750 kV變壓器長時(shí)感應(yīng)電壓試驗(yàn)預(yù)加電壓時(shí)間的分析

徐寶

摘 要：從變壓器預(yù)加電壓時(shí)間的確定方法出發(fā)，結(jié)合750 kV變壓器的工頻過電壓水平，對ACLD試驗(yàn)中預(yù)加電壓時(shí)間進(jìn)行了計(jì)算和分析，并提出了相應(yīng)的參數(shù)數(shù)值，以期為750 kV變壓器長時(shí)感應(yīng)試驗(yàn)的相關(guān)研究能提供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：750 kV變壓器；電壓試驗(yàn)；預(yù)加電壓；ACLD試驗(yàn)

中圖分類號(hào)：TM406 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.12.088

1 長時(shí)感應(yīng)電壓試驗(yàn)中的預(yù)加電壓時(shí)間

與750 kV以上的特高壓變壓器的長時(shí)間感應(yīng)電壓試驗(yàn)（ACLD）標(biāo)準(zhǔn)相比，750 kV變壓器的ACLD試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)較為寬松，尤其是預(yù)加電壓時(shí)間的要求存在較大差異，容易導(dǎo)致試驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確。因此，有必要加強(qiáng)對750 kV變壓器ACLD試驗(yàn)中預(yù)加電壓時(shí)間的分析和研究。

ACLD試驗(yàn)是變壓器的質(zhì)量控制試驗(yàn)，主要檢測變壓器在連續(xù)工作電壓或暫時(shí)過電壓下的狀態(tài)，以檢測變壓器是否存在局部放電的狀況。以最常用的750 kV油浸式變壓器為例，其ACLD試驗(yàn)中引入預(yù)加電壓U1，主要模擬750 kV變壓器在暫時(shí)過電壓影響下局部放電狀況。試驗(yàn)中，假設(shè)750 kV變壓器受暫時(shí)過電壓影響的時(shí)間與幅值分別為tp和Up，則試驗(yàn)中預(yù)加電壓時(shí)間tc可用下列方程式表達(dá)：

. （1）

式（1）中：N為變壓器在正常使用壽命內(nèi)可承受暫時(shí)過電壓的次數(shù)；α為ACLD試驗(yàn)的安全系數(shù)值；Ps為局部放電概率；tp為變壓器受暫時(shí)過電壓影響時(shí)間；Up為變壓器受暫時(shí)過電壓影響幅值。

2 預(yù)加電壓時(shí)間的計(jì)算和分析

從式（1）中可以看出，預(yù)加電壓時(shí)間tc主要受安全系數(shù)值α和局部放電概率Ps的影響。而在實(shí)際變壓器ACLD試驗(yàn)中，這2個(gè)數(shù)值主要受到預(yù)加電壓的影響。750 kV變壓器的工頻過電壓主要有單相接地故障和單相接地故障甩負(fù)荷兩種情況，而因單相接地故障引起的工頻過電壓的預(yù)加電壓的持續(xù)時(shí)間更長，因此，在本文中主要是分析單相接地故障引起的工頻過電壓。

2.1 預(yù)加電壓為800 kV

預(yù)加電壓值為800 kV時(shí)，安全系數(shù)值α和局部放電概率Ps主要分為2種取值情況：α=5，Ps=0.4%；α=4，Ps=0.3%.

當(dāng)α=5，Ps=0.4%時(shí)，根據(jù)式（1）算出750 kV變壓器受暫時(shí)過電壓影響的時(shí)間tp為0.2～0.5 s，變壓器承受暫時(shí)過電壓的幅值Up為1.1～1.22 p.u.，變壓器在正常使用壽命內(nèi)可承受暫時(shí)過電壓的次數(shù)N為90時(shí)，可在α和Ps的變化區(qū)間內(nèi)作出預(yù)加電壓時(shí)間tc的變化曲線圖，具體如圖1所示。

從圖1中可以看出，當(dāng)預(yù)加電壓為800 kV，α=5，Ps=0.4%時(shí)，預(yù)加電壓的最長持續(xù)時(shí)間tc為168 s。

當(dāng)α=4，Ps=0.3%時(shí)，與α=5，Ps=0.4%時(shí)的情況類似，根據(jù)式（1）算出tp=0.2～0.5 s，Up=1.1～1.22 p.u.，變壓N=90時(shí)，可在α和Ps的變化區(qū)間內(nèi)作出預(yù)加電壓時(shí)間tc的變化曲線圖。由此可見，當(dāng)預(yù)加電壓為800 kV，α=4，Ps=0.3%時(shí)，預(yù)加電壓的最長持續(xù)時(shí)間tc為96 s。

2.2 預(yù)加電壓為765 kV

預(yù)加電壓值為765 kV時(shí)，安全系數(shù)值α和局部放電概率Ps主要有1種取值情況，即α=2，Ps=0.2%.根據(jù)式（1）計(jì)算出750 kV變壓器受暫時(shí)過電壓影響的時(shí)間tp=0.2～0.5 s，變壓器承受暫時(shí)過電壓的幅值Up=1.1～1.22 p.u.，變壓器在正常的使用壽命內(nèi)可承受暫時(shí)過電壓的次數(shù)N=90時(shí)，可在α和Ps的變化區(qū)間內(nèi)作出預(yù)加電壓時(shí)間tc的變化曲線圖。由此可見，當(dāng)預(yù)加電壓為765 kV，α=2，Ps=0.2%時(shí)，預(yù)加電壓的最長持續(xù)時(shí)間tc為51 s。

圖1 預(yù)加電壓為800 kV，α=5，Ps=0.4%時(shí)，預(yù)加電壓時(shí)間的變化曲線圖

2.3 預(yù)加電壓為720 kV

預(yù)加電壓值為720 kV時(shí)，安全系數(shù)值α和局部放電概率Ps主要有1種取值情況，即α=1，Ps=0.2%.根據(jù)式（1）算出750 kV變壓器受暫時(shí)過電壓影響的時(shí)間tp=0.2～0.5 s，變壓器承受暫時(shí)過電壓的幅值Up=1.1～1.22 p.u.，變壓器在正常使用壽命內(nèi)可承受暫時(shí)過電壓的次數(shù)N=90時(shí)，可在α和Ps的變化區(qū)間內(nèi)作出預(yù)加電壓時(shí)間tc的變化曲線圖。由此可見，當(dāng)預(yù)加電壓為720 kV，α=2，Ps=0.2%時(shí)，預(yù)加電壓的最長持續(xù)時(shí)間tc為49 s。

根據(jù)上文的計(jì)算和分析可得出，在750 kV變壓器ACLD試驗(yàn)中預(yù)加電壓時(shí)間的參考值為：當(dāng)預(yù)加電壓為800 kV，α=5，Ps=0.4%時(shí)，tc宜采用168 s；當(dāng)預(yù)加電壓為800 kV，α=4，Ps=0.3%時(shí)，tc宜采用96 s；當(dāng)預(yù)加電壓為765 kV，α=2，Ps=0.2%時(shí)，tc宜采用51 s；當(dāng)預(yù)加電壓為720 kV，α=1，Ps=0.2%時(shí)，tc宜采用49 s。

3 結(jié)束語

從變壓器預(yù)加電壓時(shí)間的確定方法出發(fā)，結(jié)合750 kV變壓器的工頻過電壓水平，對ACLD試驗(yàn)中預(yù)加電壓時(shí)間進(jìn)行了計(jì)算和分析，并提出了相關(guān)數(shù)值，從而促進(jìn)我國在該領(lǐng)域的發(fā)展和創(chuàng)新。

參考文獻(xiàn)

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〔編輯：張思楠〕