變電站新建與改造時,CT、PT安裝后需進行極性測試以保證送電后正常運行。 對于阻抗較大的變壓器(如1000kV超高壓變壓器),武漢豪邁提出電容補償新方法,研發(fā)生產(chǎn)了HTB-8000 大型變壓器一次通流試驗裝置,在對試驗電源要求不高的條件下,大幅提高輸出的試驗電流和輸出功率,實現(xiàn)對大型變壓器進行一次側(cè)大電流通流試驗,可穿過變壓器對兩側(cè)進行通流試驗(對側(cè)短接),對變壓器兩側(cè)一次回路進行通流通壓試驗。
1)負荷模擬式繼電保護向量檢查解決方案: 由于大型電力變壓器等效短路阻抗過大,采用電容補償,回路中串聯(lián)電容以補償部分感抗,降低試驗回路阻抗,提升試驗電流的同時不改變試驗回路的感性效果,即補償時只是欠補償,然后再在試驗電源兩端并聯(lián)補償電容,此時基本達到全補償。 對試驗電源來說,整個回路接近并聯(lián)諧振狀態(tài)。 此補償通流方法在提高試驗電流時,降低了對系統(tǒng)電源的要求。
2)采用電壓電流同源施加試驗方法,產(chǎn)生幅值、相序確定的工頻三相電壓,經(jīng)升壓后,向被試設(shè)備施加電壓,產(chǎn)生相位關(guān)系確定的電流。 試驗電壓、電流經(jīng)互感器轉(zhuǎn)變?yōu)槎坞妷骸㈦娏?,再進入繼電保護裝置,從而完成保護向量檢查。 該方案可用于主變套管CT向量檢查,校驗主變差動時,注入電流可經(jīng)過主變。
△ 主變參數(shù)銘牌
本次進行試驗的變壓器是三臺1000MVA的分相變壓器,高中低三側(cè)電壓為1000/√3kV、525/√3kV、110kV。
通流試驗接線: 將單相調(diào)壓器、HTB-8000B、HTB-8000C串接為A相輸出接線,B/C兩相同理,3臺單相自耦調(diào)壓器工作電源為AC380V(空開不小于16A),三相分別使用A/B/C的火線,零線共用(保證輸出120°相角差)。 HTB-8000B接入工作電源AC220V(10A),HTB-8000B與HTB-8000C通過電源與通訊共用航插線連接,各相之間無其他物理連接,系統(tǒng)輸出接入變壓器通流側(cè)。
△ A相系統(tǒng)接線示意圖(B/C相同理)
單相自耦調(diào)壓器: 變壓器通流試驗大功率可調(diào)電源輸入;
HTB-8000B: 具有獨立控制電源(AC220V),人機界面操作,并聯(lián)電容器組投切控制,整體裝置核心控制系統(tǒng)。
HTB-8000C: 串聯(lián)電容器組投切控制,獨立的過壓過流保護系統(tǒng),與B型裝置組成整體裝置的多重過壓過流保護功能。
現(xiàn)場試驗時中壓側(cè)變壓器引線和接地刀閘作為試驗儀器輸出點,在變壓器高壓側(cè)和低壓側(cè)分別接地形成回路,根據(jù)變壓器參數(shù)銘牌輸入變壓器對應(yīng)檔位阻抗電壓和容量等參數(shù),裝置自動計算補償串并聯(lián)電容以達到最佳試驗效果。
檢查確認接地點已可靠接線,變壓器檔位5檔,HTB-8000 從中壓側(cè)注流經(jīng)過變壓器低壓側(cè)的相關(guān)間隔,所有安全措施和防誤措施經(jīng)施工人員和負責(zé)人雙確認。 施工人員操作設(shè)備A/B/C三相,點擊開始試驗,同步操作擰動調(diào)壓器把手控制裝置施加的輸入電壓。 在變壓器中壓側(cè)施加約1300V電壓和35A電流并長時間保持穩(wěn)定輸出,電流經(jīng)中壓側(cè)間隔CT,過變壓器到低壓側(cè)間隔CT,完成中低壓側(cè)間隔CT以及變壓器套管CT通流,在1小時內(nèi)完成低壓側(cè)所有間隔保護裝置向量核對,最后更換接地點至高壓側(cè),完成高壓側(cè)的檢查。
中壓側(cè)額定電壓525/√3kV、低壓側(cè)額定電壓110kV,中壓側(cè)施加35A電流,計算出低壓繞組電流約為90A,與保護裝置顯示結(jié)果一致,查看后臺及其他采樣結(jié)果均正常,低壓繞組相間為120°正序,完成變電站低壓繞組的保護向量檢查。 以上同理完成變壓器高中壓繞組的保護向量檢查。
變電站現(xiàn)場負責(zé)人表示,此設(shè)備采用電容補償方法,回路中串聯(lián)電容以補償部分感抗,從而降低試驗回路的阻抗,在提高試驗電流的同時,對系統(tǒng)供電電源的要求大大降低,整體性能穩(wěn)定,值得大力推廣應(yīng)用。