一种特超高压特大电容量试品交流耐压试验装置的制作方法

1.本发明涉及超高压电气设备电气性能检测领域，具体涉及一种特超高压特大电容量试品交流耐压试验装置。


背景技术：

2.±
800kv祁韶特高压直流工程750kv gis设备现场进行全电压交流耐压试验。750kv主母线长877米，共22个进出线间隔，母线长度亚洲第一。按照技术方案现场需进行全电压(出厂试验电压960kv)试验，超长母线现场全电压交流耐压试验国内尚属首次开展；城市建设，美化城市，10km35kv及以上电力电缆敷设，高压海底电力电缆敷设。这类分压电容量很大，现有设备、策略不能满足试验要求。
3.设备运输安装后，按照规程规定需进行交接试验，考核其电气绝缘性能，检验设备制造工艺、运输及安装质量，对将来的运行维护提供一些最原始的数据。完成这一项试验，首先要收集被试品(gis设备、电力电缆)相关参数，按照长度、结构和电压等级估算出设备的总体电容量，筹划所需试验设备的容量，试验策略，设计试验装备系统图。以特/超高压750kvgis母线现场交流耐压试验为例，试验装置需考虑以下问题：
4.1)现场进行开展全电压试验，对试验装备配置提出新的要求。现有设备按照80％出厂试验电压(768kv)配置的，无法满足满足100％出厂试验电压(960kv)试验装置。
5.2)超长母线，间隔多，综合电容量大，试验系统需考虑设备容量，补偿优化的问题。
6.3)试验频率控制，要求大于30hz，试验系统设备的各项参数设计，既要考虑频率过低，不能满足规程要求，又要考虑频率过高，电晕损耗造成电压达不到试验所需值。试验系统按照45
‑
90hz范围考虑设计试验设备各项参数，确保补偿效果最佳，电晕损耗小和有功电流的最小。现行设备不满足；
7.4)试验加压过程延长，老练时间由标准的5分钟
‑
3分钟
‑
1分钟，该项目要求为30分钟
‑
15分钟
‑
1分钟，现行设备不满足；
8.5)电力电缆交流耐压试验还需要考虑试验设备1小时热稳定性要求。
9.6)安装移动，避免同一部位重复加压，现有设备没有考虑设备移动和安装。


技术实现要素：

10.针对现有技术中存在的问题，本发明的提供了一种特超高压特大电容量试品交流耐压试验装置，既满足换流站试验需要，又满足500kv及以上电气设备耐压试验的通用性，同时可运用于新建和在建750kv
‑
1100kv交直流输电工程。
11.为实现上述目的，本申请采用的技术方案如下所述：
12.一种特超高压特大电容量试品交流耐压试验装置,其特征在于：包括变频电源和与变频电源相连接的试验变压器，试验变压器与第一组电抗器组串联连接后，与分压电容和被试品连接，再与控制箱和电压表连接，控制箱出电路与变频电源连接构成回路；
13.所述分压电容和被试品之间并联连接；
14.所述分压电容并联连接有第二组电抗器组。
15.所述变频电源、试验变压器、分压电容、被试品、第一组电抗器组、以及第二组电抗器组之间均通过抗晕导线连接。
16.所述第一组电抗器组和第二组电抗器组均设置有若干并联连接的电抗器。
17.所述电抗器采用叠饼式的四节串联式电抗器。
18.2)本发明有益效果为：本发明设计着眼于特高压电气设备现场交接试验，设备参数配置考虑其通用性及灵活性，已顺利完成祁连换流超长母线交流耐压试验，推广应用到昌吉换流站以及1100kv电压等级试验。该系统能达到以下效果：1)用途广泛，能满足110kv及以上电气设备交接试验，更适用于5公里及以上电力电缆试验；2)单台试验设备重量轻，容量小，便于安装，便于搬运；3)降低设备制造成本低；4)经过试验检验，所提设备参数符合满足试验要求，实测数据与计算数据吻合。
附图说明
19.图1是本发明试验接线图；
20.图2是750kv特大电容量试品升压试验接线示意图2；
21.图中所示：l
21
、...l
2n
为第一组电抗器；l
11
、l
12
、....l
1n
、为第二组电抗器；c为分压电容；tr为试验变压器。
具体实施方式
22.下面结合附图并通过具体的实施例进一步的说明本发明的技术方案：
23.实施例1
24.如图1所示为变频串联谐振交流耐压试验接线图，即为本实施例接线原理图，具体连接方式如下：
25.变频电源通过抗晕导线与试验变压器tr连接，变压器与第一组电抗器串联连接后，与第二组电抗器、分压电容c以及被试品通过抗晕导线连接。且使得第二组电抗器、分压电容c以及被试品之间并联连接状态。
26.上述电路的出电路通过导线与控制箱和电压表连接，控制箱的出电路与变频电源连接，构成一个完整接线回路。
27.同时第一组电抗器组和第二组电抗器组均设置有若干并联连接的电抗器，图中所示，第一组电抗器组为l
21
、...l
2n
，第二组电抗器组为l
11
、l
12
、....l
1n
，l
21
、...l
2n
；l
11
、l
12
、....l
1n
均采用叠饼式的四节串联式电抗器。
28.上述交流耐压试验接线图中串联谐振回路增加了补偿回路，用于补偿回路中的电容电流，有效的减小单台电抗器设备容量，降低试验电源。
29.第一组电抗器组用于补偿，第二组电抗器组用于构成谐振回路，可以有效地减少单台设备重量，便于现场运输、便于组装。
30.实施例2——特高压
±
800kv换流站750kv gis设备
31.额定电压：770kv
32.母线长度：877米，
33.间隔数：22个
34.实测综合电容量：5.716
×
104pf。
35.回路电容电流i＝2πfcu＝15.38a(频率f取30hz,u＝960kv)，由于电容电流与电感电流方向相反，需选择适当容量的电抗加以补偿，减少电源容量，理想化谐振是l
21
、l
2n
中的电流为零。
36.根据实际用途正确计算电抗参数。考虑配置单节电抗300kv，电抗值为12a,80h；和6a，150h。换流站母线耐压试验将12a，80h四节串联如图2所示，补偿回路中的电容电流，另外4节150h四节串联，接变压器高压端。
37.回路总阻抗为：80*4*150*4/4(150 80)＝208.7h,试验频率为53hz。按照电流分配原则：流经80h电抗器的电流10.1a，流经150h电抗器的电流为5.2a，与实际测量值相符。
38.电抗器参数选择：频率选择在45
‑
130hz,根据选择电抗值，根据所需求的容量选择额定电流，同时考虑设备的通用性，单台电抗值一般选择200h,150h,80h几种，额定电流选择6(5)a、12(10)a。既克服单台大容量电抗制造困难，也将重量控制在在2.4吨左右。
39.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
40.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

技术特征：
1.一种特超高压特大电容量试品交流耐压试验装置,其特征在于：包括变频电源和与变频电源相连接的试验变压器，试验变压器与第一组电抗器组串联连接后，与分压电容和被试品连接，再与控制箱和电压表连接，控制箱出电路与变频电源连接构成回路；所述分压电容和被试品之间并联连接；所述分压电容并联连接有第二组电抗器组。2.根据权利要求1所述的一种特超高压特大电容量试品交流耐压试验装置,其特征在于：所述变频电源、试验变压器、分压电容、被试品、第一组电抗器组、以及第二组电抗器组之间均通过抗晕导线连接。3.根据权利要求2所述的一种特超高压特大电容量试品交流耐压试验装置,其特征在于：所述第一组电抗器组和第二组电抗器组均设置有若干并联连接的电抗器。4.根据权利要求3所述的一种特超高压特大电容量试品交流耐压试验装置,其特征在于：所述电抗器采用叠饼式的四节串联式电抗器。
技术总结
本发明涉及超高压电气设备电气性能检测领域，具体涉及一种特超高压特大电容量试品交流耐压试验装置，包括变频电源和与变频电源相连接的试验变压器，试验变压器与第一组电抗器组串联连接后，与分压电容和被试品连接，再与控制箱和电压表连接，控制箱出电路与变频电源连接构成回路；所述分压电容和被试品之间并联连接；所述分压电容并联连接有第二组电抗器组。本装置既满足换流站试验需要，又满足500kV及以上电气设备耐压试验的通用性，同时可运用于新建和在建750kV


技术研发人员：吴玉硕 吴悦 张广东 包艳艳 陈博栋 王海龙
受保护的技术使用者：国网甘肃省电力公司电力科学研究院
技术研发日：2021.03.01
技术公布日：2021/6/29