一种500kV高压并联电抗器现场局放试验系统及方法技术方案

本发明专利技术是关于一种500kV高压并联电抗器现场局放试验系统及方法，利用三相交流电源、开关、变频电源装置、中间变压器、第一电容器、第二电容器、第三电容器、大电流检测阻抗、局放仪和阻波电抗器构成测试系统。本发明专利技术采用增配大电流检测阻抗及阻波电抗器从补偿电容器尾端接入测量局放信号，与从高抗套管末屏取信号的方式相比，可以有效避免了局放信号衰减严重、真实局放信号采集不到的问题；另外，本发明专利技术通过阻波电抗器，改变试验回路中电感电容参数，提升了试验回路局放信号信噪比和采样的真实性。基于上述系统，本发明专利技术的试验方法，突破了目前国内关于500kV高抗现场局放及耐压试验电压限制的情况，对交接投运前的高抗匝间绝缘性能进行有效考核。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力系统中电气一次设备高压试验领域
，尤其涉及一种500kV高压并联电抗器现场局放试验系统及方法。
技术介绍
500kV高压并联电抗器是电力系统中重要的设备之一，它可以改善沿线工频电压的分布、限值操作过电压以及补偿系统的无功功率，因此，其运行中的健康状况关系到整个系统的稳定。现有技术中，提供了一种高抗的局放在线监测装置，该装置的采样包括电信号(局放量)和气体信号(油色谱)两个部分。其中，在进行电信号采样时，利用差动平衡法来去掉电信号中的干扰，局部放电测量系统由窄频带系统组成，对应局部放电脉冲调谐滤波器有一振荡输出，持续几个毫秒。峰值电压表回路检测工频每个半周期内的最大局放放电脉冲，每个测量值数字化后存储在计算机中，然后，峰值检测器复位、以记录下半个周期的数据，最后，根据局放量测量数据结果，来判断电抗器的高压绝缘状况。但是，电抗器在运行中存在较强的电磁干扰，在线监测装置能够测量到的局放量中包含了干扰引起的部分，所以，不能反应出电抗器内部真实的局放量；并且，上述采样方法，没有开展现场高抗局放试验研究来验证该装置在运行中测量数据真实性，没有进一步分析高抗内部绕组匝间绝缘的情况。因此，实现满足交接规程的电压值要求，且提升试验回路局放信号信噪比，对开展500kV高压并联电抗器现场局放及耐压试验是十分必要的。
技术实现思路
为克服相关技术中存在的问题，本专利技术提供一种500kV高压并联电抗器现场局放试验系统及方法。根据本专利技术实施例的第一方面，提供一种500kV高压并联电抗器现场局放试验系统，该系统包括三相交流电源、开关、变频电源装置、中间变压器、第一电容器、第二电容器、第三电容器、大电流检测阻抗、局放仪和阻波电抗器，其中：所述三相交流电源的输出端与所述开关的一端电连接，所述开关的另一端与所述变频电源装置的输入端电连接，所述变频电源装置的输出端与所述中间变压器的低压侧电连接，所述中间变压器的高压侧火线与所述第一电容器的一侧电连接，所述第一电容器的另一侧与被测并联电抗器的输入端连接，所述被测并联电抗器的输出端与所述中间变压器的高压侧零线电连接；所述第二电容器和所述第三电容器分别与所述被测并联电抗器并联；所述大电流检测阻抗的一端与所述第二电容器中连接所述被测并联电抗器输出端的一端电连接、另一端接地，所述局放仪与所述大电流检测阻抗并联；所述阻波电抗器的输入端与所述第三电容器中连接所述被测并联电抗器输出端的一端电连接、输出端接地。优选地，所述第一电容器、所述第二电容器和所述第三电容器均由额定电压为200kV、额定容量为90nF的三个子电容器串联形成，三个所述子电容器上均设有均压环。优选地，三个所述均压环的适用电压等级从所述被测并联电抗器输入端到输出端依次减小。优选地，所述第一电容器的另一侧通过高压扩径导线与被测并联电抗器的输入端连接，所述高压扩径导线的线径大于等于400mm2。优选地，所述第二电容器和所述第三电容器分别通过高压扩径导线与所述被测并联电抗器并联，所述高压扩径导线的线径大于等于400mm2。优选地，所述三相交流电源、所述开关和变频电源装置之间采用电缆电连接，所述电缆的线径大于等于120mm2。优选地，所述系统还包括分压器，所述分压器的一侧与所述被测并联电抗器的高压套管末屏连接、另一侧接地。根据本专利技术实施例的第二方面，还提供一种500kV高压并联电抗器现场局放试验系统及方法，利用本专利技术实施例第一方面提供的系统，包括：根据串联谐振电路的原理，由谐振条件计算出由电容器和被测并联电抗器组成的试验回路的谐振频率f，其中，L为所述被测并联电抗器与第二电容器和第三电容器的等值电感，C1为第一电容器的电容量；根据局放测量试验电压和预加电压，计算出所述被测并联电抗器的电流、以及所述第二电容器和第三电容器的补偿电流，其中，所述局放测量试验电压为所述预加电压为Um所述被测并联电抗器的最高运行电压；将所述被测并联电抗器的电流减去所述第二电容器和第三电容器的补偿电流，得到中间变压器的高压侧输出电流；根据所述中间变压器的变比，计算出变频电源装置中与所述局放测量试验电压对应的局放测量试验电流、以及与所述预加电压对应的预加电流；按照加压顺序，调节所述变频电源装置输出所述局放测量试验电流和所述预加电流，并通过局放仪测试各加压阶段中所述被测并联电抗器的局放值。优选地，所述方法还包括：在进行局放测试前，在所述被测并联电抗器的高压套管末屏处连接分压器；利用所述分压器进行系统电压校核。由以上技术方案可见，本专利技术的实施例提供的500kV高压并联电抗器现场局放试验系统及方法，利用三相交流电源、开关、变频电源装置、中间变压器、第一电容器、第二电容器、第三电容器、大电流检测阻抗、局放仪和阻波电抗器构成的测试系统。本专利技术实施例中，大电流检测阻抗的一端与第二电容器中连接被测并联电抗器输出端的一端电连接、另一端接地，局放仪与大电流检测阻抗并联，本专利技术实施例采用采用增配大电流检测阻抗及阻波电抗器从补偿电容器尾端接入测量局放信号，与现有技术中的，从高抗套管末屏取信号的方式相比，可以有效避免了局放信号衰减严重、真实局放信号采集不到的问题；另外，阻波电抗器的输入端与所述第三电容器中连接所述被测并联电抗器输出端的一端电连接、输出端接地，本实施例通过改变试验回路中电感电容参数，提升了试验回路局放信号信噪比和采样的真实性。基于上述系统，本实施例提供的试验方法，突破了试验电压限制的情况，对交接投运前的高抗匝间绝缘性能进行有效考核。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本专利技术。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种500kV高压并联电抗器现场局放试验系统的基本结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种500kV高压并联电抗器现场局放试验系统的试验回路等值电路图。具体实施方式这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本专利技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本专利技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。参见图1，为本专利技术实施例提供的一种500kV高压并联电抗器现场局放试验系统的基本结构示意图。该系统包括三相交流电源1、开关2、变频电源装置3、中间变压器4、第一电容器5、第二电容器6、第三电容器7、大电流检测阻抗8、局放仪9和阻波电抗器10。结合变电站内500kV高抗停电计划，采用上述装置组成的试验系统，便可对高抗(容量在40000～70000kvar范围内)进行现场局放及耐压试验，其中，上述各装置的连接关系及参数如下：三相交流电源1，为不小于300kVA容量的工频(50Hz)380V电源，现场可采用站用变压器或应急发电车，并配备相应的漏电保护，为测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种500kV高压并联电抗器现场局放试验系统，其特征在于，包括三相交流电源(1)、开关(2)、变频电源装置(3)、中间变压器(4)、第一电容器(5)、第二电容器(6)、第三电容器(7)、大电流检测阻抗(8)、局放仪(9)和阻波电抗器(10)，其中：所述三相交流电源(1)的输出端与所述开关(2)的一端电连接，所述开关(2)的另一端与所述变频电源装置(3)的输入端电连接，所述变频电源装置(3)的输出端与所述中间变压器(4)的低压侧电连接，所述中间变压器(4)的高压侧火线与所述第一电容器(5)的一侧电连接，所述第一电容器(5)的另一侧与被测并联电抗器(11)的输入端连接，所述被测并联电抗器(11)的输出端与所述中间变压器(4)的高压侧零线电连接；所述第二电容器(6)和所述第三电容器(7)分别与所述被测并联电抗器(11)并联；所述大电流检测阻抗(8)的一端与所述第二电容器(6)中连接所述被测并联电抗器(11)输出端的一端电连接、另一端接地，所述局放仪(9)与所述大电流检测阻抗(8)并联；所述阻波电抗器(10)的输入端与所述第三电容器(7)中连接所述被测并联电抗器(11)输出端的一端电连接、输出端接地。...

【技术特征摘要】
1.一种500kV高压并联电抗器现场局放试验系统，其特征在于，包括三相交流电源(1)、开关(2)、变频电源装置(3)、中间变压器(4)、第一电容器(5)、第二电容器(6)、第三电容器(7)、大电流检测阻抗(8)、局放仪(9)和阻波电抗器(10)，其中：所述三相交流电源(1)的输出端与所述开关(2)的一端电连接，所述开关(2)的另一端与所述变频电源装置(3)的输入端电连接，所述变频电源装置(3)的输出端与所述中间变压器(4)的低压侧电连接，所述中间变压器(4)的高压侧火线与所述第一电容器(5)的一侧电连接，所述第一电容器(5)的另一侧与被测并联电抗器(11)的输入端连接，所述被测并联电抗器(11)的输出端与所述中间变压器(4)的高压侧零线电连接；所述第二电容器(6)和所述第三电容器(7)分别与所述被测并联电抗器(11)并联；所述大电流检测阻抗(8)的一端与所述第二电容器(6)中连接所述被测并联电抗器(11)输出端的一端电连接、另一端接地，所述局放仪(9)与所述大电流检测阻抗(8)并联；所述阻波电抗器(10)的输入端与所述第三电容器(7)中连接所述被测并联电抗器(11)输出端的一端电连接、输出端接地。2.根据权利要求1所述的500kV高压并联电抗器现场局放试验系统，其特征在于，所述第一电容器(5)、所述第二电容器(6)和所述第三电容器(6)均由额定电压为200kV、额定容量为90nF的三个子电容器串联形成，三个所述子电容器上均设有均压环。3.根据权利要求2所述的500kV高压并联电抗器现场局放试验系统，其特征在于，三个所述均压环的适用电压等级从所述被测并联电抗器(11)输入端到输出端依次减小。4.根据权利要求1所述的500kV高压并联电抗器现场局放试验系统，其特征在于，所述第一电容器(5)的另一侧通过高压扩径导线与被测并联电抗器(11)的输入端连接，所述高压扩径导线的线径大于等于400mm...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜冰，钱国超，邹德旭，彭庆军，刘光祺，周仿荣，项恩新，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：云南;53