110kV主变的感应耐压:为什么非得用三倍频
变压器交接试验里,感应耐压是道不好过的关。去年做一台 110kV/31.5MVA 的变压器,厂家要求按型式试验的标准做全套,感应耐压的电压值定得比较高。
这道试验绕不开倍频电源。50Hz 工频下直接往上升,铁芯会饱和,励磁电流哗哗涨,还没到试验电压设备就跳了。提高频率能避开这个问题——频率上去,同样电压下铁芯的磁通密度就降下来。三倍频的做法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,得到 150Hz。
这次用的是 10kVA/500kV 配置的三倍频系统。
准备阶段比预想的费时间。三台单相变压器怎么接线、调压方式选哪种、接地系统怎么布,都不能马虎。还有一点:三倍频输出的是谐波电压,波形正弦性不如工频变压器,对测量系统的屏蔽和抗干扰要求更高。我们提前做了电磁干扰测试,确认仪表读数不受影响才开始。
正式加压那天用了逐级升压。先升到试验电压的一半,停几分钟看铁芯温度、听变压器声响;再升到三分之二,接着观察;最后到全压,保持规定的试验时间。逐级的好处是绕组若有薄弱点,低电压阶段就能露出来,不至于等全压时一下击穿,把变压器打坏。
升压过程中我一直盯着电压表、电流表和油箱的声音。到高电压段,箱体里的嗡嗡声比额定电压下运行明显——这是正常的,电压高了磁通密度大,硅钢片的磁致伸缩振动增强。关键是听均匀不均匀:均匀的嗡嗡声没问题,出现不规则的咔咔声或者打火声就得停。
整个过程大约两个小时,中间调节波前电阻来回操作了几次。最后顺利通过,记录下来的绝缘数据正常。
几条经验。
接线必须反复查。多台设备联用的系统,一根线接错后果不小,接完让另一个人复核一遍,别自己查自己。
逐级升压不能跳。急着上全压是感应耐压的大忌,每一级要留够观察时间,确认稳定再往上升。
电磁环境要提前评。三倍频系统工作时电磁场强,周围有敏感电子设备可能受干扰,防护做在前面。
操作的人得熟设备。三台变压器协调控制比单台复杂,正式做之前空载演练一遍,把流程走顺。
感应耐压属于难度偏高的项目,设备和人都要有点积累。方法和设备都对了,这道关没那么可怕。

