| 标准编号 | DL/T 2001-2019 (DL/T2001-2019) | | 中文名称 | 换流变压器空载、负载和温升现场试验导则 | | 英文名称 | Guide for converter transformer on-site no-load test, load test and temperature rise test | | 行业 | 电力行业标准 (推荐) | | 中标分类 | K41 | | 国际标准分类 | 29.180 | | 字数估计 | 21,274 | | 发布日期 | 2019-06-04 | | 实施日期 | 2019-10-01 | | 引用标准 | GB/T 1094.1-2013; GB/T 1094.2-2013; GB/T 2900.95-2015; GB/T 7252; JB/T 501-2006 | | 标准依据 | 国家能源局公告2019年第4号 | | 发布机构 | 国家能源局 | | 范围 | 本标准规定了高压直流输电用油浸式换流变压器进行现场空载、负载和温升试验的方法、试验设备、试验结果判定依据。本标准适用于士800 kV及以下电压等级高压直流输电用单相两绕组换流变压器现场空载、负载和温升试验。单相三绕组换流变压器和±1100 kV换流变压器可参照执行。 | DL/T 2001-2019: 换流变压器空载、负载和温升现场试验导则
DL/T 2001-2019 英文名称: Guide for converter transformer on-site no-load test, load test and temperature rise test
中华人民共和国电力行业标准
换流变压器现场空载、
负载和温升试验导则
国家能源局 发 布
1 范围
本标准规定了高压直流输电用油浸式换流变压器（以下简称换流变）进行现场空载、负载和温升试
验的方法、试验设备、试验结果判定依据。
本标准适用于±800kV及以下电压等级高压直流输电用单相两绕组换流变现场空载、负载和温升试
验。
单相三绕组换流变和±1100kV换流变可参照执行。
2 规范性引用文件
下列文件对于本标准的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本标
准。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本标准。
GB 1094.1-2013 电力变压器 第1部分：总则
GB 1094.2-2013 电力变压器 第2部分：液浸式变压器的温升
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/T 2900.95-2015 电工术语 变压器、调压器和电抗器
GB/T 7252 变压器油中溶解气体分析和判断导则
GB/T 16927.1 高电压试验技术 第1部分：一般定义及试验要求
GB/T 16927.3 高电压试验技术 第3部分：现场试验的定义及要求
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
JB/T 501-2006 电力变压器试验导则
5 总则
5.1 试验目的
换流变现场开展空载试验、负载试验或温升试验的目的如下：
a) 通过测量额定电压下的空载损耗及空载电流，验证这两项指标是否在国家标准或者产品技术协
议的允许范围内，检查和诊断换流变磁路中的缺陷。
b) 通过测量短路阻抗和负载损耗，验证这两项指标是否在国家标准或产品技术协议内，同时还可
以通过试验发现绕组以及漏磁回路结构的缺陷。
c) 换流变温升试验是通过确定顶层油温升和绕组平均温升，验证试品在运行状态下所产生的最大
总损耗与冷却装置平衡的温度是否符合有关标准的规定。
5.2 必要性
以下几种情况下，需在现场开展空载试验、负载试验或温升试验：
a) 现场组装的换流变（温升试验有条件时可进行）。
b) 现场修复的换流变（如更换或修复铁心以及怀疑变压器磁路存在缺陷时可开展空载试验；更换
或修复绕组以及怀疑漏磁回路存在缺陷时可开展负载试验；怀疑换流变存在过热缺陷时可开展
温升试验）。
c) 必要时。
6 空载试验
6.1 试验方法
6.1.1 空载试验对换流变和试验现场的要求
空载试验前换流变和试验现场应满足以下要求：
a) 换流变油温应为 5℃~40℃。
b) 空载试验前换流变的变比与极性测量、直流电阻测量、绝缘特性测量、绝缘油试验等常规试验
合格。
c) 换流变油箱、铁心、夹件及其周围导体应可靠接地。
d) 油经过了充分静置，静置时间按厂家要求。当制造厂无规定时，±800kV 电压等级换流变须静
置 96h 以上，±800kV 以下电压等级换流变须静置 72h 以上。
e) 试验前应退磁，以消除剩磁对空载试验的影响。
注：铁心剩磁的退磁方法及判断方法参见附录 A。
6.1.2 试验接线
换流变现场空载试验接线示意图见图 1。被试换流变的加压侧宜为阀侧，现场空载试验有对称加压
和非对称加压两种方式。阀侧绕组为 D 接线方式的换流变宜采用对称加压方式，如图 1a）所示；阀侧
绕组为 Y 接线方式的换流变压器宜采用非对称加压方式，如图 1b）所示。
6.1.3 空载试验施加的电压
空载试验施加的电压应满足以下要求：
a) 按出厂试验标准开展空载试验时，应依次在 0.5Ur、0.6Ur、0.7Ur、0.8Ur、0.9Ur、0.95Ur、1.0Ur、
1.05Ur、1.1Ur 和 1.15Ur 的电压下测量空载电流和空载损耗。实际施加的电压与指定测量点可
以有偏差，但偏差不宜超过 1%。
注：现场修复的换流变，空载试验电压及加压程序应由制造厂与用户协商确定。
b) 额定电压下的空载损耗测量时，应保证电压波形的总谐波含量 THDu 不大于 5%。若 THDu 大于
5%，应按照协议确认试验的有效性。
c) 空载试验时应使用方均根值电压表与平均值电压表并联。试验电压以平均值电压表读数为准
（该电压表的刻度具同一平均值的正弦波方均根值）。
d) 若波形校正因数 d 的绝对值在 3%以内，则此试验电压波形满足要求。若 d 的绝对值大于 3%，
应按照协议确认试验数据的有效性。
e) 试验频率应为 50±0.5Hz。
f) 空载损耗 P0应按式（1）进行校正：
6.2 试验设备
6.2.1 调压电源
调压电源应满足以下要求：
a) 调压电源应具有长时稳定工作的能力。
b) 现场空载试验用调压电源宜采用大功率变频调压电源。
c) 当采用高压大功率变频调压电源作为空载试验的调压电源时，宜在电源的输出端接Γ型滤波
器。
d) 输出频率应涵盖 50Hz。
e) 调压电源的容量应足够大，电源阻抗应足够小，应能保证当空载电流谐波总含量不大于 100%
时，电源输出电压的波形总畸变率不超过 5%。调压电源的容量应不小于换流变空载容量的 10
倍，可通过式(2)计算得出：
6.2.2 试验变压器
试验变压器应满足以下要求：
a) 试验变压器容量应与调压电源容量匹配，低压侧电压应与调压电源输出额定电压相匹配，高压
侧应与换流变压器阀侧绕组电压相匹配。
b) 用于 D 接换流变对称加压接线法空载试验的两台试验变压器各型号参数宜保持一致，其中任意
一台应能够用于 Y 接换流变的空载试验。试验变压器高压侧电压宜为 1.2Ur。
c) 试验变压器的高压侧输出额定电流宜不小于被试换流变压器的 1.15Ur 电压下的空载电流。
d) 试验变压器的短路阻抗不宜大于 5%。
6.2.3 滤波补偿装置
滤波补偿装置的设备选型及使用应满足以下要求：
a) 当空载电流的谐波含量超过 100%，而调压电源或升压变压器容量有限，无法保证电压波形校
校正因数在±3%范围内，应考虑采用滤波补偿装置。
b) 滤波补偿装置是由固定电容器和可调电感串联组成的无源滤波器，其谐振频率为 3 次、5 次等
奇次谐波频率，宜同时采用 3 次和 5 次滤波器，必要时可考虑 7 次及以上的奇次谐波滤波器，
与试验回路的连接方法如图 1 所示。
c) 加装谐波滤波器时，应监测升压变压器的低压侧或者高压侧的电流。加装的电流互感器及测量
仪表的精度及频率范围应满足 6.2.4 的要求。
d) 滤波补偿装置中的电容、电感的额定电压、额定电流、工作频率、电感调节范围等参数选择可
参考附录 B。
6.2.4 测量用互感器与仪表
测量用互感器与仪表应满足以下要求：
a) 空载试验应采用不低于 0.02 级的电流及电压互感器。
b) 宜采用功率分析仪测量。
c) 空载试验所用功率分析仪等仪表的精度不应低于0.1级。功率测量应采用功率因数不大于0.01
的低功率因数功率表。
d) 测量仪表应在校验周期内。
6.3 空载试验结果判定依据
空载试验的结果判定依据如下：
a) 空载损耗值和空载电流符合合同要求，否则应由制造方与用户协商解决。
b) 应在空载试验前、后各进行一次油中溶解气体色谱分析，色谱分析结果满足 GB/T 7252 的要
求且试验前后无明显变化。
注：现场修复的换流变，其空载损耗值由制造方与用户协商确定。
7 负载试验
7.1 试验方法
7.1.1 负载试验对换流变和试验现场的要求
负载试验前换流变和试验现场应满足以下要求：
a) 换流变油温应为 5℃~40℃。
b) 负载试验前换流变的变比与极性测量、直流电阻测量、绝缘特性测量、绝缘油试验等常规试验
合格。
c) 换流变油箱、铁心、夹件应可靠接地。
d) 若需长时间进行负载试验时，应先核算换流变冷却条件是否满足试验要求。
7.1.2 试验接线
负载试验宜在换流变网侧绕组的线端施加电流，阀侧绕组应短路并接地。在试验变压器的高压侧，
应并联合适容量的无功补偿电容器。试验接线示意图如图 2 所示。
7.1.3 注意事项
为减小测量误差，负载试验中应注意如下事项：
a) 试验引线及短路连接线应按额定条件考虑线径，不宜过小，对铜质导线，推荐选择电流密度为
2A/mm2~3A/mm2。
b) 电压互感器测量电压的两根引线，应使用绝缘线直接从网侧绕组的两个线端引出，不得就近连
接到无功补偿电容器的端部。
c) 负载损耗的测量应分别在主分接和两个极限分接上进行，并测试短路阻抗。
d) 为避免绕组发热对试验结果产生明显误差，试验测量宜迅速进行；同时准确记录试验时的平均
油温。
e) 试验接线中所测得的功率包括仪表损耗和线路损耗，当它们达到不容忽略时，应从测量损耗中
减去。
7.2 试验设备
负载试验设备应满足以下要求：
a) 负载试验所用的互感器及测量仪表宜与空载试验的共用。
b) 负载试验所用的调压电源容量以及试验变压器的容量宜不小于被试换流变压器负载损耗的 2
倍。
c) 负载试验调压电源输出频率应能涵盖 50Hz 和另一不低于 150Hz 的某一频率（宜为 200Hz）。
d) 补偿电容器组宜采用可移动快装式电容塔，方便运输和拆装，仅需通过改变接线方式，即可获
得所需试验参数。补偿电容塔典型设计参见附录 B。
7.3 非额定条件下的负载试验
7.3.1 负载损耗及短路阻抗的测量，应在 60%~100%额定电流下进行。当试验电流 'I 不等于额定电流
Ir 时，可按式（3）和式（4）将负载损耗和短路电压校正到额定电流。
7.3.2 当试验频率不等于额定频率时（其偏差小于 1%），负载损耗可以认为近似相等，短路阻抗按 JB/T
501-2006 中 14.9 条的规定进行折算。
7.4 运行中的负载损耗
7.4.1 为推测运行条件下换流变压器的损耗，要求进行两次损耗测量，一次是在额定频率下进行，另
一次是在不低于 150Hz 的某一频率下进行。然后根据测量结果进行计算，推算绕组内、外附加损耗的分
布值和推算运行中的负载损耗。
7.4.2 损耗测量方法按 GB 1094.1 中的规定，令额定频率下的电流值等于额定电流值，频率更高时的
电流值为 10%至 50%额定电流值。
7.4.3 在两次不同频率 f1 和 fX及其对应的电流下测得负载损耗 P1和 PX，可用式（5）和（6）对两个
附加损耗分量进行估算。则有：
7.4.4 根据给定的负载电流的谐波频谱来计算实际运行中的负载损耗值，谐波频谱应由用户提供。
根据给定的谐波频谱，运行中的负载损耗可作如下计算：
7.5 负载试验结果判定依据
7.5.1 短路阻抗和负载损耗应折算到参考温度 80℃，折算方法按照 JB/T 501-2006 中 14.4 条和 14.6
条的规定。
7.5.2 负载试验的合格依据如下：
a) 计算出的运行中的负载损耗值作为损耗评估的保证值。
b) 短路阻抗和运行中的负载损耗保证值应满足标准或合同要求，否则应由制造方与用户协商解
决。
c) 应在负载试验前、后各进行一次油中溶解气体色谱分析，色谱分析结果满足 GB/T 7252 的要
求且试验前后无明显变化。
注：现场修复的换流变，其负载损耗值及短路阻抗值应由制造方与用户协商确定。
8 温升试验
8.1 温升试验对换流变和试验现场的要求
温升试验前换流变和试验现场应满足以下要求：
a) 温升试验应在室内完成，试验的地点应清洁宽敞，在试品周围 3m 内不得有墙壁、热源及外来
辐射等干扰。
b) 换流变的变比与极性测量、直流电阻测量、绝缘特性测量、绝缘油试验等常规试验合格；且已
完成空载损耗、负载损耗和谐波损耗的测量。
c) 温升试验时换流变的冷却装置应安装完好，油箱、铁心、夹件应可靠接地。
8.2 试验方法
8.2.1 温升试验采用短路法，试验接线方法同负载试验接线方法，接线示意图见图 2。
8.2.2 对于换流变，在确定（通过计算和试验）其油、绕组和其他金属结构件在变压器运行状态下的
温度时，应考虑谐波的影响。
8.2.3 换流变温升试验程序应对 GB 1094.2 的规定做如下修改：
a) 应根据换流变运行状态下的最大总损耗（包括空载损耗、运行中的负载损耗、直流偏磁损耗和
降噪损耗）来确定稳态条件下的顶层油温升。如果试验设备受到限制，可以将施加的损耗降低
至不低于规定值的 80%，并应在试验结束时，对本试验所确定的温升进行校正。
b) 顶层油温升确定后，继续用与额定运行条件下的负载损耗等效的 50Hz 正弦试验电流进行试验。
这种条件应在绕组中持续 1h，在此期间应测量油和冷却介质的温度。试验结束时应确定绕......
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