Page 25 - 电力与能源2022年第一期

司文荣, 等: 换流变压器直流局放超宽频带检测数据处理需求分析 1
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列基于智能算法可以实现 PD 源和随机噪声源的 为“ 超宽频带脉冲电流法”, 用以区别现行广泛使
快速分离和显示 [ 3-4 ] 。试验人员只需关注与耐压 用的传统脉冲电流法。
幅值相关的 PD 源信号, 可为换流变压器是否通 表 1 换流变压器 PD 测试技术标准汇总
过 PD 试验提供可信依据。此外, 试验过程对应 类型 标准名称 试验方法、 场所 试验对象及加压
的脉冲电流波形 - 时间序列还可以为换流变压器 脉冲 电 流 法, 现
后期绝缘状态分析和试验提供包含丰富信息的历 国家 GB / T7354 — 2018 场或 实 验 室; 对 电气 设 备, 交 流
标准 《 高电压试验技术 局 “ 超 宽 频 带 PD 耐压、 直流耐压
史比对数据。调研发现, 目前还没有关于“ 直流耐 部放电测量》 测量 仪” 给 出 了
简单描述
压试验超宽频带 PD 智能检测技术” 用于换流变
GB / T18494.2 — 2007 高 压 直 流 输 电
压器的研究报道 [ 5-6 ] 。 《 变流变压器 第 2 部 GB / T7354 — 2018 用 三 相 和 单 相
本文主要研究国内现行标准规定的换流变压 国家 分 高压直流输电用换 的脉 冲 电 流 法, 油浸 式 变 压 器,
标准 流变 压 器( 以 下 简 称
器直流耐压 PD 试验程序, 以及与基于超宽频带 “ GB / T 18494.2 — 现场或实验室 交流 耐 压、 直 流
耐压
检测的脉冲群快速智能聚类和分离技术的融合方 2007 ”)
DL / T1243 — 2013
案, 包含剔除噪声源后与加压幅值相关的 PD 源 ±800kV 及 以
行业 《 换 流 变 压 器 现 场 局 GB / T7354 — 2018 下换 流 变 压 器,
放电幅值、 频次等数据处理和显示技术, 在满足工 标准 部放电测试技术》( 以 的脉 冲 电 流 法, 交流 耐 压、 直 流
下简称“ DL / T1243 — 现场
程应用的同时方便试验操作人员对试验过程数据 耐压
2013 ”)
的把控和判断, 并考虑后期耐压数据追溯和对比
DL / T1999 — 2019
分析的需求 [ 7-10 ] 。 行业 《 换流变压器直流 PD GB / T7354 — 2018 ±800kV 及 以
标准 测量现 场 试 验 方 法》 的脉 冲 电 流 法,下 单 相 换 流 变
1 标准规定的试验电压、 时间及要求 ( 以 下 简 称 “ DL / T 现场 压器, 直流耐压
1999 — 2019 ”)
目前, 换流变压器直流耐压 PD 试验主要相
换流变压器与电力变压器不同, 应按 GB / T
关的在执行中的国家标准和行业 标准如表 1 所 7354 — 2018 中通用 PD 试验检测中描述的进行交
示。在表 1 中, GB / T7354 — 2018 定义了 PD 试 流电压和直流电压下的 PD 试验, 直流电压下的
验的术语和有关的被测参量, 规定了使用的试验 PD 试验只在阀侧进行。其中, PD 现场试验交流
回路、 测量回路、 通用的模拟及数字测量方法, 并 和直流下的施压方法具体如下。
给出了校准方法及对校准仪器的要求、 试验程序、 根据 DL / T1243 — 2013 得到换流变压器交、
区分 PD 和外界干扰的准则。因此, 该标准适用
直流耐 压 PD 试 验 接 线 图 如 图 1 所 示。 在 图 1
于电气设备、 组件或系统在频率400Hz及以下的 中, G 为发电机组; L 为补偿电抗器; T 为中间变
交流电压试验或直流电压试验时产生 的 PD 测
压器; V 为电压测量装置; a , b 为阀侧绕组线端;
量。 GB / T7354 — 2018 规定的脉冲电流法 PD 检 C 1 C 2 为阀侧高压套管电容; A , N 为网侧绕组线
,
测可分为宽带和窄带测量这 2 种, 也是表 1 其他 端; S 为调压绕组高压端; C 3 C 4 为网侧高压套管
,
标准执行参照的方法, 即所谓的常规脉冲电流法。
电容; Z 为检测阻抗; PDE 为局部放电测试仪; ZF
宽带检测法的下限检测频率 f 1 为 30~100kHz ,
,
为直流发生器; R 1 R 2 为保护电阻。
上限检测频率 f 2≤1 MHz , 检测频带宽度 Δ f 为
100~900kHz , 其具有脉冲分辨率高、 信息相对丰
富的优点, 但信噪比低; 窄带检测法的频带宽度 Δ f
较小, 一般为9~30kHz , 中心频率 f m 为50kHz~
1MHz , 其具有灵敏度高、 抗干扰能力强的优点,
但同时具有脉冲分辨率低、 信息不够丰富的缺点。
GB / T7354 — 2018 中给出了超宽频带 PD 测
量仪的定义: 可以用非常宽频带示波器或选频仪
器( 例如频谱分析仪) 配上合适的耦合装置来测量 图 1 换流变压器交、 直流耐压 PD 试验接线图
PD 。目前基于脉冲电流、 检测频带数十兆赫兹及 交流电压下的 PD 试验可以分为: ① 阀侧施
以上的高频法 / 宽带法 / 超宽频带法检测 PD 统称 压, 见图 1 ( a ) 和图 1 ( b ), 根据换流变压器的结构