師曌

湖南省送變電工程公司

特高壓換流變壓器現(xiàn)場局部放電實驗干擾源分析及應(yīng)對措施

師曌

湖南省送變電工程公司

特高壓直流電工程中，換流變壓器作為核心設(shè)備，是保證特高壓直流工程穩(wěn)定輸送電能的核心設(shè)備，本文分析特高壓換流變壓器現(xiàn)場局部放電主要干擾源，提出相應(yīng)應(yīng)對措施。

特高壓；換流變壓器；局部放電實驗

前言

換流變壓器除具有常規(guī)的交流電和直流電的相互交換功能外，還能夠通過換流閥將直流系統(tǒng)與交流系統(tǒng)進(jìn)行隔離，通過換流變壓器進(jìn)行現(xiàn)場的局部放電實驗?zāi)軌蚋玫膶崿F(xiàn)對換流變壓器的電流輸送以及自身存在的絕緣缺陷進(jìn)行有效的檢測，為保障檢測結(jié)果的準(zhǔn)確，應(yīng)采取有效措施抑制干擾源。

1 特高壓換流變壓器現(xiàn)場局部放電實驗的分析

1.1 局部放電實驗設(shè)計

本文選擇的酒泉-湖南特高壓直流輸電工程的額定電壓值為±800kV，額定輸電容量為雙極8000MW。在進(jìn)行特高壓換流變壓器現(xiàn)場局部放電實驗中，首先需要對加壓方式以及實驗電源進(jìn)行選擇，本次局部放電實驗選擇對稱共同加壓方式，即通過將換流變壓器閥側(cè)繞組以對稱的方式連接在換流變壓器上，再取中間位置和地線進(jìn)行連接，能夠更好的減少外部的干擾。

1.2 局部放電實驗裝置

在進(jìn)行換流變壓器現(xiàn)場局部放電實驗過程中，主要的設(shè)備裝置有勵磁變壓器、補償電抗器、變頻電源、超聲波局部放電定位系統(tǒng)以及紫外線成像系統(tǒng)等[1]。其中發(fā)電機組的輸出頻率為250Hz，電壓為0-1200V，中間變壓器采用無局放的方式來實現(xiàn)對低電壓側(cè)產(chǎn)生的放電干擾進(jìn)行隔離，超聲波局部放電定位系統(tǒng)的作用是實現(xiàn)對干擾信號的識別，另外紫外線成像系統(tǒng)是能夠?qū)嶒炛械碾娏骰芈?、電暈等情況進(jìn)行及時有效的檢測和成像。

1.3 局部放電實驗的干擾

進(jìn)行特高壓換流變壓器現(xiàn)場局部放電實驗時，必須要考慮現(xiàn)場所存在干擾因素，是實驗?zāi)芊癯晒Φ年P(guān)鍵。首先要對進(jìn)行局部放電實驗中所產(chǎn)生的干擾信號進(jìn)行有效的識別，再根據(jù)干擾信號的具體情況，針對其產(chǎn)生的根源以及傳播途徑進(jìn)行有效的抑制，減少對實驗的干擾。

2 特高壓換流變壓器現(xiàn)場局部放電檢測干擾源以及相應(yīng)措施

2.1 空間電磁波的干擾

電力系統(tǒng)在進(jìn)行電力傳輸?shù)倪^程中，會與無線電廣播等空間電磁波中的高頻正弦波產(chǎn)生波形干擾，這種波形干擾具有頻帶寬度，可以通過設(shè)置軟、硬件濾波系統(tǒng)進(jìn)行對電磁波干擾的控制。

硬件濾波系統(tǒng)能夠通過濾波檔位來實現(xiàn)電磁波的自動過濾，電磁波在產(chǎn)生干擾的時候，要具有一定的帶寬和頻率，也就是說，系統(tǒng)同會根據(jù)帶寬以及頻率進(jìn)行自動選擇，若帶寬過窄，所產(chǎn)生的電磁波干擾也就很低，濾波檔位可以進(jìn)行忽略，與此同時，產(chǎn)生的頻率過低，系統(tǒng)也會進(jìn)行自動避開，反之，帶寬過大、頻率較高，系統(tǒng)濾波檔位就會自動進(jìn)行檢測，并進(jìn)行相應(yīng)的處理[2]。

軟件濾波系統(tǒng)主要是通過濾波器以及減法器來進(jìn)行工作，即對系統(tǒng)采集到的干擾信號輸入列輸入到濾波器中，濾波器能夠?qū)Ω蓴_信號進(jìn)行識別，通過減法器與干擾信號的輸入列進(jìn)行相減的方式來最大程度的減少電磁波的干擾。

2.2 電暈干擾

局部放電實驗中容易產(chǎn)生電暈現(xiàn)象的原因是導(dǎo)電部分處于高電位狀態(tài)引發(fā)的，例如實驗中所使用的金屬蓋帽、實驗變壓器等設(shè)備中突出的部分都是極容易產(chǎn)生電暈，并且若實驗的回路中存在接觸不良或連接故障的部分也會相應(yīng)的產(chǎn)生電暈現(xiàn)象，這種電暈現(xiàn)象對整體實驗的干擾是非常明顯的，而且，電暈所產(chǎn)生的干擾會隨著局部放電電壓的加大而不斷增強。

常用的對電暈干擾的控制方法為設(shè)置屏蔽設(shè)備，例如屏蔽環(huán)、均壓罩、屏蔽罩等，這些設(shè)備能夠保證出現(xiàn)電暈干擾的部分形成良好的連接回路，從而將形成的電暈現(xiàn)象進(jìn)行消除。屏蔽罩和屏蔽環(huán)的選擇要注意表面面積不能夠過大，且強度不能夠超過1.5MV/ m，否則對電暈干擾的消除會起到負(fù)面的作用。

2.3 脈沖型干擾

脈沖型干擾也就是在特定時間內(nèi)持續(xù)的脈沖信號的干擾，脈沖型干擾具有局部放電信號的許多特征，又與放電脈沖極為相似，兩者不易于區(qū)分。想要解決這個問題，可以通過觀察三維圖譜來對脈沖型干擾進(jìn)行區(qū)分。常見的脈沖型干擾可分為固定相位脈沖干擾、隨機型脈沖干擾。從時間方面來看，脈沖型干擾主要以離散的形式出現(xiàn)，針對這一問題可以通過硬件來進(jìn)行差動平衡閥和脈沖鑒別法的方式來進(jìn)行干擾信號的抑制。至于隨機型脈沖干擾在相位、量值等方面都存在著不確定性，所以，想要在形成的過程中進(jìn)行有效的檢測并不容易，但是這種脈沖在出現(xiàn)的次數(shù)以及零值的相位是十分接近的，所以直接針對相位進(jìn)行檢測就能夠達(dá)到最佳的檢測效果[3]。

2.4 雜散電流干擾

為消除地網(wǎng)中雜散電流對測試的影響，應(yīng)檢查地線連接，堅持局部放電實驗測試回路一點接地的原則。同時，所有的接地線采用帶有絕緣護(hù)套的地線。并將實驗電源、發(fā)電機等外殼接地線應(yīng)分別引至被試變壓器油箱的接地引下線上，防止地線環(huán)流產(chǎn)生干擾。

結(jié)束語

特高壓換流變壓器現(xiàn)場局部放電實驗會經(jīng)常受到信號干擾，針對這種干擾要及時的采取有效的措施進(jìn)行干擾信號的發(fā)現(xiàn)、排除，并針對信號干擾采取有效的方式進(jìn)行抑制，保證電力系統(tǒng)具有較好的信號抗干擾能力。

[1]吳夢凡,左干清,鄺建榮.800kV特高壓換流變壓器現(xiàn)場局部放電實驗技術(shù)研究[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā),2015,29:10-11.

[2]陳凌,劉睿,劉凡.特高壓直流換流變壓器局部放電的現(xiàn)場判定與定位[J].中國電力,2015,07:17-21.

[3]聶鴻宇,陳凌,劉睿,蔣偉,劉松翔,黎宏飛.特高壓換流變壓器非常規(guī)安裝及現(xiàn)場局部放電實驗[J].中國電力,2013,11:22-25.