验需要.     

±1100kV换流变压器阀侧外施交流耐压及局部放电测量

换流变压器是高压直流输电工程的核心,换流变压器体积庞大、难以完整运输,一旦现场出现故障修复后则只能进行现场耐压试验以确保其投运后的安全运行。文中论述了国内外首次进行的±1100 kV换流变压器现场阀侧外施交流耐压试验及局部放电测量试验。±1100 kV昌吉换流站极Ⅰ高端换流变更换升高座后,为了检查其内部的绝缘强度和现场安装质量是否满足标准规程及产品技术条件要求,对极Ⅰ高端换流变压器进行阀侧外施交流耐压及局部放电测量试验。根据现场实际情况,通过合理布置试验设备位置、优化接地方式及接线方式、模拟试验等多种方法控制现场干扰水平及确保试验顺利进行,成功将现场局部放电干扰水平控制在100 pC以下,顺利完成了该项试验,为特高压换流变压器现场交流耐压及局部放电测试提供了宝贵的经验。     

云广±800kV直流输电工程换流变压器现场安装关键技术

基于云广±800kV直流输电工程穗东换流站高端换流变压器现场安装试验,包括阀侧升高座出线装置安装、阀侧套管安装、散热器安装和换流变压器油处理等,对±800kV直流换流变压器现场安装环境条件、安装的关键技术及其与常规换流变压器安装的差异等进行了探讨。     

特高压换流变压器阀侧套管TA故障分析及检修

为提高特高压换流变压器阀侧套管TA故障分析及检修水平,讨论两起换流变压器阀侧套管TA故障诊断、检查、检修案例,并分别对两起故障诱因进行细致分析,对阀侧套管TA故障采取的检修措施和步骤进行细致论述。经相关电气试验验证,两台换流变压器阀侧套管TA故障均得到有效解决,实践证明本文所论述的换流变压器阀侧套管TA故障检修策略和措施切实有效,为换流变压器阀侧套管TA故障预防提供运维检修经验和借鉴,为变电站实施反事故技术措施提供相关依据。     

新型直流输电系统阀侧绕组无功补偿特性分析

提出了一种新的采用新型换流变压器的直流输电系统结构，并相应分析了其拓扑结构的特点，重点论述了新型换流变压器阀侧角接三角形绕组端部引出抽头接辅助滤波兼功补装置时，其所体现出的无功补偿度对新型直流输电系统运行的影响。通过统计不同无功补偿度情形下新型换流变压器换相电抗的变化规律，得到了与之相关的换相角、极对地直流电压及换流器的无功功率特性变化曲线，并相应地分析了采用新型换流变压器的直流输电新系统受阀侧绕组无功补偿度影响的运行特性，验证了采用新型换流变压器的新系统在结构与运行性能上所具有的优越性。     

实际运行电压下特高压换流变压器阀侧套管电场分布研究

阀侧套管是特高压换流变压器的重要组成部分。分析了换流变压器阀侧套管的典型结构及其在阀厅内的布置方式,以及高端阀厅Y接换流变压器(HY换流变)阀侧套管的实际运行电压波形,运用ANSYS有限元仿真计算软件,建立了换流变压器阀侧套管的电场仿真模型,计算了实际运行电压、等效直流电压、等效交流电压下套管的电场分布特性,对比分析了3种工况下换流变压器阀侧套管电场分布的差异性与相似性,提出了实际运行电压下换流变压器阀侧套管电场分布规律与绝缘结构设计思路。研究结果可为换流变压器阀侧套管的设计及运维提供技术参考。     

换流变压器故障的分析与处理

针对一起±500 kV换流变压器阀侧套管故障原因进行了分析,故障发生后现场进行了绕组变形试验,经厂家更换套管后进行了阀侧绕组外施耐压和局部放电试验,试验结果与理论分析结果一致,并提出了预防换流变压器事故的措施。     

换流变压器阀侧接地故障分析及保护优化

换流变是高压直流输电系统的重要组成部分。换流变阀侧自身无接地点,但直流侧有接地点,当换流变阀侧区内发生单点接地故障时,随着换流阀的导通和关断,故障电流呈现不规则的变化,换流变自身现有保护可能灵敏度偏低。极端情况下,当Y/Y接线变压器阀侧中性点发生接地故障时,换流变自身主保护无法快速动作。文中从换流变的结构及运行工况出发,定性概括了阀侧接地故障后的电流特征;分析了现有保护系统的特性;提出了基于零序差动和快速零序过流原理的换流变阀侧保护优化方案;并结合现场故障录波及实时数字仿真系统仿真波形对其进行了验证。验证结果表明,优化后判据可以有效提高换流变保护在阀侧区内单点接地故障下的灵敏度、动作速度及故障定位准确度。     

特高压直流输电系统晶闸管换流阀和换流变压器设计审核及验证(英文)

中国目前正在建设两个打破世界纪录的特高压直流输电工程,一是±800kV5000MW云南—广东直流输电工程,二是±800kV6400MW向家坝—上海直流输电工程。KEMA作为独立监理参与了这两项工程。文章叙述了为这两项直流输电工程所做的±800kVUHVDC晶闸管换流阀和换流变压器设计审核和验证遇到的一些技术问题。从设计审核和验证中发现,UHVDC换流变压器由于其模块设计而比晶闸管换流阀更具挑战性。KEMA对晶闸管换流阀和换流变压器的试验方法提出了一系列建议。     

特高压直流换流变压器试验标准和要求的探讨

中国目前正在建设两个打破世界纪录的特高压直流输电工程,一是±800kV云南一广东直流输电工程,二是±800kV向家坝-上海直流输电工程。文章探讨了这两项直流输电工程的换流变压器在型式试验期间遇到的一些技术问题。该试验是按照客户基于相关的IEC标准提出的项目设备规范要求实施的,因此研究结果与相关的IEC标准及该试验的实际经验有关。基于这些研究结果,KEMA提出了对将来工程中换流变压器的试验要求的建议以及针对个别具体试验的改进措施。有一点要强调的,KEMA所推荐的变压器试验顺序值得遵循,因为在这一方面IEC标准是不明确的。     

±800kV换流变压器现场局部放电试验的干扰监测

研究干扰识别和定位技术是解决换流变压器现场局部放电测量难题的关键。针对南方电网开展的国内外首次现场修复±800 k V换流变压器的试验要求,采用特高频(UHF)法对局部放电测量干扰进行了旁路监测,通过分析UHF检波信号的波形特征和相位分布统计特征验证了现场检修试验厂房对换流站电磁辐射的屏蔽效果,通过UHF天线阵列精确定位并妥善处理了厂房内的多种局部放电干扰源,支撑被试的±800 k V换流变压器顺利通过了各项试验,视在放电量满足了出厂试验的限值要求。为今后研究在无厂房条件甚至运行条件下实现换流变压器局部放电水平的精确评价提供了技术基础。     

Recommended Dielectric Tests and Test Procedures for Converter Transformers and Smoothing Reactors

The dielectric conditions which are unique to converter transformers and smoothing reactors are examined. Both steady state and transient situations are discussed. Two additional tests are recommended for this equipment - a long term dc applied potential test and a polarity reversal test. Formulae are developed to calculate proposed test levels, and guidelines are presented concerning allowable partial discharge levels during the tests.     

特高压换流变压器的绝缘结构和试验

回顾总结了国内外的特高压变压器技术现状,介绍了特高压换流变的作用、绝缘结构特点以及换流变的绝缘试验,指出了特高压换流变压器800 kV端绝缘结构耐压水平最高达到1257 kV以及阀侧套管和出线装置、陡波对绕组纵绝缘的影响和阀侧引出线等绝缘结构薄弱点,为特高压直流换流变的绝缘结构设计制造提供理论依据.     

换流变压器谐波损耗与瞬态漏磁场分析

阐述了谐波和漏磁对大型换流变压器的危害,模拟了换流变压器运行中的谐波电流波形并计算谐波损耗。运用有限元方法对换流变压器内部漏磁场进行分析,得到了换流变压器非正弦瞬态漏磁场分布。     

Dielectric strength of transformer insulation at DC polarityreversal

Among special insulation tests for DC power converter transformers, polarity reversal tests can be substituted by applied AC voltage tests from a stress similarity in oil ducts. In order to investigate equivalent levels of other insulation tests to polarity reversal tests, the dielectric strength of a transformer at polarity reversals was examined by use of a model of typical oil/paper composite insulation. From the comparison of polarity reversal and other insulation tests, it was found that dielectric strength of transformer insulation at polarity reversals is phenomenally similar to that under switching impulse stresses. Equivalent AC test voltage to polarity reversal test was also estimated from the experimental results. The breakdown characteristics of polarity reversal tests showed that partial discharges at polarity reversals impose less harmful stress on insulation barriers than those at usual AC or impulse tests     

特高压换流站输电设备概述

研究表明,拟建中的800kV特高压换流站采用12脉动换流技术,换流单元有单极单换流器与单极双换流器串联两种选择,其关键影响因素是换流变压器的容量。由于结构复杂,换流变压器故障率是电力变压器的两倍,阀绕组与地以及交流绕组之间的主绝缘结构是特高压换流变压器设计的难点。连接于极线的输电设备主要有平波电抗器、滤波电容器、直流电压分压器、光学电流传感器、直流避雷器等。对于特高压而言,其最主要的问题是由于污秽引发外绝缘闪络以及由于电压分布变化导致的内绝缘故障。     

氧化锌避雷器均压环对测量数据的影响

氧化锌避雷器（MOA）的现场交接性试验是判断氧化锌避雷器能否安全运行的重要保证。±500 kV德阳换流站换流变压器进线的2组MOA为ABB公司生产,与常规国产MOA的结构形式有很大的差别。文章对该MOA的现场试验方法和测试情况分别予以介绍。