（1.国网河北省电力有限公司电力科学研究院 河北省石家庄市 050021；
2.国网河北省电力有限公司经济技术研究院 河北省石家庄市 050021）
摘要：本文介绍了1000kV特高压变压器的结构特点及对其进行交流耐压试验的重要性，分析了变频串联谐振电路的基本原理，并举例说明了其在特高压变压器交流耐压试验中的具体应用。
关键词：谐振；特高压；交流耐压
0引言
随着电力负荷的快速增长，发展特高压输电技术已成为我国电网发展的必然。特高压变压器是特高压输变电工程最关键的设备之一，电能的顺利传送有赖于其稳定可靠的运行。受电压高、容量大以及运输限值等影响，特高压变压器设计和制造难度大，现场安装工艺要求高。现场交接试验是验证特高压变压器生产、安装质量，确保其安全投运的重要技术手段。特高压变压器的交流耐压和局部放电试验是衡量电力变压器质量的重要检测手段。其中，1000kV特高压变压器绕组连同套管外施交流耐压试验可有效考核变压器的主绝缘强度，检查主变线圈绝缘是否存在受潮、干裂或运输过程中由于振动引起的线圈松动、位移而造成的引线绝缘问题，保证其绝缘水平。
1.特高压变压器简介
1000kV特高压变压器为单相分体结构的自耦变压器，中性点无励磁调压。结构上由主体变压器（以下简称主体变）、调压补偿变压器（以下简称调补变）两部分组成，其绕组连接方式如图1所示，具体参数详见表1。
验中往往改变电容C、电感L或电源频率f实现谐振。实际中被试品一般表现为容性，电容大小固定，可以通过串并联电容改变电容的大小或是使用可调电感调节电感量寻找谐振点，但较高电压等级的电容器和电感器的体积非常巨大，极不利于现场试验，因此实际高压试验中最多的是使用变频谐振法，通过调节电源频率来达到谐振的效果。
3 串联谐振在特高压变压器耐压试验中应用
3.1 试验设备及接线
以上述1000kV特高压变压器为例，对其主体变进行交流耐压试验。其高中压绕组对低压绕组及地的电容量约为：17.03nF，低压绕组对高中压绕组及地的电容量约为：28.27nF，中性点绝缘水平位140kV。
试验采用串联谐振方式。试验前套管电流互感器二次侧短路接地；试验时非被试绕组短路接地、外壳接地，被试绕组短路施加交流试验电压。各绕组交流耐压试验的试验接线如图2所示，其中变频电源额定容量450kW、输出频率50Hz~300Hz；励磁变压器额定容量450kVA，高压侧输出200kV；谐振电抗器额定电压300kV，额定电流3A，电感量350H；电容分压器额定电压300kV，电容量1500pF。
图2 主体低压对高中压及地试验接线
图中：L-补偿电抗器；Cf-电容分压器
3.2试验设备适应性分析
低压绕组加压时，用1台250kV/1000pF的电容分压器与其并联，总电容为29.27nF，谐振电抗器选用一台300kV/350H的电抗器串联，总电感为350H，谐振频率的计算值为56Hz，此时试验电流I=1.78A。
试验电压下试品要求的试验容量为：
S0＝220×1.78＝392.11kVA
假设串联谐振系统的品质因数为20（实际试验过程中品质因数通常会大于20），则试验电源的最低容量为：
S1＝392.11/20＝19.61kVA
励磁变压器高压绕组电压输出为：U1＝220/20＝11kV
因此，200kV/450kVA励磁变压器和450kW、输出频率50Hz~300Hz变频电源能够满足试验要求。
4 结论
变频串联谐振原理在高压试验中应用广泛。以上分析及试验结果证明了该试验方法及相关试验装置的合理性，对开展特高压变压器交流耐压试验提供的有益的参考。
参考文献：
［1］朱新宇．串联谐振的典型应用分析［J］．电气应用，2005，24（10）：89－91
［2］刘振亚．特高压直流输电理论［M］．北京：中国电力出版社，2009
作者简介：
韩光 国网河北省电力有限公司电力科学研究院 河北省石家庄市 050021
唐帅 国网河北省电力有限公司经济技术研究院 河北省石家庄市 050021
王卓然 国网河北省电力有限公司电力科学研究院 河北省石家庄市 050021
论文作者:韩光1,唐帅2,王卓然1
论文发表刊物:《电力设备》2017年第29期
论文发表时间:2018/4/11
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