DL∕T 2001-2019 换流变压器空载、负载和温升现场试验导则

ICS29.180K41备案号：63143-2018中华人民共和国电力行业标准DL/T2001—2019换流变压器现场空载、负载和温升试验导则Guideforconvertertransformeron-siteno-loadtest,loadtestandtemperaturerisetest2019-06-04发布2019-10-01实施国家能源局发布DL/T2001—2019I目次前言................................................................................II1范围..............................................................................12规范性引用文件....................................................................13术语和定义........................................................................24符号和名称........................................................................25总则..............................................................................26空载试验..........................................................................37负载试验..........................................................................68温升试验..........................................................................8附录A（资料性附录）剩磁的判断及退磁方法...........................................10附录B（资料性附录）空载试验用高压滤波补偿装置选型.................................11附录C（资料性附录）现场负载试验补偿电容塔典型设计.................................13附录D（资料性附录）换流变压器现场空载、负载和温升试验报告基本格式.................14DL/T2001—2019II前言本标准按照GB/T1.1-2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则编写。本标准由中国电力企业联合委员会提出。本标准由全国高电压试验标准化分技术委员会（DL/TC02）归口。本标准起草单位：国网湖北省电力有限公司电力科学研究院、中国电力科学研究院有限公司、国网河南省电力公司电力科学研究院、电力工业电气设备质量检验测试中心、中国南方电网超高压输电公司、国网陕西省电力公司电力科学研究院、南方电网科学研究院有限责任公司、ABB重庆变压器有限公司、特变电工股份有限公司新疆变压器厂、保定天威保变电气股份有限公司、西安西电变压器有限责任公司、大唐珲春发电厂、苏州华电电气股份有限公司。本标准主要起草人：周凯、汪涛、郭慧浩、张淑珍、王伟、王琦、伍衡、李晓霞、雷园园、郑含博、吴秋平、姚红阳、董艳超、沈红、曲光辉、刘晓庄。本标准在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心（北京市白广路二条一号，100761）。DL/T2001—20191换流变压器现场空载、负载和温升试验导则1范围本标准规定了高压直流输电用油浸式换流变压器（以下简称换流变）进行现场空载、负载和温升试验的方法、试验设备、试验结果判定依据。本标准适用于±800kV及以下电压等级高压直流输电用单相两绕组换流变现场空载、负载和温升试验。单相三绕组换流变和±1100kV换流变可参照执行。2规范性引用文件下列文件对于本标准的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本标准。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本标准。GB1094.1-2013电力变压器第1部分：总则GB1094.2-2013电力变压器第2部分：液浸式变压器的温升GB1094.3电力变压器第3部分：绝缘水平、绝缘试验和外绝缘空气间隙GB/T2900.95-2015电工术语变压器、调压器和电抗器GB/T7252变压器油中溶解气体分析和判断导则GB/T16927.1高电压试验技术第1部分：一般定义及试验要求GB/T16927.3高电压试验技术第3部分：现场试验的定义及要求GB/T18494.2-2007变流变压器第2部分：高压直流输电用换流变压器JB/T501-2006电力变压器试验导则3术语和定义GB/T2900.95-2015、GB1094.1-2013和GB1094.2-2013中界定的以及下列术语和定义适用于本标准。为了方便使用，以下重复列出了某些术语和定义。3.1空载损耗no-loadloss当额定频率下的额定电压（分接电压），施加到一个绕组的端子，其他绕组开路时，所吸取的有功功率。[GB1094.1-2013，定义3.6.1]3.2空载电流no-loadcurrent当额定频率下的额定电压（分接电压），施加到一个绕组的端子，其他绕组开路时，流经该绕组线路端子的电流的方均根值。[GB1094.1-2013，定义3.6.2]3.3负载损耗loadloss在一对绕组中，当额定电流（分接电流）流经一个绕组的线路端子，且另一绕组短路时，在额定频率和参考温度下所吸取的有功功率，此时其他绕组（如有）应开路。DL/T2001—20192[GB1094.1-2013，定义3.6.3]3.4总损耗totalloss空载损耗与负载损耗之和。[GB1094.1-2013，定义3.6.4]3.5短路阻抗shortcircuitimpedance在额定频率和参考温度下，一对绕组中某一绕组端子之间的等效串联阻抗()Ω+=jXRZ，确定此值时，另一绕组的端子短路，而其他绕组（如果有）开路。[GB1094.1-2013，定义3.7.1]3.6温升temperaturerise所考虑部件（部位）的温度（例如：绕组平均温度）与外部冷却介质温度之差。[GB1094.2-2013，定义3.3]4符号及名称本标准中各种变量的符号和名称如下：I1－－－—额定电流（A）；f1－－－—额定频率，即基波频率（Hz）；U－－－—空载试验时方均根值电压表读数（kV）；U’－－－—空载试验时平均值电压表读数（kV）；d－－－—波形校正因数；S－－－—调压电源容量（kW）；I0－－－—换流变的空载电流（%）；Sn－－－—换流变的额定容量（kVA）。IX－－－—频率fX下的负载损耗试验电流（A）；ILN－－－—所考虑绕组运行时的负载电流方均根值（A）；Ih－－－—h次谐波的电流（A）；Ieq－－－—与绕组在运行中负载损耗等效的负载电流正弦电流方均根值（A）；h－－－—谐波次数；Ur－－－—换流变阀侧额定相电压（kV）；P1－－－—基波频率下的总负载损耗（kW）；PWE1－－－—基波频率下的绕组涡流损耗（kW）；PSE1－－－—基波频率下结构件（不包括绕组）的杂散损耗（kW）；PN－－－—总运行负载损耗（kW）；DL/T2001—20193fh－－－—h次谐波的频率（Hz）；FWE－－－—绕组中涡流损耗附加系数；FSE－－－—结构件杂散损耗附加系数；kh－－－—电流Ih与额定电流I1的比值；R－－－—包括内部引线在内的绕组直流电阻（Ω）；Pkt－－－—额定电流下的负载损耗（kW）；Ukt－－－—额定电流下的短路电压（kV）；Pkt’－－－—降低电流下测量的负载损耗（kW）；Ukt’－－－—降低电流下测量的短路电压（kV）；5总则5.1试验目的换流变现场开展空载试验、负载试验或温升试验的目的如下：a)通过测量额定电压下的空载损耗及空载电流，验证这两项指标是否在国家标准或者产品技术协议的允许范围内，检查和诊断换流变磁路中的缺陷。b)通过测量短路阻抗和负载损耗，验证这两项指标是否在国家标准或产品技术协议内，同时还可以通过试验发现绕组以及漏磁回路结构的缺陷。c)换流变温升试验是通过确定顶层油温升和绕组平均温升，验证试品在运行状态下所产生的最大总损耗与冷却装置平衡的温度是否符合有关标准的规定。5.2必要性以下几种情况下，需在现场开展空载试验、负载试验或温升试验：a)现场组装的换流变（温升试验有条件时可进行）。b)现场修复的换流变（如更换或修复铁心以及怀疑变压器磁路存在缺陷时可开展空载试验；更换或修复绕组以及怀疑漏磁回路存在缺陷时可开展负载试验；怀疑换流变存在过热缺陷时可开展温升试验）。c)必要时。6空载试验6.1试验方法6.1.1空载试验对换流变和试验现场的要求空载试验前换流变和试验现场应满足以下要求：a)换流变油温应为5℃~40℃。b)空载试验前换流变的变比与极性测量、直流电阻测量、绝缘特性测量、绝缘油试验等常规试验合格。c)换流变油箱、铁心、夹件及其周围导体应可靠接地。DL/T2001—20194d)油经过了充分静置，静置时间按厂家要求。当制造厂无规定时，±800kV电压等级换流变须静置96h以上，±800kV以下电压等级换流变须静置72h以上。e)试验前应退磁，以消除剩磁对空载试验的影响。注：铁心剩磁的退磁方法及判断方法参见附录A。6.1.2试验接线换流变现场空载试验接线示意图见图1。被试换流变的加压侧宜为阀侧，现场空载试验有对称加压和非对称加压两种方式。阀侧绕组为D接线方式的换流变宜采用对称加压方式，如图1a）所示；阀侧绕组为Y接线方式的换流变压器宜采用非对称加压方式，如图1b）所示。a）对称加压方式接线b）非对称加压方式接线图中：S──电源；VF──调压电源；Ts──升压变压器；LC──滤波补偿装置；T──被试换流变压器；TA──电流互感器；TV──电压互感器；A──功率分析仪的电流测量；V──功率分析仪的电压测量；W──功率分析仪的功率测量；A、B──换流变压器网侧绕组首、尾端；a、b──换流变压器阀侧绕组首、尾端。DL/T2001—20195图1换流变压器现场空载试验接线示意图6.1.3空载试验施加的电压空载试验施加的电压应满足以下要求：a)按出厂试验标准开展空载试验时，应依次在0.5Ur、0.6Ur、0.7Ur、0.8Ur、0.9Ur、0.95Ur、1.0Ur、1.05Ur、1.1Ur和1.15Ur的电压下测量空载电流和空载损耗。实际施加的电压与指定测量点可以有偏差，但偏差不宜超过1%。注：现场修复的换流变，空载试验电压及加压程序应由制造厂与用户协商确定。b)额定电压下的空载损耗测量时，应保证电压波形的总谐波含量THDu不大于5%。若THDu大于5%，应按照协议确认试验的有效性。c)空载试验时应使用方均根值电压表与平均值电压表并联。试验电压以平均值电压表读数为准（该电压表的刻度具同一平均值的正弦波方均根值）。d)若波形校正因数d的绝对值在3%以内，则此试验电压波形满足要求。若d的绝对值大于3%，应按照协议确认试验数据的有效性。e)试验频率应为50±0.5Hz。f)空载损耗P0应按式（1）进行校正：P0=Pm（1+d）（1）式中：Pm为实测空载损耗；d=（U’-U）/U’×100%。6.2试验设备6.2.1调压电源调压电源应满足以下要求：a)调压电源应具有长时稳定工作的能力。b)现场空载试验用调压电源宜采用大功率变频调压电源。c)当采用高压大功率变频调压电源作为空载试验的调压电源时，宜在电源的输出端接Γ型滤波器。d)输出频率应涵盖50Hz。e)调压电源的容量应足够大，电源阻抗应足够