大型變壓器現場局部放電試驗的容性功率估算方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于電力變壓器技術領域，尤其是一種大型變壓器現場局部放電試驗的容 性功率估算方法。
【背景技術】
[0002] 為了考核電力變壓器的安裝質量和絕緣水平，相關標準及規程都要求220kV及以 上的大型電力變壓器在交接試驗中進行局部放電試驗。早期現場試驗采用的電源裝置多為 中頻發電機組，試驗頻率為固定值。近年來，變頻電源裝置因所需設備少、接線方式靈活，在 現場試驗中得到了廣泛應用。變頻電源輸出頻率一般在100?300Hz范圍內連續可調。雖 然變頻電源不存在類似發電機組的"自勵磁"問題，但是大容量變壓器在局部放電試驗中產 生的容性無功功率較大，受現場電源容量的限制，必須采用電抗器進行補償。因此，為了合 理地選擇電抗器，試驗前需較準確地估算出被試變壓器的容性功率，否則可能導致試驗無 法正常進行。
[0003] 目前，估算變壓器局部放電試驗時容性功率的方法及公式有很多。較早提出的是 集中電容法和分布電容法。集中電容法將繞組電容按集中電容考慮，電壓按繞組首尾電壓 之和的一半作近似計算，該方法雖然原理簡單，但估算精度較低。分布電容法假設電容沿繞 組均勻分布，將分布電容折算至繞組首端并用首端電壓計算容性功率，該方法具有一定的 估算精度，但物理意義不甚明確。
[0004] 近年來，有學者以變壓器容性功率的產生機理為依據，提出了積分電流法，并在現 場試驗中得到了應用。變壓器在局部放電試驗過程中，繞組上各點電位均不相同，流過各點 的電容電流也不相等。積分電流法將各點電流積分求取從繞組首端流入的總電容電流，再 與首端電壓相乘求得容性功率。盡管該方法給出了容性功率產生機理的初步解釋，但在計 算中錯誤地選取了電容電流作為積分對象；另外，該方法未考慮繞組匝間、餅間電容引起的 容性功率。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種設計合理、精度高且適于工程 應用的大型變壓器現場局部放電試驗的容性功率估算方法。
[0006] 本發明解決現有的技術問題是采取以下技術方案實現的：
[0007] 一種大型變壓器現場局部放電試驗的容性功率估算方法，包括以下步驟：
[0008] 步驟1、采用積分功率法估算繞組對地及繞組間容性功率；
[0009] 步驟2、采用積分功率法估算繞組自身容性功率；
[0010] 步驟3、將步驟1估算得到的繞組對地及繞組間容性功率和步驟2估算得到的繞組 自身容性功率相加即為總容性功率。
[0011] 而且，所述步驟1繞組對地及繞組間容性功率包括：
[0012] A相、B相、C相高壓繞組對地的容性功率為：
【主權項】
1. 一種大型變壓器現場局部放電試驗的容性功率估算方法，其特征在于包括以下步 驟： 步驟1、采用積分功率法估算繞組對地及繞組間容性功率； 步驟2、采用積分功率法估算繞組自身容性功率； 步驟3、將步驟1估算得到的繞組對地及繞組間容性功率和步驟2估算得到的繞組自身 容性功率相加即為總容性功率。
2. 根據權利要求1所述的大型變壓器現場局部放電試驗的容性功率估算方法，其特征 在于：所述步驟1繞組對地及繞組間容性功率包括： A相、B相、C相高壓繞組對地的容性功率為：
中壓繞組對地的容性功率分別為：
低壓繞組對地的容性功率分別為：
高、中壓繞組之間的容性功率分別為：
高、低壓繞組之間的容性功率分別為：
上式中，UH、UM、隊分別為高、中、低壓繞組的試驗電壓；Cm為高壓繞組對地電容，C mq為 中壓繞組對地電容，Cui為低壓繞組對地電容；C ω為高、中壓繞組間的電容，C m為高、低壓繞 組間的電容，Ca為中、低壓繞組間的電容；ω = 2 π f，f為試驗頻率。
3. 根據權利要求1所述的大型變壓器現場局部放電試驗的容性功率估算方法，其特征 在于：所述步驟2繞組自身容性功率包括： A相高壓繞組自身的容性功率為：
上式中，UH、UM、隊分別為高、中、低壓繞組的試驗電壓；Cm為高壓繞組對地電容，C mq為 中壓繞組對地電容，Cui為低壓繞組對地電容；C ω為高、中壓繞組間的電容，C m為高、低壓繞 組間的電容，Ca為中、低壓繞組間的電容；CH= C^+Chm+Q^為高壓繞組總的并聯電容值，Cm =CMQ+CHM+Ca，Q= C 分別為中、低壓繞組總的并聯電容值；ω = 2 π f，f為試驗頻 率。
4. 根據權利要求2或3所述的大型變壓器現場局部放電試驗的容性功率估算方法，其 特征在于：所述繞組對地及繞組間的電容均為三相繞組的總電容量，從出廠試驗報告中的 電容測量值來求得。
【專利摘要】本發明涉及一種大型變壓器現場局部放電試驗的容性功率估算方法，其技術特點包括以下步驟：采用積分功率法估算繞組對地及繞組間容性功率；采用積分功率法估算繞組自身容性功率；將估算得到的繞組對地及繞組間容性功率和估算得到的繞組自身容性功率相加即為總容性功率。本發明設計合理，其采用積分功率方法對大型變壓器現場局部放電試驗的容性功率進行估算，通過深入地分析容性功率的傳輸途徑在變壓器內部傳輸并合理地進行取舍，提高了估算的精度，具有良好的工程實用性，可用于各種不同結構形式和電壓等級的變壓器。
【IPC分類】G01R21-00
【公開號】CN104535828
【申請號】CN201510003700
【發明人】王偉, 王楠, 郗曉光, 楊洪, 何金
【申請人】國家電網公司, 國網天津市電力公司
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2015年1月6日