一种换流站换流变压器负荷模拟式向量检查方法与流程

本发明涉及输变电设备向量检查，特别是一种换流站换流变压器负荷模拟式向量检查方法。

背景技术：

1、负荷模拟式继电保护向量检查方法是指在换流站内继电保护及安全自动装置使用电网系统实际一次电压和负荷电流进行带负荷试验之前，使用试验装置施加固定相位的一次电压、电流于换流站的换流变一次侧（或母线上）和一次电流系统中，通过电压互感器、电流互感器及各自完整的二次回路，检查包括保护装置采样的二次电压值、二次电流值、二次电压间角度、二次电流间角度，以及电压、电流间角度值与一次侧电压、电流的对应性等，验证换流站站内继电保护及安全自动装置二次回路接线的相位、相别、极性等的正确性，从而完成换流站投运前电压、电流相量检查。

2、现阶段换流站或变电站负荷模拟式向量检查采用短路法和大电流发生器法两类方法，其中短路法又包括直接短路法和通过升压变升压法。

3、直接短路试验法是先将换流变压器的阀侧短接接地，将一路专用的试验电源（通常是 380 v 试验电源）接入换流变压器的网侧，这样在换流变压器的网侧、阀侧都将有短路电流流过，通过这个电流就可以校验差动保护的接线极性。试验中很重要的一点就是选择容量足够的试验电源，在试验前可以通过试验电压及换流变压器的额定参数计算出换流变压器网侧、阀侧短路电流的大小，然后通过网侧短路电流来计算理论试验容量，但考虑到安全性，试验电源的容量一般要在理论试验容量的基础上再放大1.5倍以上。

4、升压变升压法是通过升压变压器升压法产生的一次电流增大，但是对试验电源和升压变压器要求太高，现场实施比较困难。通过升压变压器升压法和短路试验法原理基本一样，升压变压器升压法通过提高特高压和柔性直流换流变压器两端电压来提高电流值，要到达ct二次电流能进行向量检查的目的，试验装置达到几吨重，试验电源功率也需要几百个千瓦，因此经济性和技术性较差。

5、大电流发生器法具有产生一次电流大的优点。采用大电流发生器依次对独立ct进行一次通流。此方法能够有效检查ct二次变比是否正确、三相极性是否相同、电流回路是否开路以及接线是否错误，电流值满足二次继电保护要求，对独立ct试验效果较好。但对于换流变压器等套管ct无法用此方法进行试验，此方法缺点明显，无法验证安装好的换流变压器整体二次回路的正确性，无法校验换流变压器保护功能，不能够直观验证相关保护功能回路的正确性，无法验证换流变压器连接正确性。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种换流站换流变压器负荷模拟式向量检查方法，用于新建、扩建、改建换流站换流变继电保护正式投运前的继电保护向量检查试验，降低新设备投运过程中的电网安全风险、提高投运工作效率。

2、为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种换流站换流变压器负荷模拟式向量检查方法，包括以下步骤:

3、将换流变进线间隔接地刀闸拉开，短接y/y或y/△换流变a、b、c相阀侧套管端部；

4、使用换流变通流试验装置产生幅值、相序确定的工频三相电压施加在换流变进线边、中开关三相ct绕组或网侧引线，模拟一次负荷电流穿越换流变，结合换流变保护装置采样值、差流和外置相位仪显示的有效值、相角；

5、检查换流变保护装置边、中开关部分与y/y或y/△换流变接线电流回路的相对极性关系及变比是否正确。

6、优选的，所述换流变通流试验装置的接线步骤如下：

7、1）用三相电压线分别接入试验电源箱ac380v/32a空开处和单相隔离调压装置输入端a/x；

8、2）用单相电压线分别连接单相隔离调压装置输出端a/x和并联补偿装置电压输入端ux/un；

9、3）用单相电流级联线分别连接并联补偿装置电压输出端up/un和串联补偿装置电压输入端up/un；

10、4）用通信控制线分别连接并联补偿装置联机通信口和串联补偿装置联机通信口；

11、5）用单相电源线连接并联补偿装置的控制电源端至ac220v站用电源，作为装置工作电源；

12、6）用接地线连接各装置至可靠接地；

13、7）用单相电流线连接串联补偿装置电压输出至试验变压器加压注流处。

14、优选的，接线完成后将三套隔离调压装置电压调到起点处，开启并联补偿装置；设置好参数后进行电压输入，缓慢调节三套隔离装置的调压装置，升高电压，同时观察显示屏上显示的输出电压和电流，直至输出电压电流达到一次注流值，注意最大输出电压或电流不要超过装置上标识的最大值（ut/un端标识），若电压或电流达到标识值的105%以上，装置自保护，分断电压输入开关停止试验。

15、优选的，进线边、中开关及y/y换流变接线部分电流回路检查步骤如下：

16、a）拆除极i y/d换流变中性小套管引线，拉开极i 阀厅内yy，yd绕组接地刀闸；

17、b）将极i y/y换流变a、b、c相阀侧yy套管a、b端分别短接；

18、c）试验设备在进线边、中开关三相ct绕组靠近母线侧通入一次电流，模拟一次负荷电流穿越换流变；

19、d）结合换流变保护装置差流、绕组相位信息，判断接到保护回路中的各组电流回路的相对极性关系及变比是否正确。

20、优选的，进线边、中开关及y/△换流变接线部分电流回路检查步骤如下：

21、a）拉开极i阀厅内yy绕组接地刀闸；

22、b）将极i y/d换流变a、b、c相阀侧y/△套管a、b端分别短接（由于绕组为三角形，实际过程中是通过合上极i阀厅内yd侧接地刀闸来模拟绕组短接）；

23、c）试验设备在进线边、中开关三相ct绕组靠近母线侧通入一次电流，模拟一次负荷电流穿越换流变；

24、d）结合换流变保护装置差流、绕组相位信息，判断接到保护回路中的各组电流回路的相对极性关系及变比是否正确。

25、本发明提供一种换流站换流变压器负荷模拟式向量检查方法，具有以下有益效果：

26、1.该方法在现场的应用有效解决了换流站换流变压器由于阻抗值大，难以完成负荷模拟注流试验要求的难题，为新建、扩建、改建换流站换流变继电保护正式投运前的继电保护向量检查试验工作提供有力支撑。

27、2. 该方法就是通过相应的装置将电流加到一次设备上模拟实际运行情况，这样一次电流通过ct感应成二次电流再送到各个保护、测控与计量装置，对二次电流进行测量，验证二次回路的正确性和完整性。该试验同时能够验证一次电流所流经的高压开关、刀闸、地刀的导通性。该方法产生的效果更加贴近运行实际，准确性更高，适应性更强，更加适合推广应用，为换流站系统调试顺利完成提供有力保障。

28、3. 该方法实现新建、扩建、改建换流站继电保护正式投运前的继电保护向量检查试验工作，提高检修效率，缩减检修时间和停电时间，降低新设备投运过程中的电网安全风险、提高投运工作效率，极大减少了运维成本，提升检修运维效率。

技术特征：

1.一种换流站换流变压器负荷模拟式向量检查方法，其特征在于，包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述一种换流站换流变压器负荷模拟式向量检查方法，其特征在于，所述换流变通流试验装置的接线步骤如下：

3.根据权利要求2所述一种换流站换流变压器负荷模拟式向量检查方法，其特征在于，接线完成后将三套隔离调压装置电压调到起点处，开启并联补偿装置；设置好参数后进行电压输入，缓慢调节三套隔离装置的调压装置，升高电压，同时观察显示屏上显示的输出电压和电流，直至输出电压电流达到一次注流值。

4.根据权利要求1所述一种换流站换流变压器负荷模拟式向量检查方法，其特征在于，进线边、中开关及y/y换流变接线部分电流回路检查步骤如下：

5.根据权利要求1所述一种换流站换流变压器负荷模拟式向量检查方法，其特征在于，进线边、中开关及y/△换流变接线部分电流回路检查步骤如下：

技术总结本发明提供一种换流站换流变压器负荷模拟式向量检查方法，设计了从新型换流变通流试验装置如何接线、操作，到进线边、中开关及Y/△换流变接线部分电流回路一次设备如何摆状态，并对向量检查的步骤及详细实现方法进行了详细论述，通过改变换流变进线间隔接地刀闸一次设备的状态与Y/Y或Y/D换流变A、B、C相阀侧套管端部人为性的操作，到确定新型换流变通流装置试验线的搭接位置，最终经换流变负荷后产生相位关系确定的电流，进而开展换流变保护向量检查。该方法可实现对换流站换流变压器负荷模拟式向量检查，为保证换流变绕组极性准确可靠提供了一种有效的实现手段。技术研发人员：李君,杨鹏,刘浔,黄瑶玲,陈国训,黄元受保护的技术使用者：国网湖北省电力有限公司直流公司技术研发日：技术公布日：2024/12/2