GB/T 25082-2010 800kV直流输电用油浸式换流变压器技术参数和要求

　　ICS 29. 180 K 41

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 25082—2010

　　800kV直流输电用油浸式换流变压器

　　技术参数和要求

　　Specification and technicalrequirementsofoil-immersed-

　　convertortransformersfor800kV DC applications

　　2010-09-02发布 2011-02-01实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 25082—2010

　　目 次

　　前言 Ⅲ

　　1 范围 1

　　2 规范性引用文件 1

　　3 双 12脉波变流器串联系统用换流变压器接线原理示意图 1

　　4 性能参数 2

　　5 绝缘水平 2

　　6 技术要求 3

　　7 测试项 目 4

　　8 标志 、包装 、运输和贮存 5

　　附录 A (资料性附录) 换流变压器的有关性能参数实例 6

　　附录 B (资料性附录) 阀侧绕组的外施直流电压 、极性反转电压和外施交流电压的计算实例 7

　　B. 1 换流变压器基本参数 7

　　B. 2 外施直流电压 7

　　B. 3 极性反转电压 7

　　B. 4 外施交流电压 7

　　附录 C (规范性附录) 使用部门与制造单位协商的试验 8

　　C. 1 长时间空载试验 8

　　C. 2 油流带电试验 8

　　C. 3 转动油泵时的局部放电测量 8

　　Ⅰ

　　GB/T 25082—2010

　　前 言

　　本标准需与 GB/T 18494. 2—2007配套使用 。

　　本标准的附录 C为规范性附录 , 附录 A 和附录 B为资料性附录 。

　　本标准由中国电器工业协会提出 。

　　本标准由全国变压器标准化技术委员会(SAC/TC44)归 口 。

　　本标准起草单位 :沈阳变压器研究院 、南方电网技术研究中心 、特变电工沈阳变压器集团有限公司 、机械工业北京电工技术经济研究所 、北京网联直流工程技术有限公司 、西安西电变压器有限责任公司 、保定天威保变电气股份有限公司 、国网电力科学研究院 、中国电力科学研究院 。

　　本标准主要起草人 :王健 、郭振岩 、饶宏 、方晓燕 、章忠国 、马为民 、李文平 、宓传龙 、黎小林 、伍志荣 、李光范 、汪德华 、吕金壮 。

　　Ⅲ

　　GB/T 25082—2010

　　800kV直流输电用油浸式换流变压器

　　技术参数和要求

　　1 范围

　　本标准规定了 ±800kV级直流输电系统用高端(600 kV 和 800 kV) 油浸式换流变压器的性能参数 、绝缘水平 、技术要求 、测试项目 、标志 、包装 、运输和贮存等 ,并在附录 A 中给出了一些具体产品的有关性能参数实例 。

　　本标准适用于采用双 12脉波变流器串联的 ±800kV级直流输电系统用高端单相油浸式换流变压器(以下简称换流变压器) 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款 。凡是注 日期的引用文件 ,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准 ,然而 ,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本 。凡是不注日期的引用文件 ,其最新版本适用于本标准 。

　　GB 1094. 1 电力变压器 第 1部分 :总则(GB 1094. 1—1996,eqvIEC 60076-1:1993)

　　GB 1094. 2 电力变压器 第 2部分 :温升(GB 1094. 2—1996,eqvIEC 60076-2:1993)

　　GB 1094. 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(GB 1094. 3—2003, IEC 60076-3:2000,MOD)

　　GB 1094. 5 电 力 变 压 器 第 5 部 分 : 承 受 短 路 的 能 力 (GB 1094. 5—2008, IEC 60076-5: 2006, MOD)

　　GB/T 18494. 2—2007 变流变压器 第 2部分 :高压直流输电用换流变压器(IEC 61378-2:2001, MOD)

　　IEC 60296:2003 电工流体 变压器和开关用的未使用过的矿物绝缘油

　　3 双 12脉波变流器串联系统用换流变压器接线原理示意图

　　采用双 12脉波变流器串联 的 ± 800 kV 级 直 流 输 电 系 统 用 换 流 变 压 器 的 接 线 原 理 示 意 图 如 图 1所示 。

　　1

　　GB/T 25082—2010

　　图 1 双 12脉波变流器串联系统用换流变压器接线原理示意图

　　4 性能参数

　　在换流变压器询价和订货时 ,供 、需双方应就下列性能参数进行协商 ,并在订货合同中予以明确 。

　　a) 额定容量 ;

　　b) 网侧绕组额定电压 ;

　　c) 网侧绕组额定电压分接范围 ;

　　d) 阀侧绕组额定电压 ;

　　e) 绕组联结组标号 ;

　　f) 空载损耗 ;

　　g) 负载损耗 ;

　　h) 空载电流 ;

　　i) 短路阻抗 ;

　　j) 声级水平 ;

　　k) 阀侧绕组最大相电压 ;

　　l) 直流偏磁电流(每相网侧绕组中性点允许连续通过的直流电流) 。

　　5 绝缘水平

　　换流变压器的绝 缘 水 平 按 GB/T 18494. 2—2007 的 规 定 来 确 定 或 计 算 。 附 录 B 中 给 出了 一 台800kV换流变压器阀侧绕组的外施直流电压 、极性反转电压和外施交流电压的计算实例 。

　　2

　　GB/T 25082—2010

　　6 技术要求

　　6. 1 基本要求

　　按 本 标 准 制 造 的 换 流 变 压 器 应 符 合 GB 1094. 1、GB 1094. 2、GB 1094. 3、GB 1094. 5 及GB/T 18494. 2—2007的规定 。

　　6. 2 安全保护装置

　　6. 2. 1 换流变压器应装有气体继电器 ,其接点容量应不小于 66 VA(交流 220 V 或 110 V) ,直流有感负载时 ,应不小于 15W 。

　　积聚在气体继电器内的气体数量达到 250 mL~ 300 mL或油速在整定范围内时 ,应分别接通相应的接点 。气体继电器的安装位置及其结构应能观察到分解气体的数量和颜色 ,且应便于在地面取气体 。

　　换流变压器油箱和联管的设计应采取措施 ,使气体易于汇集在气体继电器内 。

　　6. 2. 2 应至少在换流变压器油箱长轴两端各设置一个导流式压力释放装置 。 当内部压力达到所安装的压力释放装置的启动压力时 ,压力释放装置应能可靠释放压力 。

　　6. 2. 3 带有套管式电流互感器的换流变压器应供给信号测量和保护装置辅助回路用的接线盒 。

　　6. 2. 4 阀侧采用 SF6 气体绝缘的套管应配有气体压力在线检测装置 , 当气体压力小于套管要求的整定值(通常为 0. 24MPa)时发出报警信号 ,此时应充 SF6 气体到整定值以上(当温度在 50℃时压力应在0. 4 MPa) 。

　　6. 3 强油冷却系统及控制箱

　　6. 3. 1 根据冷却方式供给全套风冷却装置或水冷却装置 ,但不供给水路装置(如水泵 、水箱 、管路和阀门等) 。

　　6. 3. 2 对于强油风冷或强油水冷的换流变压器 ,须供给冷却系统控制箱 。强油循环装置的控制线路应满足下列要求 :

　　— 换流变压器在运行中 ,其冷却系统应按负载和温度情况自动逐台投入或切除相应数量的冷却器或风扇 ;

　　— 当切除故障冷却器时 ,备用冷却器应自动投入运行 ;

　　— 当冷却系统电源发生故障或电压降低时 ,应自动投入备用电源 ;

　　— 当投入备用电源 、备用冷却器 、切除冷却器或电动机损坏时 ,均应发出信号 。

　　6. 3. 3 强油风冷或强油水冷的油泵电动机及风扇电动机应当分别有过载 、短路和断相保护 。

　　6. 3. 4 强油风冷或强油水冷却器的动力电源电压应为三相交流 380V,控制电源电压为交流 220V。

　　6. 3. 5 强油风冷及强油水冷换流变压器 , 当冷却系统发生故障切除全部冷却器时 ,在额定负载下允许运行 20 min。 当油面温度尚未达到 75 ℃时 ,允许上升到 75 ℃ ,但切除冷却器后的最长运行时间不得超过 1 h。

　　6. 4 油保护装置

　　6. 4. 1 换流变压器均应装有储油柜 ,其结构应便于清理内部 。储油柜的一端应装有油位计 ,其位置应易于观察 。储油柜的容积应保证在最高环境温度及允许过载状态下油不溢出 ,在最低环境温度未投入运行时 ,观察油位计应有油位指示 。

　　6. 4. 2 储油柜应有注油 、放油 、放气和排污装置 。

　　6. 4. 3 换流变压器应采取防油老化措施 , 以确保换流变压器油不与大气相接触 ,如 :在储油柜内部加装胶囊或隔膜等 。

　　6. 5 油温测量装置

　　6. 5. 1 换 流 变 压 器 应 装 有 供 温 度 计 用 的 管 座 。 所 有 设 置 在 油 箱 顶 盖 的 管 座 应 伸 入 油 内 不 少 于110 mm。

　　6. 5. 2 换流变压器须装设户外式信号温度计 ,对于强油循环的换流变压器应设两个 。信号接点容量在

　　3

　　GB/T 25082—2010

　　交流电压 220V 时应不低于 50VA,直流有感负载时应不低于 15W 。温度计的引线应用支架固定 。信号温度计的安装位置应便于观察 。

　　6. 5. 3 换流变压器应装有远距离测温用的测温元件 ,对于强油循环的换流变压器应装有两个远距离测温元件 ,且应放于油箱长轴的两端 。

　　6. 5. 4 当换流变压器采用集中冷却结构时 ,应在靠油箱进出油口总管路处装测油温用的温度计管座 。

　　6. 6 换流变压器油箱及其附件的技术要求

　　6. 6. 1 换流变压器一般不供给小车 ,其箱底应留有与基础安装的固定孔 ,若用户特殊要求 ,其箱底支架焊装位置应符合轨距的要求 。轨距 :纵向为 1435 mm ,横向为 1435 mm、2000 mm(2× 2000 mm、3× 2000 mm) 。若换流站要求备用换流变压器需要转体后替换故障换流变压器 ,则需考虑提供换流变压器转体用的小车(如果需要制造方提供 ,则需在合同中明确) 。

　　6. 6. 2 应在油箱的上部 、中部和下部分别装有统一口径的油样活门 。换流变压器油箱底部应装有排油装置 。

　　6. 6. 3 换流变压器油箱应承受真空度为 13. 3 Pa和正压力为 98 kPa的机械强度试验 ,不得有损伤和不允许的永久变形 。

　　6. 6. 4 换流变压器在油箱下部应有供千斤顶顶起换流变压器的装置 。

　　6. 6. 5 为便于观察气体继电器 ,应在油箱壁上设置适当高度的梯子 。

　　6. 6. 6 换流变压器油箱结构型式可采用钟罩式或桶式 。

　　6. 6. 7 套管的安装位置应便于接线 ,且其网侧带电部分的空气间隙 ,应满足 GB 1094. 3 的要求 , 阀侧带电部分的空气间隙应在满足绝缘要求的同时兼顾阀厅的设计 。

　　6. 6. 8 换流变压器油箱上部应装有滤油用阀门 ,下部应装有放油阀 。

　　6. 6. 9 换流变压器整体应具有承受真空度 13. 3 Pa的能力 。

　　6. 6. 10 换流变压器所有组件应符合相应的标准要求 。

　　6. 7 其他要求

　　6. 7. 1 换流变压器结构应便于拆卸和更换套管 ,并应便于连同冷却器一起将套管推入阀厅 。

　　6. 7. 2 换流变压器铁心和夹件应分别引出并可靠接地 ,接地处应有明显的接地符号 “”或 “接地 ”字样 。其他较大金属结构零件均应可靠接地 。

　　6. 7. 3 套管式电流互感器至少应满足 : 网 、阀侧线端 ,每相装一只测量级和两只保护级 ; 中性点装一只保护级 。

　　6. 7. 4 所使用的变压器油应符合 IEC 60296:2003的要求 。应严格控制变压器油中硫的含量 。在注入换流变压器前 ,变压器油的耐压值应大于 70 kV。各制造单位应按各自的技术规范对油中颗粒度进行控制 。

　　7 测试项目

　　7. 1 换流变压器除应符合 GB 1094. 1 和 GB/T 18494. 2—2007所规定的试验项目外 ,还应符合 7. 2~

　　7. 9 的规定 。

　　7. 2 带油室的有载分接开关试验合格后 ,应将其装入换流变压器中 ,对分接开关油室进行密封试验 ,不能有渗漏 。

　　7. 3 换流变压器本体及储油柜应能承受在最高油面上施加 30 kPa静压力的油密封试验 ,试验时间持续 24h,不得有渗漏及损伤 。

　　7. 4 温升试验前 、后 ,应取油样进行气相色谱分析试验 ,油中应不含乙炔 ,其他烃类气体应无明显变化 。

　　7. 5 换流变压器全部试验完成后 ,如有必要 ,应对充油套管取油样进行试验 ,油中应无乙炔 。

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　　GB/T 25082—2010

　　7. 6 应提供换流变压器吸收比(R60/R15 ) 和极化指数(R10min/R1min) 的实测值 ,测试通常应在 10 ℃ ~ 40 ℃温度下进行 。

　　7. 7 换流变压器介质损耗因数(tanδ) ,在 20 ℃ ~ 25 ℃时一般应不大于 0. 005。

　　7. 8 经使用部门与制造单位协商可进行下列试验(详见附录 C) 。

　　a) 长时间空载试验 ;

　　b) 油流静电试验 ;

　　c) 转动油泵时的局部放电测量 。

　　7. 9 换流变压器需进行空载噪声和负载噪声的测量 , 如试验条件允许 , 宜进行谐波噪声 、偏磁噪声的测量 。

　　8 标志、包装、运输和贮存

　　8. 1 换流变压器须具有承受其总质量的起吊装置 。换流变压器器身 、油箱 、储油柜或冷却器应有起吊装置 。

　　8. 2 换流变压器的结构应在经过正常的铁路 、公路及水路运输后 , 内部结构相互位置不变 ,紧固件不松动 。换流变压器的组件 、部件(如套管 、冷却器 、事故放油阀和储油柜等)结构布置位置应不妨碍吊装 、运输及运输中紧固定位 。

　　8. 3 换流变压器通常为不带油运输 ,但须充干燥的氮气或干燥的空气(露点低于 -40 ℃) 。 运输前应进行密封试验 , 以确保在充以 20 kPa~ 30 kPa压力时密封良好 。换流变压器主体到达现场后 ,油箱内的气体压力应保持正压 ,并有压力表进行监视 。换流变压器在运输和贮存期间应保持正压 ,并有压力表进行监视(为保持油箱内的气体压力为正压 ,应配备补气装置) 。

　　8. 4 换流变压器在运输中应装三维冲撞记录仪 。

　　8. 5 换流变压器应能承受运输冲撞加速度 30 m/s2 (水平) 。

　　8. 6 换流变压器组件 、部件(如套管 、储油柜 、闸阀及冷却器等)在运输中 ,不应损坏和受潮 。

　　8. 7 成套拆卸的组件和零件(如气体继电器 、套管 、温度计及紧固件等) 的包装 ,应保证经过运输 、贮存直至安装前不损坏和不受潮 。

　　8. 8 成套拆卸的大组件(如储油柜等)运输时可不装箱 ,但应保证不受损伤 ,在整个运输与贮存过程中不得进水和受潮 。

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　　GB/T 25082—2010

　　附 录 A

　　(资料性附录)

　　换流变压器的有关性能参数实例

　　单相双绕组换流变压器的有关性能参数实例见表 A. 1。

　　表 A. 1 单相双绕组换流变压器的有关性能参数

　　额定容量MVA

　　电压组合

　　联结组标号

　　阀侧绕

　　组最大

　　相电压kV

　　直流偏

　　磁电流

　　A

　　空载损耗 kW

　　负载损耗 kW

　　空载

　　电流

　　%

　　短路

　　阻抗

　　%

　　声压级dB(A)

　　网侧绕组kV

　　分接范围 %

　　阀侧绕组kV

　　250

　　525/ 3

　　+18× 1. 25

　　-6× 1. 25

　　169. 85

　　Ii0

　　174. 5

　　5. 8

　　122

　　648

　　0. 20

　　18. 0

　　≤75

　　250

　　525/ 3

　　169. 85/ 3

　　Ii0

　　174. 5/ 3

　　5. 8

　　170

　　577

　　0. 20

　　18. 0

　　≤75

　　244. 1

　　525/ 3

　　+16× 1. 25

　　-8× 1. 25

　　165. 59

　　Ii0

　　171. 7

　　5. 8

　　113

　　624

　　0. 15

　　18. 5

　　≤75

　　244. 1

　　525/ 3

　　165. 59/ 3

　　Ii0

　　171. 7/ 3

　　5. 8

　　162

　　565

　　0. 20

　　18. 5

　　≤75

　　321. 1

　　530/ 3

　　+23× 1. 25

　　-5× 1. 25

　　170. 3

　　Ii0

　　177. 2

　　10

　　178

　　620

　　0. 16

　　18. 0

　　≤75

　　321. 1

　　530/ 3

　　170. 3/ 3

　　Ii0

　　177. 2/ 3

　　10

　　250

　　616

　　0. 22

　　18. 0

　　≤75

　　297. 1

　　515/ 3

　　+22× 1. 25

　　-6× 1. 25

　　157. 6

　　Ii0

　　164. 9

　　10

　　188

　　683

　　0. 25

　　16. 7

　　≤75

　　297. 1

　　515/ 3

　　157. 6/ 3

　　Ii0

　　164. 9/ 3

　　10

　　188

　　671

　　0. 25

　　16. 7

　　≤75

　　注 1: 短路阻抗是以额定容量为基准值的基波短路阻抗 。

　　注 2: 空载损耗未考虑直流偏磁的影响 。

　　注 3: 负载损耗为基波损耗 ,未考虑谐波电流的影响 。如果考虑谐波电流的影响 ,则谐波损耗按 GB/T 18494. 2— 2007的规定计算 。

　　注 4: 负载损耗和短路阻抗的参考温度均为 80 ℃ 。

　　注 5: 声压级以正弦空载励磁或正弦负载电流励磁为基准 。

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　　GB/T 25082—2010

　　附 录 B

　　(资料性附录)

　　阀侧绕组的外施直流电压、极性反转电压和外施交流电压的计算实例

　　B. 1 换流变压器基本参数

　　额定容量 :250 MVA(单相双绕组 、联结成 Yy三相组)

　　网侧绕组额定电压 :525/ 3+- 7(2)25(.)%(5%) kV

　　阀侧绕组额定电压 :169. 85/ 3 kV

　　换(工):U4(器):V(m)的整(174). 流桥(5kV)间所串接的 6 脉波桥的数量 :N=4

　　B. 2 外施直流电压

　　= 1. 5 × [(4- 0. 5) ×Udm + 0. 7 ×Uvm ) = 1 254kV

　　Udc = 1. 5 × [(N - 0. 5) ×Udm + 0. 7 ×Uvm]

　　B. 3 极性反转电压

　　= 1. 25× [(4- 0. 5) × 204+ 0. 35× 174. 5) = 969kV

　　Upr = 1. 25× [(N - 0. 5) ×Udm + 0. 35×Uvm]

　　B. 4 外施交流电压

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　　GB/T 25082—2010

　　附 录 C

　　(规范性附录)

　　使用部门与制造单位协商的试验

　　C. 1 长时间空载试验

　　施加 1. 1倍额定电压 ,开启正常运行时的全部油泵 ,运行 12h。试验前 、后油中应无乙炔 ,总烃含量应无明显变化 ,并且应无明显的局部放电的声 、电信号 。

　　C. 2 油流带电试验

　　断开电源 ,开启所有油泵历时 4 h后 ,测量各绕组端子及铁心对地的泄漏电流 ,直到电流达到稳定值 。试验中应无放电信号 。

　　C. 3 转动油泵时的局部放电测量

　　启动全部运行的油泵运行 4 h,期间连续测量中性点 、铁心对地的泄漏电流 ,并监视有无放电信号 。然后在不停油泵的情况下做局部放电试验(施加试验电压 ,使网侧绕组线端电压为 1. 5Um / 3 ,并维持30 min,期间连续观察测量局部放电量)与油泵不转动时的试验相比 , 内部放电量应无明显变化 , 同时油中应无乙炔 。

　　8