特高压换流站绝缘油及SF6气体现场试验要求浅析

苏陈云

（湖南省送变电工程公司调试分公司，长沙 410000）

特高压换流站绝缘油及SF6气体现场试验要求浅析

苏陈云

（湖南省送变电工程公司调试分公司，长沙 410000）

针对哈密-郑州直流特高压输电工程±800kV郑州换流站换流变压器绝缘油处理，从新油交货、注入变压器前油、本体热油循环后、本体静置后4个基建阶段以及换流变残油、有载调压开关油试验几个方面，全面总结了换流变压器绝缘油技术指标、试验项目及过程质量控制要点；同时对郑州特高压换流站SF6气体相关试验（主要包括SF6气体密度继电器校验和SF6气体试验）的控制要点进行了浅析；并且针对换流变阀侧套管SF6密度继电器跳闸接点的特殊性，采用了一种新的试验方法，通过现场试验，测试结果符合标准要求，证明示值校验法校验密度继电器接点是可行的。

特高压换流站；油试验；SF6气体密度继电器；SF6气体试验

特高压换流变压器（简称换流变）是特高压换流站的核心，其成功投运和安全运行是极其重要的，换流变本身重要性决定换流变绝缘油（KI50X型变压器绝缘油）品质要求严格。变压器油KI50X于2005年用于我国第一个直流输电工程—灵宝换流站，由于特高压换流变油试验项目标准目前还没有完全统一，只能参照执行［1］，因此给现场绝缘油试验人员提出了更高的要求；SF6气体具有良好的绝缘性能和灭弧性能，以下针对±800kV郑州换流站特高压换流变绝缘油处理以及SF6气体相关试验几个方面着手，对换流变绝缘油及六氟化硫气体试验的质量控制要点进行浅析，希望能给基建阶段现场油、气试验人员提供一点借鉴。

1　换流变压器绝缘油性能指标

高质量的油务监督不仅需要准确的试验结果，更需要合理的油务监督和质量控制流程，基建阶段换流变油试验的流程主要分为新油交货、注入变压器前、本体热油循环后、本体静置后4个阶段，同时还需要进行换流变残油、有载调压开关油试验，每个环节都有相应的试验项目和技术指标，针对部分环节的油试验项目标准还未统一的情况，郑州换流站通过厂家、业主及同行专家共同沟通，确定相应的油技术指标，见表1、表2，本节所述各个环节的技术指标具有一定的代表性，希望能为特高压换流变油现场试验人员提供一点参考。

表1　特高压换流变压器油技术指标

表2　特高压换流变残油、有载调压开关油技术指标

换流变新油交货试验确定新油是否合格，新油合格后方可接收；新油合格后在现场需重新经过净化脱气处理，合格后方可注入变压器；注入本体后油需要进行热油循环，防止油在换流变内被二次污染，本体热油循环油试验用于监控换流变油进行热油循环时油品质的实时状态，便于安装单位有目的地进行油处理，试验合格后即可以停止热油循环，省时省力；热油循环合格后油需要静置，静置96h后需进行一次油全分析试验，对油所有品质进行一次最后把关。只有通过对换流变油进行新油交货、注入变压器前油、本体热油循环、本体静置后油四个环节的质量把关，才能确保安装阶段换流变油的品质。

换流变本体残油试验不仅能判断换流变在运输途中是否受潮，而且能反应出厂试验时是否发生过放电现象；换流变有载调压开关不同于常规变压器有载调压开关，换流变有载调压开关在运行过程中切换比较频繁，故换流变有载调压开关油试验要求相对比较严格，与本体油标准一致。

2　特高压换流站SF6气体相关试验

SF6气体具有良好的物理化学性能和电气性能［5］，广泛应用于郑州特高压换流站500kV GIS和换流变阀侧套管中；以下就本人直接参与的±800kV郑州换流站基建阶段现场SF6气体试验（主要包括SF6气体密度继电器校验和SF6气体试验）的控制要点进行浅析。由于换流变阀侧套管SF6密度继电器具有特殊性，本节将重点阐述其校验方法。

2.1换流变阀侧套管SF6密度继电器接点校验

郑州换流站换流变阀侧套管SF6密度继电器型号为：233.50.100，厂家为WIKAI，接点精度为1.0级，额定气压0.32MPa，报警气压0.24MPa，跳闸气压为0.1MPa，量程为（-0.1～0.5）MPa。现场使用JD12型SF6气体密度继电器校验仪，精度为0.2级，现场试验严格按照JJC 1073—2011《压力式六氟化硫气体密度控制器》［6］规程执行。

由于换流变阀侧套管SF6密度继电器为低气压继电器，SF6气体密度继电器校验仪可以正常采到报警接点动作情况，但可能无法采集到跳闸接点动作值和返回值，为解决这个问题，提出采用示值校验法校验密度继电器接点。密度表连接好后，进入示值校验界面，如图1所示，设定好温度（最好在恒温20℃下）、目标气压后，通过微调升、降对气压进行调节，然后通过万用表测量密度继电器接点的通断情况，记录下万用表通、断时对应密度继电器校验仪时瞬时气压值，即为密度继电器跳闸接点的动作值和返回值。郑州换流站换流变阀侧套管SF6密度继电器接点校验举例见表3。

图1　密度继电器示值校验界面

表3　郑州换流站换流变阀侧套管SF6密度继电器接点校验结果

SF6气体密度继电器校验注意事项：

（1）现场进行SF6气体密度继电器校验时，应避免阳光直射［7］。强烈的阳光辐射导致继电器金属外壳温度高于环境温度，使继电器气室内SF6气体温度升高，高于校验仪所测的环境温度，密度继电器校验仪将测量压力转化为20℃标准压力时会产生一定的误差。

（2）SF6气体密度继电器的摆放产生的影响。SF6气体密度继电器在正常运行中一般是竖直安装，所以现场进行密度继电器校验时，密度继电器必须竖直放置，水平或侧放时测量误差比较大，以套管SF6气体密度继电器为例，试验结果见表4。从表4中可以看出，密度继电器竖直放置进行校验时合格，其他方式放置时有可能导致试验结果不合格。

表4　不同放置方式下SF6气体密度继电器的校验结果

（3）考虑到现场建立恒温室（恒温20℃）不太现实，可将成批的密度继电器放置于空调房间进行校验，空调温度设置为20℃，待室内温度基本稳定在（20±5）℃后再进行继电器校验；若密度继电器运输时已经安装在设备上，也应尽量在（20±5）℃环境下校验。

2.2SF6气体试验

郑州换流站基建阶段SF6气体试验主要包括SF6新气试验（充入电气设备前）和充入电气设备后SF6气体交接试验，两个阶段的试验项目和技术指标不同。SF6气体现场试验关键项目为SF6气体湿度、SF6气体纯度以及SF6气体泄漏试验。

SF6气体湿度是保证SF6电气设备安全运行的一项重要技术指标，SF6气体中水分的存在：①能降低SF6气体绝缘性能；②加重电气设备金属件、绝缘件的腐蚀作用；③与分解产物反应产生有害有毒气体，并且其水解产物会加重设备内部绝缘性能劣化和腐蚀。

SF6气体在充装过程中还可能混入少量的空气、水分、和矿物油等杂质，这些杂质均带有或会产生一定的毒性物质。因此，为保证SF6气体的纯度和质量，国内外均对SF6气体制定了SF6纯度标准。

SF6气体密度影响设备SF6气的绝缘性能，当发生SF6气体泄漏时，会引起：①SF6气体密度下降；②外界空气中水分渗入；SF6气体泄漏是影响SF6设备能否长期安全运行的关键。

1）SF6新气试验（充入电气设备前）

SF6新气试验项目和质量指标详见GB/T 12022—2014《工业六氟化硫》标准［8］与GB 50150—2006《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》［9］，SF6新气到货后，对气瓶的抽检率为10%，其他每瓶只测定SF6气体湿度。

2）SF6气体交接试验（充入电气设备后）

充入电气设备后SF6气体交接试验试验项目和质量指标详见GB/T 8905—2008《六氟化硫电气设备中气体管理和检测导则》［10］，现场SF6气体（充入电气设备后交接试验）主要试验项目有：气体湿度、纯度及检漏试验（局部包扎法），部分试验结果见表5。

3）SF6气体试验注意事项

（1）新装SF6设备充气后，须SF6气体在充入电气设备24h后，方可进行SF6气体湿度试验，应尽量避免影响SF6设备中水分测定的因素，如环境温度、阀门及管道清洁度、SF6气体流速等。

表5　郑州换流站GIS SF6气体交接试验结果

（2）现场采用局部包扎法进行定量SF6气体检漏试验，要求在包扎后24h时进行检测。

（3）每个气室均应进行气体湿度、纯度及检漏试验。

3　结论

1）郑州换流站基建阶段换流变油试验的流程分为新油交货、注入变压器前油、本体热油循环后油、本体静置后油试验四个阶段，同时还需要进行本体残油及换流变有载调压开关油试验，每个环节执行相对应的油技术指标。

2）现场进行换流变阀侧套管SF6气体密度继电器校验时，采用示值校验法校验密度继电器跳闸接点是可行的。

3）现场进行SF6气体试验主要包括新气试验和注入设备后SF6气体交接试验，SF6新气需抽检10%进行全分析试验，其余只需进行SF6气体湿度试验；注入设备后SF6气体交接试验主要进行SF6气体湿度、纯度和检漏试验。

［1］ 张文亮， 张国兵. 特高压变压器用油技术指标及若干问题探讨［J］. 中国电机工程学报， 2009， 29（7）： 1-6.

［2］ 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局. GB 2536—2011. 电工流体变压器和开关用的未使用过的矿物绝缘油［S］.

［3］ 中华人民共和国国家电网公司， DW 220—2008. ±800kV换流站换流变压器施工及验收规范［S］.

［4］ 国家能源局. DL/T 274—2012. ±800kV高压直流设备交接试验［S］. 北京： 中国电力出版社， 2012.

［5］ 毕玉修， 王成亮. SF6气体密度继电器现场检验的有关问题［J］. 江苏电机工程， 2005， 24（5）： 45-47.

［6］ 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局， JC 1073—2011. 压力式六氟化硫气体密度控制器［S］.

［7］ 计光荣， 金琦， 孙亚洲. SF6气体密度继电器校验结果影响因素［J］. 云南电力技术， 2010， 38（2）： 55-56.

［8］ 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局. GB/T 12022—2014. 工业六氟化硫［S］.

［9］ 中国电力企业联合会. GB 50150—2006. 电气装置安装工程电气设备交接试验标准［S］.

［10］ 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局. GB/T 8905—2008. 六氟化硫电气设备中气体管理和检测导则［S］.

用于提供电源接口的设备和方法

近日，国家知识产权局公布专利“用于提供电源接口的设备和方法”，申请人为施耐德电气IT公司。

本文描述的方面和实施方式针对电源接口装置，其包括被配置为耦合到电力公共设施的第一电源接口和被配置为耦合到包括一个或多个电源以及一个或多个负载的微电网的第二电源接口，一个或多个电源包括发电机。

电源接口装置还包括耦合到第一电源接口和第二电源接口的电源转换电路和耦合到电源转换电路的控制器。

控制器被配置为通过至少以下操作来允许在以第一频率与电压操作的电力公共设施和以第二频率与电压操作的微电网之间衔接：检测发电机的操作频率并且基于发电机的操作频率来控制在电力公共设施和微电网之间的功率流。

On-site Testing Requirements of Ultra-high Voltage Converter Transformer Insulating Oil and SF6Gas

Su Chenyun
（Debugging Branch， Hu'nan Electric Power Transmission and Transformation Construction Company，Changsha 410000）

For Hami-Zhen Zhou UHV DC transmission project of ±800kV Zhen Zhou UHV converter transformer for insulating oil transformer， test standards， test items and process quality control points of Converter transformer insulating oil were summarized in the aspects of the new oil， injection transformer oil， hot oil circulation， static oil of transformer， residual oil and OLTC oil； And the influence of transformer oil field test factors and treatment methods were introduced； At the same time， the control points of gas test of Zhen-Zhou HUV converter were analyzed； Because of the Particularity of the SF6density relay trip contacts on the Converter transformer bushing， a new test method was used； And the test results meet the standard requirements which prove the new method is viable.

UHV converter； oil test； SF6gas density relay； SF6gas test

苏陈云（1982-），男，汉族，湖北天门人，硕士，工程师，主要从事高压电气调试工作。