張　斌，賈偉偉，吳　遨，郝　克，林國艷

（1.山東送變電工程公司，濟(jì)南　250022；2.國網(wǎng)山東省電力公司棗莊供電公司，山東　棗莊　277300）

換流變壓器套管分壓器接線與調(diào)試

張斌1，賈偉偉2，吳遨1，郝克1，林國艷1

（1.山東送變電工程公司，濟(jì)南250022；2.國網(wǎng)山東省電力公司棗莊供電公司，山東棗莊277300）

介紹換流變壓器套管分壓器的結(jié)構(gòu)及原理，并結(jié)合哈密南±800 kV換流站換流變壓器實際情況，提出二次接線應(yīng)注意的問題，總結(jié)出切實可行的調(diào)試方法。為類似換流站工恒套管分壓器接線與調(diào)試提供參考。

換流變壓器；套管分壓器；網(wǎng)側(cè)電壓；閥側(cè)電壓

0　引言

換流變壓器是換流站的重要設(shè)備之一，其作用是向換流閥供給交流功率或從換流器接受交流功率，并且將網(wǎng)側(cè)交流電壓變換成閥側(cè)所需要的電壓。在整流站，用換流變壓器將交流系統(tǒng)和直流系統(tǒng)隔離，通過換流裝置將交流網(wǎng)絡(luò)的電能轉(zhuǎn)換為高壓直流電能，利用高壓直流輸電線路傳輸；在逆變站，通過換流裝置將直流電能轉(zhuǎn)換為交流電能，再通過換流變壓器送到交流電網(wǎng)；從而實現(xiàn)交流輸電網(wǎng)絡(luò)與高壓直流輸電網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)絡(luò)。

換流變壓器在換流站中起著隔離交直流系統(tǒng)的作用，因此對換流變壓器網(wǎng)側(cè)及閥側(cè)的電壓監(jiān)視工作就顯得尤為重要。一般出于安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性考慮，換流變在網(wǎng)側(cè)設(shè)置獨立的CVT采集二次電壓；閥側(cè)則受閥廳空間及設(shè)備布置的影響，目前大多采用閥側(cè)套管分壓器進(jìn)行電壓采集［1-3］。

閥側(cè)套管分壓器一般安裝于換流變壓器閥側(cè)套管末屏與大地之間，根據(jù)電容分壓原理將換流變閥側(cè)一次電壓折算為系統(tǒng)要求的二次電壓。主要用于：換流變壓器中性點偏移保護(hù)，當(dāng)電壓三相不平衡時，發(fā)信號或跳閘；直流測量系統(tǒng)監(jiān)視換流閥的輸入電壓；故障錄波采集，隨時監(jiān)視換流變壓器閥側(cè)輸出電壓，出現(xiàn)問題，給故障分析提供依據(jù)［4-5］。

1　套管分壓器結(jié)構(gòu)及工作原理

1.1套管分壓器結(jié)構(gòu)

套管分壓器結(jié)構(gòu)如圖1所示套管導(dǎo)體與地之間構(gòu)成分壓器一次電壓并從J1端輸入，末屏與地之間構(gòu)成二次電壓從J2端輸出。

圖1　PAT-102A型分壓器結(jié)構(gòu)

1.2套管分壓器工作原理

換流變壓器套管分壓器通過電容分壓原理，將套管一次電壓轉(zhuǎn)換為二次電壓。主要用于將閥側(cè)套管末屏線接入到分壓器，分壓后的二次電壓信號提供給主控室測量及保護(hù)裝置使用。具體原理如圖2所示。

圖2　套管分壓器工作原理

如圖2所示，閥側(cè)套管末屏電壓為U1，經(jīng)分壓器分壓后二次電壓為U2，分壓器電壓U

由此可以看出，電容分壓器的變比取決于套管電容C1、C2與分壓器電容Cc的比值關(guān)系。

一般工程現(xiàn)場換流變壓器閥側(cè)套管分壓器的變比是設(shè)計給定的，如171.9 kV/110 V。

圖3　哈密換流站換流器主接線

2　應(yīng)用實例

2.1接線說明

哈密南—鄭州±800 kV特高壓直流輸電工程直流雙極額定輸送容量為8 000 MW，直流側(cè)經(jīng)換流變壓器接入500 kV交流系統(tǒng)。網(wǎng)側(cè)及閥側(cè)主接線如圖3所示。

網(wǎng)側(cè)交流電壓通過常規(guī)CVT，引出三組二次電壓，分別供給保護(hù)、錄波、測量等。接線時應(yīng)將電纜線芯對照接線圖接入正確端子，特別注意分壓器內(nèi)輸入、輸出端的標(biāo)識，電壓二次接地端要保證接地的可靠性。

閥側(cè)套管分壓器利用電容分壓原理把套管上的一次高壓轉(zhuǎn)換為二次低壓供給保護(hù)、濾波、測量等。

以哈密南±800 kV換流站為例，分析換流變壓器各側(cè)電壓值及說明調(diào)試方法。Y/Y、Y/D換流變壓器額定工況兩側(cè)電壓分別如表1、表2所示。

表1　Y/Y換流變壓器兩側(cè)運行電壓

表2　Y/D換流變壓器兩側(cè)運行電壓

該站使用ABB套管分壓器設(shè)備，二次額定電壓為110 V。Y/Y換流變壓器閥側(cè)單套管分壓器變比

Y/△換流變壓器閥側(cè)單套管分壓器變比

2.2調(diào)試方法

套管分壓器調(diào)試使用380 V電源、調(diào)壓變壓器、升壓變壓器級聯(lián)的方式如圖4，將380 V電壓放大數(shù)百倍后直接加至換流變壓器網(wǎng)側(cè)，同時測量換流變壓器閥側(cè)相關(guān)二次電壓并校驗相序及幅值正常。

通過調(diào)壓變壓器及升壓變壓器對換流變網(wǎng)側(cè)進(jìn)行三相加壓（各側(cè)調(diào)試電壓在腳標(biāo)前加T表示）單相電壓取

相應(yīng)線電壓

圖4　套管分壓器調(diào)試接線

計算各側(cè)理論值如表3所示。

表3　分壓器二次電壓調(diào)試?yán)碚撝怠

3　結(jié)語

利用換流變壓器實際加壓測量閥側(cè)套管分壓器二次值的方法，準(zhǔn)確檢查分壓器變比、換流變壓器變比及分壓器接線問題，能夠為換流變壓器正式投運做好充分準(zhǔn)備。

［1］劉耀，龐廣恒，李新年.特高壓直流輸電工程調(diào)試換流閥低壓加壓實驗時電流電壓異常跌落分析［J］.高電壓技術(shù)，2013，39（3）：623-629.

［2］孔圣立，王君亮，石光，等.750 MW換流站高壓晶閘管換流閥低壓加壓實驗分析［J］.現(xiàn)代電力，2011，38（1）：24-27.

［3］丁一工，康健，金濤.高壓直流換流閥的低壓加壓實驗研究［J］.湖北電力，2003，27（1）：20-26.

［4］李揚.±800 kV云廣特高壓換流變壓器現(xiàn)場安裝關(guān)鍵技術(shù)［J］.電力建設(shè)，2010，31（7）：59-62.

［5］李斌善，付紅茹，曹昌睿.青藏直流閥側(cè)末屏電壓測量及監(jiān)視研究［J］.科技展望，2015，25（29）：95.

Wiring and Commissioning of Converter Transformer Casing Divider

ZHANG Bin1，JIA Weiwei2，WU Ao1，HAO Ke1，LIN Guoyan1
（1.Shandong Transmission and Distribution Engineering Company，Jinan 250022，China；2.State Grid Zaozhuang Power Supply Company，Zaozhuang 277300，China）

The structure and principle of converter transformer casing divider is introduced，combined with the actual situation of South Hami±800 kV converter station，the issues worth noting in secondary wiring is proposed and summarizes practical commissioning methods，which provides a reference to voltage divider wiring and commissioning in similar converter stations.

converter transformer；casing divider；grid voltage；valve side voltage

TM46

B

1007－9904（2016）08－0078－03

2016-04-20

張斌（1979），男，工程師，從事繼電保護(hù)調(diào)試及項目管理工作；

賈偉偉（1981），女，高級工程師，從事現(xiàn)場調(diào)試工作。

吳遨（1989），男，從事繼電保護(hù)調(diào)試工作；

郝克（1989），男，從事繼電保護(hù)調(diào)試工作；

林國艷（1980），女，從事高壓試驗工作。