换流变绝缘电阻值偏低现场处理方法探讨张旭晶

换流变绝缘电阻值偏低现场处理方法探讨张旭晶

张旭晶

(广西送变电建设有限责任公司广西南宁市530031)

【摘要】±800kV某换流站高端换流变现场交接试验时，发现绕组连同套管绝缘电阻现场测试值低于出厂值70%，且折算到20℃下的绝对值（60S）小于10000兆欧，为确保换流变运行质量，提出在换流站现场采取低频负载短路电流加热结合热油循环的方式对换流变本体进行干燥处理。

【关键词】换流变；绝缘电阻；低频负载加热；负载循环

0引言

直接采用低频负载加热成套设备直接加热，发热均匀，没有油高温劣化风险；换流变本体绝缘材料直接受热，绕组主绝缘由于靠近绕组，干燥更彻底，明显提升主绝缘可靠性，提高换流变安全裕度；操作控制方便，该装置有很好的电压、电流控制方法和措施，可微调控制电流、电压，精准控制换流变顶层油温要求值。

1干燥处理前应具备条件

根据换流变设备参数估算试验电流、电压并核实现场变压器容量是否满足，同时选择截面大小满足试验电源要求的电源线；核实换流变本体、铁芯夹件可靠接地及各侧套管CT短路接地、阀侧套管短接；换流变油泵具备运行条件、有载调压机构二次回路完善并能正常工作、绕组温度计及顶层油温温度计校验合格并与本体连接指示正常；核算短路加热试验电流不能超过换流变的额定电流并保证安全裕度，有载分接开关设置在额定位置；换流变绝缘电阻、直流电阻和变比试验项目结果合格；打开吸湿器管路上的阀门使胶囊能呼吸顺畅；换流变所有附件安装完毕，检查所有冷却器与本体间的阀门，潜油泵连接电源并调试保证运转方向正确；同时应关注天气情况，应在晴好天气条件下进行。

2试验接线方法

低频加热电源从换流站站内400V低压配电室备用空开处引接，输出连接到换流变网侧套管和中性点端子上，阀侧两套管在接线板处直接相互短接。换流变低频加热试验接线及热油循环管路连接方式示意图如下所示：

3负载循环工艺控制处理流程

负载加热的目的是通过绕组加热升温提高器身温度，并经过热油循环流动经高真空滤油机脱水脱气处理，来对器身内部进行干燥处理，低频负载加热时同时启动滤油机进行热油循环，对换流变本体采用对角循环形式，在换流变本体处采取下部进油、上部出油；真空滤油机流量控制在10-12m³/h，负载循环过程中，滤油机根据顶层面升温情况适时开启滤油机加热器，开启加热、脱水脱气功能，若低频加热油顶层温度升温能满足要求，不启动滤油机加热器。

负载加热循环处理过程中，负载电流升温时要监测油顶层油温，控制温升速度＜15℃/h,从启动负载循环加热开始，始终保持开启一组冷却器，同时冷却器只开启潜油泵，风扇不启动，开启冷却器油泵是防止负载加热时线圈局部过热，并每隔2小时切换至另一组冷却器。整个负载循环过程中交替启动冷却器，控制油面顶层温度≤75℃，当顶层油温达到70℃后，根据油温升高情况适当降低负载电流或关闭滤油机的加热功能，使油顶层温度稳定在70-75℃。当换流变本体出口油温控制达到70℃时开始计时，持续负载电流循环时间≥12h。在负载循环过程中应取油样检测介损、耐压、含水量、颗粒度进行监测。

在负载加热满足时间后停止负载加热，同时冷却器停止工作，继续使用高真空滤油机进行热油循环，循环路劲调整为上部进油、下部出油与负载循环路径相反；此时滤油机开启加热功能，并做好本体保温工作，不加负载电流的热油循环本体出口油温控制在55±5℃，热油循环时间≥24h；然后取油样送检，送检后的油样指标满足厂家说明书要求值后方可停止循环，否则继续通过热油循环脱水脱气处理，进一步提高换流变本体的油指标，促使绝缘电阻增高。

负载循环及热油循环结束后，产品静置72h并每24h进行高点排气后，进行绕组连同套管绝缘电阻值测试。

4负载循环关键控制点

4.1温度控制

在进行处理前记录好环境温度、换流变顶层油温、换流变绕组温度，在循环过程中采用红外热成像仪监测换流变温度分布，确保不产生局部过热，升流过程中实时监测油温，每小时记录一次数据，保证顶层油温为70~75℃。热油循环结束后换流变本体油箱应注意保温，防止温度降温过快导致油中凝露。同时加热过程中对设备连接端子、电源电缆用红外热成像仪进行温度监测，防止接线端子、电缆局部过热，影响试验进行甚至可能损坏设备和被试换流变。

4.2电流、电压控制

启动低频加热电源，逐步提高输出电流，对换流变进行短路法加热，升流过程密切监视输出电压、输出电流和阀侧短路电流。当输出电压达到加热电源额定电压后，适当降低调节输出频率，增加方波电流的占空比，提高输出电流，调节过程中注意控制电流波形和频率确保换流变不出现铁芯饱和。加热过程全程监视低频加热电源的输出电流及换流变阀侧感应电流，控制电流不超过换流变额定电流，并保持一定的安全裕度。

4.3现场安全管控

试验现场应装设安全围栏及安全警示标示，专人看护禁止无关人员进入，高空作业人员持证上岗、佩戴好安全带并正确使用，试验电源拆接线时，做好安全隔离措施，防止人身触电，同时加热过程中禁止触摸仪器及设备，防止灼伤身体。

5结论

现场通过负载循环的方式对换流变本体处理静置后，交接试验绝缘电阻实测值折算后满足DLT274-2012±800kV高压直流设备交接试验标准要求。通过这种低频负载加热的方式能有效提高换流变绕组温度及油温，油的热循环促使换流变绕组中水汽成分有效排出，达到换流变绕组绝缘件干燥的预期效果。通过此文在以后遇到类似问题时能举一反三，比如很好的改进低频负载加热设备的电流、电压控制精度及高真空滤油机管道连接的位置、方式更好的在现场处理好换流变绕组绝缘电阻值偏低的问题。

参考文献:

[1]GB1094.2-2013电力变压器第2部分：液浸式变压器的温升

[2]GB50776-2012±800kV及以下换流站换流变压器施工及验收规范

[3]特高压换流变厂家安装使用说明书

作者简介：

张旭晶工程师，主要从事变电站、特高压换流站电气安装施工技术管理