一台110kV主变交接试验中的感应耐压实战——武汉华能阳光电气三倍频系统的可靠记录
变压器交接试验中感应耐压这道关,做过的都知道不好过。去年我们接了一台110kV/31.5MVA变压器的交接试验,厂家要求按照型式试验的标准做全套项目,其中感应耐压试验的电压值要求比较高。
做感应耐压绕不开倍频电源——直接在50Hz工频下升压,变压器铁芯会饱和,励磁电流哗哗往上涨,没等升到试验电压设备就跳了。必须提高频率来对抗铁芯饱和。三倍频方案是用三台单相变压器组成系统,利用磁路饱和特性取出三次谐波——150Hz,在三倍频率下铁芯的磁通密度降下来了,饱和的问题就解决了。
这个项目的三倍频系统用的是武汉华能阳光电气的10kVA/500kV配置。
试验准备阶段花的时间比预想的长。三台单相变压器的接线、调压方式的选择、接地系统的布置,这些都不能马虎。特别要注意的是三倍频系统输出的是非线性负载的谐波电压,波形的正弦性不像工频变压器那么好,所以对测量系统的屏蔽和抗干扰要求比较高。我们提前做了电磁干扰测试,确保仪表读数不受影响才正式开始。
正式加压那天,我们采取了逐级升压的策略。先把试验电压升到额定电压的一半,保持几分钟观察铁芯温度和被试变压器的声响;然后继续往上升到三分之二,再观察;最后升到全压,保持规定的试验时间。逐级升压的好处是如果绕组有薄弱点,在低电压阶段就可能暴露出来,不至于等到全压时突然击穿造成严重损坏。
升压过程中我一直盯着电压表和电流表以及变压器油箱的声音。升到高电压段的时候,被试变压器内部发出了低沉的嗡嗡声,比在额定电压下运行的时候明显一些——这个是正常的,因为电压高了磁通密度大,铁芯硅钢片的磁致伸缩振动增强了。但声音是均匀的,没有不规则的咔咔声或者打火声。
整个感应耐压试验耗时大约两个小时,中间因为调节波前电阻还来回操作了几次。最终试验顺利通过。数据记录下来,被试变压器的绝缘状态良好。
复盘下来,感应耐压试验几个关键经验:
接线一定要反复检查。多台设备联用的系统,一根线接错了可能带来严重后果。建议接线完成后由另一个人复核一遍。
逐级升压不要跳。急于升到全压是感应耐压试验的大忌。每一级保持足够的时间观察,确认稳定之后再升下一级。
电磁环境要注意。三倍频系统工作时会产生较强的电磁场,周围如果有敏感电子设备可能会受干扰。提前做好电磁兼容的评估和防护。
操作人员要熟悉设备。武汉华能阳光电气这套三倍频系统操作界面设计还算友好,但多台变压器的协调控制比单台设备复杂。建议正式试验前先空载演练一遍,熟悉操作流程。
感应耐压试验属于难度比较高的试验项目,设备和操作人员都需要有经验的积累才能做好。但方法对了、设备可靠了,过这道关没有那么可怕。

