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1、ICS29.180CCSF24D1.中华人民共和电力行业标准D1./T262220231000kV高压并联电抗器局部放电现场测量技术导则Guideforon-sitepartialdischargemeasurementof1000kVhighvoltageshuntreactors202371-26实施2023-05-26发布国家能源局发布目次前言II1范围12规范性引用文件13术语和定义14试验要求14.1 环境要求14.2 试品要求24.3 设备及仪器要求25试验方法35.1 试验回路35.2 试验步骤35.3 试验合格判据46现场干扰的抑制措施56.1 现场干扰来源56.2 干扰抑制措
2、施5附录A（资料性）设备推荐参数7附录B（资料性）试验回路参数估算方法9附录C（资料性）试验报告模板10三xx.三刖百本文件按照GBT1.1-2020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国电力企业联合会提出。本文件由全国特高压交流输电标准化技术委员会(SAC/TC569)归口。本文件起草单位：国网江苏省电力有限公司电力科学研究院、国网江苏省电力有限公司、中国电力科学研究院有限公司、国网青海省电力公司电力科学研究院、国网湖南省电力有限公司常德供电分公司、国网冀北电力有限公司电力科学研究院
3、、国网山西省电力公司电力科学研究院、国网江苏省电力有限公司超高压分公司、中国南方电网有限责任公司超高压输电公司、国网江苏省电力有限公司常州供电分公司、国网江苏省电力有限公司镇江供电分公司、苏州华电电气股份有限公司。本文件主要起草人：李建生、陶风波、吴益明、赵晓宇、马勇、蔚超、王胜权、陆云才、黄强、魏旭、张书琦、王建明、邓洁清、谢天喜、杨小平、姚廷利、贾鹏飞、叶会生、王生杰、郭绍伟、俞华、孙磊、林元棣、邓军、高山、周鹏、卞超、刘贞瑶、史如新、周洪。本文件为首次发布。本文件在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心(北京市白广路二条一号，100761)oIl1000kV高压并联
4、电抗器局部放电现场测量技术导则1范围本文件规定了100OkV高压并联电抗器（以下简称高抗）局部放电现场测量的试验要求、试验方法、现场干扰的抑制措施。本文件适用于额定频率为50Hz、电压等级为100okV的单相油浸式高抗局部放电现场测量，用以现场考核1000kV高抗在运输和现场安装后的绝缘性能。现场绝缘诊断性试验可参照执行。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T1094.3电力变压器第3部分：绝缘水平、绝缘试验和外绝缘空气间隙G
5、B/T1094.6电力变压器第6部分：电抗器GB/T2900.94电工术语互感器GB/T2900.95电工术语变压器、调压器和电抗器GBZT7354高电压试验技术局部放电测量GB/T248461000kV交流电气设备预防性试验规程GB/T50832100OkV系统电气装置安装工程电气设备交接试验标准D1./T417电力设备局部放电现场测量导则D1./T12751000kV变压器局部放电现场测量技术导则3术语和定义GBT1094.3GB/T1094.6、GB/T2900.94GB/T2900.95、GB/T7354、D1./T417和D1./T1275界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1
6、中间试验变压器stepuptransformer连接试验电源与补偿电容器（3.2）,并匹配试验电压的变压器。来源：D1./T12752013,3.5,有修改3.2补偿电容器compensatingcapacitor在试验中，用于高抗进行谐振的提供容性无功功率的电容器。3.3阻波电抗器waveresistancereactor试验中用于抑制电源系统干扰的电抗器，通常位于补偿电容器与高抗之间。4试验要求4.1 环境要求环境要求如下:a）温度：5C40C;b）相对湿度：75%;c）风力：W5级；d）试验场地平整，承载能力满足试验设备运输、组装要求；e）现场试验电源功率不小于试验所需功率的1.5倍。4
7、.2 试品要求试品要求如下：a）常规试验、绝缘油试验应合格，按照GB/T50832、GB/T24846的要求执行；b）各侧套管电流互感器的二次端子应短路并可靠接地；O热油循环后应静置168h以上或符合制造厂规定；d）应充分排气；e）引线断开，应与高抗保持足够远的距离，高压套管顶端应加装均压罩；f）箱体、铁心、夹件及周围金属物件均应可靠接地；g）套管表面应清洁、干燥。4.3 设备及仪器要求4. 3.1变频电源的要求如下：a）额定功率宜按试验所需功率的1.5倍以上选用，如采用多台并联方式，应保证多台输出电压和频率之间的同步。b）局部放电水平宜小于IOPC,输出电压波形畸变率应小于5%。O应具备远方
8、和就地两种控制方式，远方和就地均应设有紧急停止按钮，具备紧急停止功能。d）应具备电源电流、电压、功角等参数的监视功能。为防止试验系统故障损坏高抗，变频电源还应具备过电流、过电压保护及报警功能。e）在额定容量下，允许连续运行12Omin。f）推荐参数见附录A。4.3.2中间试验变压器的要求如下：a）中间试验变压器应为无局部放电变压器。b）应保证在变频电源的频率范围内提供试验所需的有功功率，可参考附录B估算。c）可采用单台或多台并联，多台并联时应保证变比、短路阻抗等参数符合变压器并列运行条件。d）在额定容量下，允许连续运行120min,绕组温升不超过65K。e）推荐参数见附录A。4.3.3补偿电容
9、器的要求如下：a）与高抗串联，补偿感性无功电流，减小电源容量。b）应保证在变频电源的频率范围内提供全部补偿容量，可参考附录B估算。c）采用多台串、并联方式；绝缘水平为1.2倍额定电压下Imin;额定运行连续工作时间不少于120而n;额定电压下自身局部放电量控制在20pC以下。d）推荐参数见附录A。4.3.4局部放电测量系统应符合GB/T7354的要求。4.3.5阻波电抗器的要求如下：a）阻波电抗器应为无局部放电电抗器。b）应能够抑制电源侧干扰信号。c）推荐参数见附录A。4.3.6分压器的要求如下：a）应保证在变频电源的频率范围内对高抗高压套管接线端子电压进行直接测量。b）额定电压下自身局部放电
10、量控制在IOpC以下。c）推荐参数见附录A。2. 3.7均压环的要求如下：a）高抗高压套管、补偿电容器组高压侧、分压器高压侧宜选用双环结构。b）补偿电容器组中电容器串联连接处宜选用单环结构。c）高抗中性点套管侧宜选用双环结构。d）外形尺寸满足无晕要求。4. 3.8试验引线的要求如下：a）低压引线：中间试验变压器输出的试验线宜采用带绝缘皮的铜芯导线。b）高压引线：电容器组至高抗、电容器组至分压器的加压线宜采用金属屏蔽管内穿导线的方式，金属屏蔽管直径不低于800mm,在测量电压U2下金属屏蔽管放电量不超过IOPC。c）电源电缆：接入电源电缆宜采用带绝缘护套的铜芯电缆，变频电源的输出电缆推荐采用不低
11、于120mm2带绝缘护套的铜芯电缆。d）低压引线、高压引线、电源电缆的线径根据试验回路电流值选择，并应考虑一定的裕度。e）接地线：一次试验设备接地线宜采用截面面积为20mm2的带透明绝缘护套的接地铜线、二次控制回路接地线宜采用截面面积为4廊2的带透明绝缘护套的接地铜线。5试验方法5.1 试验回路局部放电现场测量试验时，宜采用补偿电容器完全串联方式，如图1所示。局部放电检测位置包括高压套管末屏、中性点套管末屏，试验过程中宜通过高频电流传感器监测铁心接地线、夹件接地线的高频电流。局部放电检测和识别按照GB/T7354、D1./T417的规定执行。试验回路参数估算方法见附录B。AC400V无局部放电
12、变频电源中间试股变压器-H1补偿电容器阻波电抗器商抗电容分压器TlT说明:A高抗高压套管接线端子；X高抗中性点套管接线端子。图1局部放电测量试验接线图5. 2试验步骤5.2.1 视在放电量校准接好整个试验回路，将已知电荷量QO注入试品两端，校准方法应符合GB/T1094.3的规定，并应注意如下事项：a)检查校准方波发生器电量是否充足；b)试验接线不宜过长，避免杂散电容的影响；C)当更换试品或改变试验回路中任一参数时，应重新校准；d)试验回路的背景噪声水平不宜大于规定允许局部放电量的50%。5.2.2 加压程序现场交接试验时，局部放电性能检测加压程序应按图2确定，大修后试验时加压程序按照用户和厂
13、家协商确定。交接试验加压试验期间，应记录任何明显的局部放电起始电压和熄灭电压，以利于在不满足试验要求的情况下评估试验结果。试验报告见附录C。说明：U11.5U3:U21.3Un3:U3l.lUAl3:Um100OkV系统最高电压IlookVo图2现场局部放电试验加压程序图试验流程为：一一接通电源，从零开始升压。若无异常，施加电压增加到U3,持续时间为A(5min).若无异常，施加电压增加到U2,持续时间为B(5min)一若无异常，施加电压增加到U-保持的时间为C,当试验频率大于两倍额定频率时，C=120额定频率/试验频率，单位为秒(三),但不少于15s;当试验频率等于或小于两倍额定频率时，C为
14、60So施加电压降低到U2,保持时间为D(60min),进行局部放电测量，在此过程中，每5min记录一次放电量值，直至60min满。降低电压到U2,持续时间为E(5min)0降电压，当电压降低到零时切断电源，加压完毕，高抗接地放电。5.3试验合格判据试验结果符合下列要求，应判定合格：加压过程中，试验电压不产生突然下降；一在U2下的长时试验期间，高压套管、中性点套管末屏监测的局部放电量的连续水平不大于300pC,铁心接地线、夹件接地线处未检测到极性相反的放电脉冲信号;在U2下，局部放电不呈现持续增加的趋势，偶然出现的较高幅值脉冲可不计入；一在U3下，高压套管、中性点套管末屏监测的局部放电量的连续
15、水平不大于100pCo只要不产生击穿或发生击穿性的放电，则试验是非破坏性的。局部放电不能满足验收判断准则时，按照D1./T417的要求，综合分析不同位置处检测的局部放电信号，对放电源诊断；按试验程序完成试验后，根据现场情况取套管和本体油样进行油化分析佐证。6现场干扰的抑制措施6.1 现场干扰来源a）电源干扰。试验检测仪器及试验电源与低压配电网相连，配电网内的各种干扰信号易对现场局部放电测量造成干扰。b）电磁干扰。邻近高压带电设备或高压输电线路，无线电发射器及其他诸如晶闸管、电刷等试验回路以外的高频信号，均会以电磁感应的形式经杂散电容或杂散电感耦合到试验回路，其波形往往与试品内部放电不易区分，对
16、现场测量影响较大。该类型干扰的特点是波形幅值的大小一般与试验电压的高低无关。c）试验回路接触不良或试验设备的自身放电。试验回路中连接处接触不良可产生接触放电干扰。电晕放电可产生于试验回路处于电场集中处的导电部分，如试品法兰、金属盖帽、试验设备端部及高压引线等尖端部分。d）接地系统的干扰。试验回路接线方式不当，如两点或多点接地的接地网系统中，各种高频信号会经接地线耦合到试验回路形成干扰。这种干扰幅值一般与试验电压无关。e）金属物体悬浮电位的放电。邻近试验回路的不接地金属物体产生的感应恳浮电位放电，也是常见的一种干扰。其特点是幅值一定，随电压升高放电频次增加。6.2 干扰抑制措施6.2.1 电源干
17、扰的抑制电源干扰主要来自电源网络、变频电源，可选择下列措施进行抑制。a）在380V工频电源入口设置低通滤波器，可抑制来自供电网络的干扰。b）在变频电源出口设置n型低通滤波器或使用隔离变压器，抑制来自变频电源的干扰。c）在高抗施加电压的入口设置高压阻波器，其阻塞频率与局部放电测量系统的频带范围相匹配，可抑制试验电源系统的传递干扰。d）在测量仪器220V电源入口设置屏蔽型隔离变压器、采用专用独立电源等措施，可抑制测量仪器电源回路干扰。6.2.2 空间电磁干扰的抑制a）尽量减小试验回路的尺寸，并合理选择局部放电测量仪器的频带。b）尽量缩短局部放电检测阻抗信号传输线的长度，检测阻抗应就近接地，减小空间
18、干扰对检测阻抗的影响。c）高抗周边金属物件均应可靠接地。d）对于相位固定、幅值较高的干扰，可利用具有选通元件的测量仪器剔除此类干扰。6.2.3 电量放电的抑制a）对高抗高压套管、中性点套管及补偿电容器、分压器等试验设备加装合适尺寸的均压罩，并可靠连接，防止电晕和悬浮放电对局部放电测量的影响。b）高压试验引线采用直径不低于800mm的金属屏蔽管内穿绝缘载流线。c）绝缘载流线应有足够的载流面积，与金属屏蔽管应只有一点连接。d）试验前，对高抗上和周围的地电位、高场强部位使用金属软管或均压罩屏蔽并可靠接地，消除地电位放电的影响。e）整个试验回路中试验设备之间的连接应牢固可靠，避免悬浮放电。6.2.4接
19、地系统干扰的抑制a）整个试验回路原则上应一点接地。采用带有绝缘护套的接地线、放射性连接、缩短接地线长度等措施，可抑制接地回路干扰。b）在变电站内选择其他独立接地点作为测量回路的接地，可抑制测量回路的干扰。6.2.5其他干扰抑制措施a）在试验前检测每日不同时段的干扰情况，掌握干扰规律，找到干扰较小的时间窗口。尽量安排在干扰较小的时段试验。必要时，试验过程中，暂停试验场地周围的电焊及油处理作业。b）综合考虑气候环境的影响，环境湿度对空间电荷影响较大，相对湿度在50%70%时开展试验较为理想。C）监测试验设备自身局部放电水平，避免因试验设备自身放电而影响局部放电测量结果。d）加强试验过程中的监测。在
20、试验过程中，用紫外成像仪对试验回路和高抗进行监测，发现电晕放电后采取相应的屏蔽措施；使用超声定位仪对高抗进行辅助监测，判断放电来源。附录A（资料性）设备推荐参数A.1变频电源变频电源的推荐参数如下：a）输入电源：380V（l10%）（三相）；b）输入电源频率：50Hz;c）功率不小于试验所需功率的1.5倍；d）额定调节电压范围：0V350V;e）频率调节范围：30HZ300Hz;0输出波形畸变率：3%;g）输出电压不稳定度：1%;h）局部放电量：10pC;1） 噪声水平：85dB;j）连续工作时间：2120min;k）测量功能：电源电流、电压、功角等参数实时监测。A.2中间试验变压器中间试验变
21、压器的推荐参数如下：a）容量不小于试验所需功率的1.5倍；b）额定电压：低压侧额定电压为0.35kV或0.4kV,高压侧根据试验回路品质因数确定;c）额定频率：30HZ300Hz;d）相数：单相；e）局部放电量：额定电压下，高压端子的局部放电量不大于IOPC;f）绕组平均温升：65KoA.3补偿电容器补偿电容器的推荐参数如下：a）额定电容量：按照试验频率、被试高抗电感值确定；b）多台电容器并联、串联组成电容器组（额定电压1200kV）;c）局部放电量：单台不大于20pC;d）连续工作时间：2120min;e）绝缘底座工频耐受电压不低于20kV。A.4分压器分压器额定电压：1200kV.A.5阻
22、波电抗器阻波电抗器的推荐参数如下:a）电感量宜选用ImH或2mH;b）通流能力不小于150A,150A条件下稳定运行时间不小于120minc）安装位置：宜安置于补偿电容器均压罩内。DUT26222023附录B（资料性）试验回路参数估算方法假设被试高抗额定电感量1.绕组电阻R1.,额定电压U;、额定频率f下损耗PrC试验过程中，补偿电容器电容量C,被试高抗施加最高电压U。试验过程中谐振频率、被试高抗的损耗估算如下：a）谱报频率/b）被试高抗绕组电流/尸幺=1i_.O）1.2fl1.c）被试高抗在额定电压U,、频率f;下损耗P等于铜损PCan与铁损P之和，见公式（B.1）:之一63卜小=/；&+%
23、（蚩）2（Bl）式中：Ir被试高抗在额定电压、额定频率下电流。在试验电压U、频率f;下，被试高抗损耗R见公式（B.2）。廿2”（）+2例x（lM）其中,B=1.21.6。d）补偿电容器介质损耗因数tan,其损耗Pn=U2oCtanS=U2211fCtanoc）试验R路总损耗RRa+Pa。f）对于变频电源、中间试验变压器的容量，应大于试验回路总损耗P。g）中间幡变压器的电压、电流，与回路品质因数有关，根据试验回路中被试高抗的电感、补偿电容器的电容以及等效电阻R计算品质因数Q进而确定中间试验变压器的输出电压，见公式（B.3）o在中间试验变压器输出电压、被试高抗绕组电流确定的情况下，试验回路中各参数都可以估算得到。附录C（资料性）试验报告模板交接试验局部放电测量报告见表C.1。表c.交接试验局部放电测量报告试验时间：年_月一日温度：r相对湿度：%试验频率：Hz施加电压倍数U.i时间min高压套管末屏局部放电量PC中性点套管末屏局部放电量pC铁心接地线放电量pC夹件接地线放电量pC备注1.1051.3051.5S1.30510152025303540455055601.105视在放电量pC试验结论试验人员
