DL∕T 2604-2023 高壓并聯(lián)電抗器現(xiàn)場局部放電試驗裝置通 用技術(shù)條件

高壓并聯(lián)電抗器現(xiàn)場局部放電試驗裝置通用技術(shù)條件2023-05-26發(fā)布2023-11-26實施國家能源局發(fā)布IDL/T2604—2023前言 Ⅱ 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 14技術(shù)要求 14.1環(huán)境條件 14.2總體要求 24.3試驗裝置組成 34.4變頻電源 34.5勵磁變壓器 44.6諧振電容器 54.7電壓測量系統(tǒng) 54.8阻波電抗器 64.9局部放電測量系統(tǒng) 64.10均壓裝置 65出廠試驗方法 75.1變頻電源 75.2勵磁變壓器 75.3諧振電容器 8 85.5阻波電抗器 85.6局部放電測量系統(tǒng) 95.7整套試驗裝置 96標志、包裝和運輸 6.3包裝 6.5隨行文件 附錄A(資料性)高壓并聯(lián)電抗器現(xiàn)場局部放電試驗裝置參數(shù)選擇方法 附錄B(資料性)主要設備推薦參數(shù) 參考文獻 I本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定本文件由電力行業(yè)高壓試驗技術(shù)標準化技術(shù)委員會(DL/TC14)歸口。俞華、張致、姚堯、馬繼先、王建、丁玉劍、姚修遠、楊代勇、王有元、王生富、于鑫龍、包正紅、DL/T2604—2023高壓并聯(lián)電抗器現(xiàn)場局部放電試驗裝置通用技術(shù)條件1范圍本文件適用于110kV～750kV電壓等級單相油浸式高壓并聯(lián)電抗器現(xiàn)場局部放電僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本GB/T311.1絕緣配合第1部分：定義、原則和規(guī)則GB/T1094.1電力變壓器第1部分：總則GB/T1094.3電力變壓器第3部分：絕緣水平、絕緣試驗和外絕緣空氣間隙GB/T2900.95電工術(shù)語變壓器、調(diào)壓器和電抗器GB/T7354高電壓試驗技術(shù)局部放電測量GB/T16927.2高電壓試驗技術(shù)第2部分：測量系統(tǒng)GB/T19749.1耦合電容器和電容分壓器第1部分：總則JB/T501電力變壓器試驗導則3.13.2用于同試品(負載)電感產(chǎn)生諧振的電容器。4技術(shù)要求)c。當使用場所的海拔超過1000m時，與外絕緣有關(guān)的參數(shù)按照GB/TI2a)輸入電壓為三相380V,允許偏差為±10%;a)裝置額定輸出電壓不低于施加在被試品上的最高電壓1.8Un/√3的1.2倍(即2.16Ur/√3),其b)輸出電壓波形為正弦波，波形畸變率不大于3%;c)輸出電壓不穩(wěn)定度不大于1.0%。d)被試品局部放電視在放電量的測量。3b)金屬件外露表面應具有良好的防腐蝕層；c)充油設備應無滲漏油痕跡；d)所有電氣設備的金屬外殼應有接地端子，其有效截面面積不宜小于25mm2,附近應有易見、清晰、不易脫落的接地標志；e)產(chǎn)品銘牌及標志應正確、齊全，并符合圖樣要求。4.2.3結(jié)構(gòu)要求結(jié)構(gòu)要求如下：a)變頻電源、勵磁變壓器、諧振電容器、阻波電抗器等設備的結(jié)構(gòu)應便于裝配和拆卸。b)單臺設備應有起吊點，便于運輸與吊裝。部件應做標志；可觸及零部件與電源中性線不應有內(nèi)部連接；連接導d)裝置中的所有設備應密封良好，符合相關(guān)標準或技術(shù)條件規(guī)定。e)裝置中各組成部分的其他要求應符合相關(guān)標準或技術(shù)條件規(guī)定。4.3試驗裝置組成試驗裝置由變頻電源、勵磁變壓器、諧振電容器、電壓測量系統(tǒng)、阻波電抗器、局部放電測量系統(tǒng)以及控制和保護裝置構(gòu)成，試驗裝置電氣回路如圖1所示。高壓并聯(lián)電抗器現(xiàn)場局部放電試驗裝置參數(shù)選擇方法見附錄A。Lx——被試高壓并聯(lián)電抗器；T1——勵磁變壓器；L1——阻波電抗器；C1——諧振電容器1;C2——諧振電容器2;C3——耦合電容器；C4——分壓器低壓臂電容器；D——局部放電測量儀。圖1高壓并聯(lián)電抗器現(xiàn)場局部放電試驗裝置電氣回路4.4變頻電源4.4.1輸入電壓應符合4.2.1.1的要求。4a)輸出電壓波形為正弦波，波形畸變率不應大于3%。c)輸出電壓不穩(wěn)定度不應大于1.0%。推薦參數(shù)見附錄B。所有風機開啟時，2m處噪聲水平不超過80dB。所有風機開啟，額定頻率、額定功率下運行的變頻電源出風口溫升不大于35K。4.5勵磁變壓器薦參數(shù)見附錄B。5勵磁變壓器工作頻率范圍應滿足整套裝置對工作頻率的要求。推薦參數(shù)見附錄B。勵磁變壓器在額定電壓下的局部放電量小于10pC。勵磁變壓器的絕緣水平要求如下：b)高壓繞組對地：1.2倍額定電壓。4.6諧振電容器諧振電容器宜采用疊柱式結(jié)構(gòu)，一般由技術(shù)參數(shù)相同的多節(jié)電容器組合而成。4.6.2額定電壓單臺電容器的額定電壓宜相同，組裝后的諧振電容器額定電壓不應低于整套試驗裝置的額定輸出電壓。推薦參數(shù)見附錄B。工作頻率范圍應為30Hz～300Hz。推薦參數(shù)見附錄B。單臺電容器實測電容值與額定電容值之差不應超過額定電容值的±5%。工頻下的介質(zhì)損耗角正切值(tan8)滿足GB/T19749.1的要求，全膜介質(zhì)tanδ≤0.1%,復合介質(zhì)tano諧振電容器在額定電壓下的局部放電量小于10pC。4.6.7絕緣水平單臺電容器的絕緣水平應為1.2倍額定電壓；組合后電容器柱的絕緣水平應為1.1倍額定電壓。4.7電壓測量系統(tǒng)在規(guī)定的工作頻率和額定電壓范圍內(nèi)，系統(tǒng)的擴展不確定度應在3%以內(nèi)。為確保電壓測量系統(tǒng)的性能，電壓測量系統(tǒng)應每年校準一次。64.8阻波電抗器阻波電抗器的通流能力應良好，額定通流能力不低于被試電抗器感性電流。a)電感量應遠小于被試電抗器電感量，通常為毫亨級。b)應設置合理的分接頭，便于現(xiàn)場匹配。推薦參數(shù)見附錄B。耦合裝置可采用外接耦合電容或利用高壓并聯(lián)電抗器套管電容耦合，確保所測視在局部放電量更接近被試品放電量。測量阻抗是局部放電測量系統(tǒng)的主要組成部分，其組件應經(jīng)專門設計，輸入阻抗的數(shù)值及頻率特性應使局部放電測量系統(tǒng)達到最佳的靈敏度，并可以有效防止試驗電壓及其諧波進入測量儀器。應具備抑制信號傳輸過程中電磁干擾的功能。a)測量儀器將從測量阻抗上得到的脈沖信號經(jīng)放大器放大，并將局部放電量值讀取出來。要求測量儀器具有足夠的增益和較低的噪聲水平。b)數(shù)字局部放電測量儀應滿足GB/T7354關(guān)于局部放電測量系統(tǒng)的要求，可顯示重復出現(xiàn)的最大局部放電值，可以記錄和計算以下一個或幾個參量：1)t?瞬時產(chǎn)生的視在電荷q;2)發(fā)生在時間t的局部放電脈沖出現(xiàn)的相位角φi。局部放電測量儀應每年校準一次。a)應根據(jù)試驗電壓、海拔要求，選擇適當直徑的無暈導線，以保證試驗期間整套試驗裝置的局部放電量滿足要求。b)均壓環(huán)應滿足整套試驗裝置的局部放電量要求及防暈要求。75出廠試驗方法變頻電源的出廠試驗項目、要求和試驗方法見表1。其中，控制、保護和測量等項目的操作試驗可表1變頻電源的出廠試驗項目、要求和試驗方法序號試驗項目要求試驗方法1外觀檢查外觀完好，無明顯變形和銹蝕。各電氣全、正確2輸出頻率試驗應符合4.4.2的要求輸入端子連接試驗電源，輸出端子接入功率分析儀，在額定功率的阻性負載下，從30Hz～300Hz連續(xù)調(diào)節(jié)輸出頻率，記錄30Hz、100Hz、300Hz輸出頻率的參數(shù)，每隔30s記錄一次，持續(xù)5min3輸出電壓試驗應符合4.4.2的要求率的阻性負載并接入功率分析儀，從0%～100%連續(xù)調(diào)節(jié)輸出電壓，記錄30%、50%、100%輸出電壓的參數(shù)，每隔30s記錄一次，持續(xù)5min4局部放電試驗應符合4.4.4的要求輸入端子連接試驗電源，輸出端子連接試驗變壓電容器尾端采樣局部放電信號，試驗方法按GB/I額定水平，持續(xù)10min5噪聲測量應符合4.4.5的要求在變頻電源輸出電壓為額定電壓、輸出頻率為150Hz條件下，在離柜體2m、1/2高度的水平面上測點6溫升試驗應符合4.4.6的要求定功率，連續(xù)運行60min,期間監(jiān)測變頻電源出口、散熱板、整流回路溫度，溫升不超過45K7負載試驗應符合4.4.7的要求將變頻電源的輸出電壓升到額定電壓，連續(xù)運行120min,變頻電源應無異常8保護功能檢查應符合4.4.8的要求按4.4.8的規(guī)定進行5.2勵磁變壓器勵磁變壓器的出廠試驗項目、要求和試驗方法見表2。表2勵磁變壓器的出廠試驗項目、要求和試驗方法序號試驗項目要求試驗方法1外觀檢查外觀應完好，無明顯損壞和銹蝕。油浸式變壓器不應有明顯的滲漏油痕跡。銘牌和標志應齊全、正確。油位指示和防爆功能應齊全8表2(續(xù))序號試驗項目要求試驗方法2變比測量應符合JB/T501、GB1094.1的要求變比電橋或雙電壓表法測量3聯(lián)結(jié)組號測量應符合JB/T501、GB1094.1的要求，應為減極性直流感應法測量4繞組電阻測量應符合JB/T501、GB1094.1的要求直流電橋法測量，按JB/T501、GB1094.1的規(guī)定進行5絕緣電阻測量應符合JB/T501、GB1094.1的要求按JB/T501、GB1094.1的規(guī)定進行6交流耐壓試驗應符合JB/T501、GB1094.3的要求按JB/T501、GB1094.3的規(guī)定進行7局部放電測量應符合4.5.6的要求用脈沖電流法測量，按JB/T501、GB1094.3、G7354的規(guī)定進行8空載損耗和空載電流試驗應符合JB/T501、GB1094.1的要求按JB/T501、GB1094.1的規(guī)定進行9負載損耗和阻抗電壓試驗應符合JB/T501、GB1094.1的要求按JB/T501、GB1094.1的規(guī)定進行5.3諧振電容器諧振電容器的出廠試驗項目、要求和試驗方法見表3。表3諧振電容器的出廠試驗項目、要求和試驗方法序號試驗項目要求試驗方法1外觀檢查外觀應完好，無明顯損壞和銹蝕，無裂紋和滲漏油痕跡。銘牌和標志應齊全、正確2電容量及介質(zhì)損耗角正切值測量應符合4.6.4、4.6.5的要求單節(jié)和疊柱的電容采用額定頻率下電壓-電流法或電橋法測量，介質(zhì)損耗角正切值測量按GB/T19749.1的規(guī)定進行3交流耐壓試驗應符合4.6.7的要求按GB/T19749.1的規(guī)定進行4局部放電測量應符合4.6.6的要求按GB/T19749.1的規(guī)定進行電壓測量系統(tǒng)的出廠試驗項目、要求和試驗方法見表4。序號試驗項目要求試驗方法1外觀檢查外觀應完好，無明顯損壞和銹蝕，無裂紋和滲漏油痕跡。銘牌和標志應齊全、正確2性能試驗應符合GB/T16927.2的要求按GB/T16927.2的規(guī)定進行阻波電抗器的出廠試驗項目、要求和試驗方法見表5。9表5阻波電抗器的出廠試驗項目、要求和試驗方法序號試驗項目要求試驗方法1外觀檢查外觀應完好，無明顯損壞和銹蝕，無裂紋。銘牌和標志應齊全、正確2電抗測量應符合4.8.2的要求電抗測量在額定頻率、施加近似正弦波的電壓下進行，電抗由施加的電壓和實測電流得到局部放電測量系統(tǒng)的出廠試驗項目、要求和試驗方法見表6。表6局部放電測量系統(tǒng)的出廠試驗項目、要求和試驗方法序號試驗項目要求試驗方法1外觀檢查外觀應完好，無明顯損壞和銹蝕，無裂紋。銘牌和標志應齊全、正確2傳輸阻抗確定局部放電測量系統(tǒng)的上、下限頻率以及該頻率范圍內(nèi)的傳輸阻抗定從通帶峰值下降到20dB時的上、下限頻率，以及該頻率范圍內(nèi)的傳輸阻抗3刻度因數(shù)k及其線性度刻度因數(shù)k的變化應在±5%以內(nèi)在滿量程的10%～100%內(nèi)，至少取3個不同的電荷值，且在每一量程范圍內(nèi)取低的脈沖重復率(約每秒100次),在這些校準脈沖下確定局部放電測量系統(tǒng)的刻度因數(shù)k;在局部放電測量系統(tǒng)的輸入端施加一可變的局部放電校準信號來確定其線性度，k的變化范圍應在±5%以內(nèi)a)整套試驗裝置的出廠試驗項目、要求和試驗方法見表7。表7整套試驗裝置的出廠試驗項目、要求和試驗方法序號試驗項目要求試驗方法1外觀檢查應符合4.2.2的要求按4.2.2的規(guī)定進行2輸出電壓波形檢查應符合4.2.1.2的要求50%額定電壓以上，分別在最低工作頻率、50Hz和最高工作頻率下用諧波分析儀測量3輸出電壓不穩(wěn)定度測量應符合4.2.1.2的要求從額定輸出電壓的10%開始升壓，每次調(diào)節(jié)輸出電壓的10%(為一級),直至額定電壓，測量電壓不穩(wěn)定度4局部放電測量應符合4.2.1.4的要求按4.2.1.4的規(guī)定進行，用脈沖電流法測量b)整套試驗裝置的局部放電測量需要匹配合適的電感性被試品，當出廠試驗不能滿足所有諧振電容器組合后的整套裝置局部放電測量要求時，至少需要逐一完成包含所有單一諧振電容器的整部放電測量可到試驗現(xiàn)場后再開展。DL/T2604—2023外殼之間的接觸電阻應小于0.1Ω,接地線規(guī)格應滿足表8的要求。表8接地線規(guī)格連接導線截面面積S?接地導線截面面積S?)各種操控按鈕、手柄、指示燈、指示儀表應有對應的明顯標志，推薦用漢語標志。裝置在運輸過程中應無嚴重振動和沖擊現(xiàn)象平面)在運輸過程中應有防腐蝕措施。d)安裝使用說明書(包括外形尺寸圖及組件安裝使用說明等)。a)環(huán)境溫度：-25℃~+45℃。b)相對濕度：≤80%。(資料性)A.1試驗裝置參數(shù)選擇步驟a)考慮所有被試高壓并聯(lián)電抗器電感值范圍，試驗頻率范圍選擇在80Hz～300Hz,并要求只使A.2諧振電容參數(shù)計算方法將圖1進行簡化，得到圖A.1所示的簡化高壓并聯(lián)電抗器現(xiàn)場局部放電試驗回路圖。在圖A.1中，關(guān)鍵需要確定諧振電容參數(shù)。R不會對試驗回路的諧振頻率造成影響，串聯(lián)電容C?與并聯(lián)電容C?和L。構(gòu)成諧振回路。對于C?和Lo構(gòu)成的并聯(lián)支路，用Zz表示其阻抗，有其中,Z=jwL;帶入公式(A.1)得w——外加電壓角頻率。由圖A.1可知，要使串聯(lián)電容C?、并聯(lián)電容C?和Lo的并聯(lián)支路DL/T2604—2023Lp——回路等效電感。于是圖A.1所示回路的總阻抗為Z——回路總阻抗?！敼?A.4)的虛部為零時，電路處于諧振狀態(tài)，電路中的阻抗最小，電流最大，且此時電路呈純阻性，電路中的電壓與電流同相。此時有w——回路諧振角頻率。根據(jù)公式(A.5),回路諧振頻率為……(A.6)從以上分析可以看出，為使試驗成功進行，關(guān)鍵是確定L?、C?、C?三者的值，進而通過調(diào)節(jié)變頻電源使電路工作于諧振狀態(tài)。電抗器在工頻下的電感值為根據(jù)某一電壓等級電抗器電感參數(shù)L?的范圍以及有效的試驗頻率范圍(一般為80Hz～300Hz)、試驗電壓要求等，可以通過公式(A.6)確定C?+C?的范圍；為保證試驗回路的品質(zhì)因數(shù)，考慮制造工藝、現(xiàn)場使用便捷需求等，可以進一步優(yōu)化C、C?的配比。DL/T2604—2023參數(shù)要求額定容量額定輸出電壓單相，0V～350V連續(xù)可調(diào)局部放電量額定電壓下局部放電量小于10pC額定輸入電源380V(1±10%),50Hz輸出電壓不穩(wěn)定度輸出波形正弦波頻率可調(diào)范圍30Hz～300Hzc)其他參數(shù)見表B.2。參數(shù)要求額定容量最大輸入電流輸出電壓3kV/50A、3kV/200A、6kV/100A、12kV/50A,雙端輸出局部放電量額定電壓下局部放電量小于10pC輸入電壓350V/400V/450V/500V工作頻率30Hz～300Hz絕緣耐熱等級A級DL/T2604—2023參數(shù)要求額定電壓電容絕緣水平額定電流局部放電量額定電壓下局部放電量小于50pC額定頻率20Hz～300Hz介質(zhì)損耗角正切值<0.1%參數(shù)要求絕緣水平通流能力電感量工作頻率30Hz～300Hz局部放電量額定電壓下局部放電量小于10pC表B.5變頻電源參數(shù)參數(shù)要求額定容量額定輸出電壓單相，0V～350V連續(xù)可調(diào)局部放電量額定電壓下局部放電量小于10pC額定輸入電源380V(1±10%),50Hz輸出電壓不穩(wěn)定度輸出波形正弦波頻率可調(diào)范圍30Hz～300HzDL/T2604—2023參數(shù)要求額定容量450kVA最大輸入電流輸出電壓5kV/90A、10kV/45A、15kV/30A、66kV,雙端輸出局部放電量額定電壓下局部放電量小于10pC輸入電壓350V/400V/450V工作頻