特高壓換流站絕緣油及SF6氣體現場試驗要求淺析

蘇陳云

（湖南省送變電工程公司調試分公司，長沙 410000）

特高壓換流站絕緣油及SF6氣體現場試驗要求淺析

蘇陳云

（湖南省送變電工程公司調試分公司，長沙 410000）

針對哈密-鄭州直流特高壓輸電工程±800kV鄭州換流站換流變壓器絕緣油處理，從新油交貨、注入變壓器前油、本體熱油循環后、本體靜置后4個基建階段以及換流變殘油、有載調壓開關油試驗幾個方面，全面總結了換流變壓器絕緣油技術指標、試驗項目及過程質量控制要點；同時對鄭州特高壓換流站SF6氣體相關試驗（主要包括SF6氣體密度繼電器校驗和SF6氣體試驗）的控制要點進行了淺析；并且針對換流變閥側套管SF6密度繼電器跳閘接點的特殊性，采用了一種新的試驗方法，通過現場試驗，測試結果符合標準要求，證明示值校驗法校驗密度繼電器接點是可行的。

特高壓換流站；油試驗；SF6氣體密度繼電器；SF6氣體試驗

特高壓換流變壓器（簡稱換流變）是特高壓換流站的核心，其成功投運和安全運行是極其重要的，換流變本身重要性決定換流變絕緣油（KI50X型變壓器絕緣油）品質要求嚴格。變壓器油KI50X于2005年用于我國第一個直流輸電工程—靈寶換流站，由于特高壓換流變油試驗項目標準目前還沒有完全統一，只能參照執行［1］，因此給現場絕緣油試驗人員提出了更高的要求；SF6氣體具有良好的絕緣性能和滅弧性能，以下針對±800kV鄭州換流站特高壓換流變絕緣油處理以及SF6氣體相關試驗幾個方面著手，對換流變絕緣油及六氟化硫氣體試驗的質量控制要點進行淺析，希望能給基建階段現場油、氣試驗人員提供一點借鑒。

1　換流變壓器絕緣油性能指標

高質量的油務監督不僅需要準確的試驗結果，更需要合理的油務監督和質量控制流程，基建階段換流變油試驗的流程主要分為新油交貨、注入變壓器前、本體熱油循環后、本體靜置后4個階段，同時還需要進行換流變殘油、有載調壓開關油試驗，每個環節都有相應的試驗項目和技術指標，針對部分環節的油試驗項目標準還未統一的情況，鄭州換流站通過廠家、業主及同行專家共同溝通，確定相應的油技術指標，見表1、表2，本節所述各個環節的技術指標具有一定的代表性，希望能為特高壓換流變油現場試驗人員提供一點參考。

表1　特高壓換流變壓器油技術指標

表2　特高壓換流變殘油、有載調壓開關油技術指標

換流變新油交貨試驗確定新油是否合格，新油合格后方可接收；新油合格后在現場需重新經過凈化脫氣處理，合格后方可注入變壓器；注入本體后油需要進行熱油循環，防止油在換流變內被二次污染，本體熱油循環油試驗用于監控換流變油進行熱油循環時油品質的實時狀態，便于安裝單位有目的地進行油處理，試驗合格后即可以停止熱油循環，省時省力；熱油循環合格后油需要靜置，靜置96h后需進行一次油全分析試驗，對油所有品質進行一次最后把關。只有通過對換流變油進行新油交貨、注入變壓器前油、本體熱油循環、本體靜置后油四個環節的質量把關，才能確保安裝階段換流變油的品質。

換流變本體殘油試驗不僅能判斷換流變在運輸途中是否受潮，而且能反應出廠試驗時是否發生過放電現象；換流變有載調壓開關不同于常規變壓器有載調壓開關，換流變有載調壓開關在運行過程中切換比較頻繁，故換流變有載調壓開關油試驗要求相對比較嚴格，與本體油標準一致。

2　特高壓換流站SF6氣體相關試驗

SF6氣體具有良好的物理化學性能和電氣性能［5］，廣泛應用于鄭州特高壓換流站500kV GIS和換流變閥側套管中；以下就本人直接參與的±800kV鄭州換流站基建階段現場SF6氣體試驗（主要包括SF6氣體密度繼電器校驗和SF6氣體試驗）的控制要點進行淺析。由于換流變閥側套管SF6密度繼電器具有特殊性，本節將重點闡述其校驗方法。

2.1換流變閥側套管SF6密度繼電器接點校驗

鄭州換流站換流變閥側套管SF6密度繼電器型號為：233.50.100，廠家為WIKAI，接點精度為1.0級，額定氣壓0.32MPa，報警氣壓0.24MPa，跳閘氣壓為0.1MPa，量程為（-0.1～0.5）MPa。現場使用JD12型SF6氣體密度繼電器校驗儀，精度為0.2級，現場試驗嚴格按照JJC 1073—2011《壓力式六氟化硫氣體密度控制器》［6］規程執行。

由于換流變閥側套管SF6密度繼電器為低氣壓繼電器，SF6氣體密度繼電器校驗儀可以正常采到報警接點動作情況，但可能無法采集到跳閘接點動作值和返回值，為解決這個問題，提出采用示值校驗法校驗密度繼電器接點。密度表連接好后，進入示值校驗界面，如圖1所示，設定好溫度（最好在恒溫20℃下）、目標氣壓后，通過微調升、降對氣壓進行調節，然后通過萬用表測量密度繼電器接點的通斷情況，記錄下萬用表通、斷時對應密度繼電器校驗儀時瞬時氣壓值，即為密度繼電器跳閘接點的動作值和返回值。鄭州換流站換流變閥側套管SF6密度繼電器接點校驗舉例見表3。

圖1　密度繼電器示值校驗界面

表3　鄭州換流站換流變閥側套管SF6密度繼電器接點校驗結果

SF6氣體密度繼電器校驗注意事項：

（1）現場進行SF6氣體密度繼電器校驗時，應避免陽光直射［7］。強烈的陽光輻射導致繼電器金屬外殼溫度高于環境溫度，使繼電器氣室內SF6氣體溫度升高，高于校驗儀所測的環境溫度，密度繼電器校驗儀將測量壓力轉化為20℃標準壓力時會產生一定的誤差。

（2）SF6氣體密度繼電器的擺放產生的影響。SF6氣體密度繼電器在正常運行中一般是豎直安裝，所以現場進行密度繼電器校驗時，密度繼電器必須豎直放置，水平或側放時測量誤差比較大，以套管SF6氣體密度繼電器為例，試驗結果見表4。從表4中可以看出，密度繼電器豎直放置進行校驗時合格，其他方式放置時有可能導致試驗結果不合格。

表4　不同放置方式下SF6氣體密度繼電器的校驗結果

（3）考慮到現場建立恒溫室（恒溫20℃）不太現實，可將成批的密度繼電器放置于空調房間進行校驗，空調溫度設置為20℃，待室內溫度基本穩定在（20±5）℃后再進行繼電器校驗；若密度繼電器運輸時已經安裝在設備上，也應盡量在（20±5）℃環境下校驗。

2.2SF6氣體試驗

鄭州換流站基建階段SF6氣體試驗主要包括SF6新氣試驗（充入電氣設備前）和充入電氣設備后SF6氣體交接試驗，兩個階段的試驗項目和技術指標不同。SF6氣體現場試驗關鍵項目為SF6氣體濕度、SF6氣體純度以及SF6氣體泄漏試驗。

SF6氣體濕度是保證SF6電氣設備安全運行的一項重要技術指標，SF6氣體中水分的存在：①能降低SF6氣體絕緣性能；②加重電氣設備金屬件、絕緣件的腐蝕作用；③與分解產物反應產生有害有毒氣體，并且其水解產物會加重設備內部絕緣性能劣化和腐蝕。

SF6氣體在充裝過程中還可能混入少量的空氣、水分、和礦物油等雜質，這些雜質均帶有或會產生一定的毒性物質。因此，為保證SF6氣體的純度和質量，國內外均對SF6氣體制定了SF6純度標準。

SF6氣體密度影響設備SF6氣的絕緣性能，當發生SF6氣體泄漏時，會引起：①SF6氣體密度下降；②外界空氣中水分滲入；SF6氣體泄漏是影響SF6設備能否長期安全運行的關鍵。

1）SF6新氣試驗（充入電氣設備前）

SF6新氣試驗項目和質量指標詳見GB/T 12022—2014《工業六氟化硫》標準［8］與GB 50150—2006《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》［9］，SF6新氣到貨后，對氣瓶的抽檢率為10%，其他每瓶只測定SF6氣體濕度。

2）SF6氣體交接試驗（充入電氣設備后）

充入電氣設備后SF6氣體交接試驗試驗項目和質量指標詳見GB/T 8905—2008《六氟化硫電氣設備中氣體管理和檢測導則》［10］，現場SF6氣體（充入電氣設備后交接試驗）主要試驗項目有：氣體濕度、純度及檢漏試驗（局部包扎法），部分試驗結果見表5。

3）SF6氣體試驗注意事項

（1）新裝SF6設備充氣后，須SF6氣體在充入電氣設備24h后，方可進行SF6氣體濕度試驗，應盡量避免影響SF6設備中水分測定的因素，如環境溫度、閥門及管道清潔度、SF6氣體流速等。

表5　鄭州換流站GIS SF6氣體交接試驗結果

（2）現場采用局部包扎法進行定量SF6氣體檢漏試驗，要求在包扎后24h時進行檢測。

（3）每個氣室均應進行氣體濕度、純度及檢漏試驗。

3　結論

1）鄭州換流站基建階段換流變油試驗的流程分為新油交貨、注入變壓器前油、本體熱油循環后油、本體靜置后油試驗四個階段，同時還需要進行本體殘油及換流變有載調壓開關油試驗，每個環節執行相對應的油技術指標。

2）現場進行換流變閥側套管SF6氣體密度繼電器校驗時，采用示值校驗法校驗密度繼電器跳閘接點是可行的。

3）現場進行SF6氣體試驗主要包括新氣試驗和注入設備后SF6氣體交接試驗，SF6新氣需抽檢10%進行全分析試驗，其余只需進行SF6氣體濕度試驗；注入設備后SF6氣體交接試驗主要進行SF6氣體濕度、純度和檢漏試驗。

［1］ 張文亮， 張國兵. 特高壓變壓器用油技術指標及若干問題探討［J］. 中國電機工程學報， 2009， 29（7）： 1-6.

［2］ 中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局. GB 2536—2011. 電工流體變壓器和開關用的未使用過的礦物絕緣油［S］.

［3］ 中華人民共和國國家電網公司， DW 220—2008. ±800kV換流站換流變壓器施工及驗收規范［S］.

［4］ 國家能源局. DL/T 274—2012. ±800kV高壓直流設備交接試驗［S］. 北京： 中國電力出版社， 2012.

［5］ 畢玉修， 王成亮. SF6氣體密度繼電器現場檢驗的有關問題［J］. 江蘇電機工程， 2005， 24（5）： 45-47.

［6］ 中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局， JC 1073—2011. 壓力式六氟化硫氣體密度控制器［S］.

［7］ 計光榮， 金琦， 孫亞洲. SF6氣體密度繼電器校驗結果影響因素［J］. 云南電力技術， 2010， 38（2）： 55-56.

［8］ 中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局. GB/T 12022—2014. 工業六氟化硫［S］.

［9］ 中國電力企業聯合會. GB 50150—2006. 電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準［S］.

［10］ 中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局. GB/T 8905—2008. 六氟化硫電氣設備中氣體管理和檢測導則［S］.

用于提供電源接口的設備和方法

近日，國家知識產權局公布專利“用于提供電源接口的設備和方法”，申請人為施耐德電氣IT公司。

本文描述的方面和實施方式針對電源接口裝置，其包括被配置為耦合到電力公共設施的第一電源接口和被配置為耦合到包括一個或多個電源以及一個或多個負載的微電網的第二電源接口，一個或多個電源包括發電機。

電源接口裝置還包括耦合到第一電源接口和第二電源接口的電源轉換電路和耦合到電源轉換電路的控制器。

控制器被配置為通過至少以下操作來允許在以第一頻率與電壓操作的電力公共設施和以第二頻率與電壓操作的微電網之間銜接：檢測發電機的操作頻率并且基于發電機的操作頻率來控制在電力公共設施和微電網之間的功率流。

On-site Testing Requirements of Ultra-high Voltage Converter Transformer Insulating Oil and SF6Gas

Su Chenyun
（Debugging Branch， Hu'nan Electric Power Transmission and Transformation Construction Company，Changsha 410000）

For Hami-Zhen Zhou UHV DC transmission project of ±800kV Zhen Zhou UHV converter transformer for insulating oil transformer， test standards， test items and process quality control points of Converter transformer insulating oil were summarized in the aspects of the new oil， injection transformer oil， hot oil circulation， static oil of transformer， residual oil and OLTC oil； And the influence of transformer oil field test factors and treatment methods were introduced； At the same time， the control points of gas test of Zhen-Zhou HUV converter were analyzed； Because of the Particularity of the SF6density relay trip contacts on the Converter transformer bushing， a new test method was used； And the test results meet the standard requirements which prove the new method is viable.

UHV converter； oil test； SF6gas density relay； SF6gas test

蘇陳云（1982-），男，漢族，湖北天門人，碩士，工程師，主要從事高壓電氣調試工作。