特高压直流±800kV奉贤站换流变振动特性研究.pdf

特高压直流±800kV 奉贤站换流变振动特性研究 1 2 1 1 1 1 1 刘闯 ，金梅花 ，田昊洋 ，周行星 ，瞿珽华 ，赵阳 ，陈文中 （1 国网上海市电力公司电科院，上海 200437 2 国网上海市电力公司嘉定供电公司） 摘要：通过开展特高压直流±800kV 奉贤站四极 24 台换流变压器的振动检测，结合换流变的机械特性， 分析了换流变振动信号的主要特征，并根据振动谐波因子评价方法逐一分析，确定谐波因子的容许值作为 日常带电检测中振动结果分析的评价标准。 关键词：奉贤站；换流变；振动；谐波因子评价 外壳。因此，换流变外壳振动的频谱与电频率以及 1 引言 其内部和外壳结构的固有振动特性有关。 实际测试到的换流变振动频谱，主要振动频率 上海电网长期供不应求、电力不足，已成为典 为100Hz 的倍数，电应力对应电压和电流的平方， 型的多馈入直流系统电网，尤其是特高压直流± 所以电应力的频率为电压、电流频率的两倍，对于 800kV 奉贤站提供四分之一的负荷，因而其稳定运 基频为 50Hz 的换流变电压、电流，振动频谱的基 行至关重要。特高压直流±800kV 奉贤站，包括极 频理论上应该是 100Hz，而奉贤特高压站的换流变 I 高端、极I 低端、极II 高端、极II 低端四个换流 由于其铁芯和外壳的固有频率，300Hz 和400Hz 处 阀厅，共计运行二十四台换流变压器。 的频谱峰值较大。 换流变压器是换流站中的特殊变压器，承担着 换流变振动测点布置如图所示，振动测点布置 功率传送、电压变换以及交直流隔离的作用，是直 垂直高度为变压器三分之一高度处。振动加速度和 流输电系统的核心设备，其安全和稳定运行对保证 振动位移均为有效值。极I 高端、极I 低端、极II 换流站的安全运行具有重要意义。 高端、极II 低端布置都如图1 所示。 换流变压器在交直流电场作用下耐受电压水 平高，电、磁、力、热等方面问题繁多，绝缘结果 复杂、油箱空间及铁芯截面同常规变压器相比更 大，且阀厅中流出的电压谐波较高，这都导致换流 变压器运行的振动和噪声比常规变压器大很多。由 于换流变压器在交接试验和运行中的振动特性并 没有统一的考核标准，在日常带电检测中也未列入 常规检测项目，通过振动对其进行辅助故障诊断的 [1][2][3] 工作较少 。 综合所述，本文通过对特高压直流±800kV 奉 贤站中二十四台换流变压器的振动测试分析其振 图1 换流变（高端）振动测点布置图 动频谱特性，并根据振动谐波因子评价方法逐一分 表1至表3 为极II 高端Y/D 三相振动测试结果， 析，确定谐波因子的容许值作为日常带电检测中振 表4 、表5 为极II 高低端Y/Y C 相振动测试结果， 动结果分析的评价标准。 表6、表7 为极I 高低端Y/D C 相振动测试结果， 表8、表9 为极I 高低端Y/Y C 相振动测试结果， 2 换流变压器测试结果及分析 2 测点的加速度有效值基本分布在 4-8m/s 之间，位 换流变绕组和铁芯在电应力作用下产生振动， 移的有效值基本分布在3-9