特高壓換流變壓器現場局部放電實驗干擾源分析及應對措施

師曌

湖南省送變電工程公司

特高壓換流變壓器現場局部放電實驗干擾源分析及應對措施

師曌

湖南省送變電工程公司

特高壓直流電工程中，換流變壓器作為核心設備，是保證特高壓直流工程穩定輸送電能的核心設備，本文分析特高壓換流變壓器現場局部放電主要干擾源，提出相應應對措施。

特高壓；換流變壓器；局部放電實驗

前言

換流變壓器除具有常規的交流電和直流電的相互交換功能外，還能夠通過換流閥將直流系統與交流系統進行隔離，通過換流變壓器進行現場的局部放電實驗能夠更好的實現對換流變壓器的電流輸送以及自身存在的絕緣缺陷進行有效的檢測，為保障檢測結果的準確，應采取有效措施抑制干擾源。

1 特高壓換流變壓器現場局部放電實驗的分析

1.1 局部放電實驗設計

本文選擇的酒泉-湖南特高壓直流輸電工程的額定電壓值為±800kV，額定輸電容量為雙極8000MW。在進行特高壓換流變壓器現場局部放電實驗中，首先需要對加壓方式以及實驗電源進行選擇，本次局部放電實驗選擇對稱共同加壓方式，即通過將換流變壓器閥側繞組以對稱的方式連接在換流變壓器上，再取中間位置和地線進行連接，能夠更好的減少外部的干擾。

1.2 局部放電實驗裝置

在進行換流變壓器現場局部放電實驗過程中，主要的設備裝置有勵磁變壓器、補償電抗器、變頻電源、超聲波局部放電定位系統以及紫外線成像系統等[1]。其中發電機組的輸出頻率為250Hz，電壓為0-1200V，中間變壓器采用無局放的方式來實現對低電壓側產生的放電干擾進行隔離，超聲波局部放電定位系統的作用是實現對干擾信號的識別，另外紫外線成像系統是能夠將實驗中的電流回路、電暈等情況進行及時有效的檢測和成像。

1.3 局部放電實驗的干擾

進行特高壓換流變壓器現場局部放電實驗時，必須要考慮現場所存在干擾因素，是實驗能否成功的關鍵。首先要對進行局部放電實驗中所產生的干擾信號進行有效的識別，再根據干擾信號的具體情況，針對其產生的根源以及傳播途徑進行有效的抑制，減少對實驗的干擾。

2 特高壓換流變壓器現場局部放電檢測干擾源以及相應措施

2.1 空間電磁波的干擾

電力系統在進行電力傳輸的過程中，會與無線電廣播等空間電磁波中的高頻正弦波產生波形干擾，這種波形干擾具有頻帶寬度，可以通過設置軟、硬件濾波系統進行對電磁波干擾的控制。

硬件濾波系統能夠通過濾波檔位來實現電磁波的自動過濾，電磁波在產生干擾的時候，要具有一定的帶寬和頻率，也就是說，系統同會根據帶寬以及頻率進行自動選擇，若帶寬過窄，所產生的電磁波干擾也就很低，濾波檔位可以進行忽略，與此同時，產生的頻率過低，系統也會進行自動避開，反之，帶寬過大、頻率較高，系統濾波檔位就會自動進行檢測，并進行相應的處理[2]。

軟件濾波系統主要是通過濾波器以及減法器來進行工作，即對系統采集到的干擾信號輸入列輸入到濾波器中，濾波器能夠對干擾信號進行識別，通過減法器與干擾信號的輸入列進行相減的方式來最大程度的減少電磁波的干擾。

2.2 電暈干擾

局部放電實驗中容易產生電暈現象的原因是導電部分處于高電位狀態引發的，例如實驗中所使用的金屬蓋帽、實驗變壓器等設備中突出的部分都是極容易產生電暈，并且若實驗的回路中存在接觸不良或連接故障的部分也會相應的產生電暈現象，這種電暈現象對整體實驗的干擾是非常明顯的，而且，電暈所產生的干擾會隨著局部放電電壓的加大而不斷增強。

常用的對電暈干擾的控制方法為設置屏蔽設備，例如屏蔽環、均壓罩、屏蔽罩等，這些設備能夠保證出現電暈干擾的部分形成良好的連接回路，從而將形成的電暈現象進行消除。屏蔽罩和屏蔽環的選擇要注意表面面積不能夠過大，且強度不能夠超過1.5MV/ m，否則對電暈干擾的消除會起到負面的作用。

2.3 脈沖型干擾

脈沖型干擾也就是在特定時間內持續的脈沖信號的干擾，脈沖型干擾具有局部放電信號的許多特征，又與放電脈沖極為相似，兩者不易于區分。想要解決這個問題，可以通過觀察三維圖譜來對脈沖型干擾進行區分。常見的脈沖型干擾可分為固定相位脈沖干擾、隨機型脈沖干擾。從時間方面來看，脈沖型干擾主要以離散的形式出現，針對這一問題可以通過硬件來進行差動平衡閥和脈沖鑒別法的方式來進行干擾信號的抑制。至于隨機型脈沖干擾在相位、量值等方面都存在著不確定性，所以，想要在形成的過程中進行有效的檢測并不容易，但是這種脈沖在出現的次數以及零值的相位是十分接近的，所以直接針對相位進行檢測就能夠達到最佳的檢測效果[3]。

2.4 雜散電流干擾

為消除地網中雜散電流對測試的影響，應檢查地線連接，堅持局部放電實驗測試回路一點接地的原則。同時，所有的接地線采用帶有絕緣護套的地線。并將實驗電源、發電機等外殼接地線應分別引至被試變壓器油箱的接地引下線上，防止地線環流產生干擾。

結束語

特高壓換流變壓器現場局部放電實驗會經常受到信號干擾，針對這種干擾要及時的采取有效的措施進行干擾信號的發現、排除，并針對信號干擾采取有效的方式進行抑制，保證電力系統具有較好的信號抗干擾能力。

[1]吳夢凡,左干清,鄺建榮.800kV特高壓換流變壓器現場局部放電實驗技術研究[J].企業技術開發,2015,29:10-11.

[2]陳凌,劉睿,劉凡.特高壓直流換流變壓器局部放電的現場判定與定位[J].中國電力,2015,07:17-21.

[3]聶鴻宇,陳凌,劉睿,蔣偉,劉松翔,黎宏飛.特高壓換流變壓器非常規安裝及現場局部放電實驗[J].中國電力,2013,11:22-25.