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国网甘肃电力治理750千伏主变直流偏磁 首次实施不停电接入抑制装置
来源： 甘肃电力
截至5月7日，国网甘肃省电力公司圆满完成±800千伏祁韶特高压直流输电工程送端电网第一阶段7座变电站的直流偏磁治理，为甘肃电网安全稳定运行提供了技术保障。750千伏主变直流偏磁抑制装置不停电接入在国家电网公司尚属首次。
±800千伏祁韶（酒泉—湖南）特高压直流输电工程是国家“十三五”重点工程，是西部地区风光新能源打捆外送的能源大通道。该工程起于甘肃祁连山换流站，止于湖南韶山换流站，甘肃侧换流站位于甘肃酒泉桥湾镇。特高压直流正常运行方式为正负极双极运行，在换流站设备或直流线路运行过程中，若一极发生故障，就有可能转变为单极运行方式，即一条直流线路与地面构成回路，导致运行变压器发生直流偏磁现象。直流偏磁的发生，将严重影响运行变压器，轻则造成电压波形畸变，使电网的电能质量下降，变压器铁芯及金属结构件和油箱过热，影响变压器的寿命；重则导致变压器温度急剧升高、振动、噪音大幅增加，引起继电保护器装置误动，甚至变压器铁芯烧损，影响电网安全稳定运行。
3月18日，在±800千伏祁韶（酒泉—湖南）特高压直流系统低端调试期间，国网甘肃电力测试了送端电网（甘肃河西电网）直流偏磁情况，发现7座变电站偏磁电流出现超标。为此，国家电网公司直流建设部组织召开±800千伏祁韶直流偏磁治理会议，专题分析和研讨了主变存偏磁电流超标问题，决定由该公司承担750千伏敦煌变电站等4座750千伏、3座330千伏，共14台主变的直流偏磁治理任务，完成直流偏磁抑制装置的安装调试。
本次任务共有两个2级电网风险（750千伏酒泉变电站）、两个5级（750千伏敦煌变电站）和7个6级电网风险。国网甘肃电力将750千伏酒泉变电站直流偏磁抑制装置接入改为带电方式接入，此举意味着将承担较高的安全风险。为此，该公司详细制订直流偏磁治理工程节点进度计划，部署施工作业方案及调度运行、营销等风险管控方案。
据了解，此项工程于4月1日完成设备招标，12日土建施工进场，18日750千伏沙洲变电站第一台隔磁装置安装投运；5月7日，330千伏瓜州2号主变最后一台隔磁装置完成安装投运，共历时37天，成功控制了两起电网5级风险和7起电网6级风险，有力保障了电网安全稳定运行。同时，也为祁韶直流高端调试大负荷试验提供了重要技术支撑。（王震 张忠元）
( 编辑：陈楚培)
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溪洛渡—浙西±800kV特高压直流输电工程受端电网直流偏磁治理
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溪洛渡—浙西±800kV特高压直流输电工程受端电网直流偏磁治理
官方公共微信[发明专利]一种分布式换流变压器直流偏磁检测系统及其检测方法在审
申请/专利权人：;;
公开/公告号：CNA
发明/设计人：;;;;;
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【说明书】：
技术领域本发明涉及电力变压器直流偏磁检测技术，具体涉及一种分布式换流变压器直流偏磁检测系统及其检测方法。背景技术超/特高压直流输电具有电能损耗低、传输距离远的优点，是解决我国能源分布与经济发展不平衡问题的重要手段。随着大容量、长距离直流输电线路的投产，当直流输电系统以大地回路方式运行时，换流站附近交流变电站接地网之间存在电位差。此时，换流站接地极中的部分电流将经过变压器的中性点流入变压器，使得励磁电流发生畸变并产生大量谐波，造成变压器铁心磁通半波饱和，发生直流偏磁现象。变压器出现直流偏磁时，一方面，铁心磁致伸缩增强，振动噪声加剧；另一方面，铁心漏磁场增大，致使变压器金属结构件的损耗增大、温升增加，引发局部过热、绝缘受损，最终导致变压器的使用寿命降低。因此，在换流站投运前，需要采用大地回路方式进行调试，以确定其附近交流变电站受直流偏磁的影响分布情况与受影响程度，进而制定直流偏磁控制措施。为了确定换流站附近交流变电站受直流偏磁的影响情况，目前，变压器噪声与中性点电流主要采用两套仪器分别检测，即利用声级计测量变压器噪声、利用电流测试仪检测变压器中性点电流，具体过程为：首先利用软件进行仿真计算，预测受直流偏磁影响较强的变电站所在位置，工作人员分别前往变电站现场，在换流站采用大地回路运行方式前后分别测量变压器噪声与中性点电流，通过测量前后的数据对比判断直流偏磁的影响程度。由于仿真计算受影响因素较多，因此准确掌握受影响变电站数量与位置的难度较大，可能存在遗漏情况。另外，受影响变电站分布范围较广，该方法需要的测试人员及设备数量较多，测试方式缺乏灵活性，容易造成人力与物力资源浪费。发明内容本发明要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种能够克服变电站分布范围广、数量多的问题，且不需要过多人力与设备资源，测试方式灵活、成本较低的分布式换流变压器直流偏磁检测系统及其检测方法。为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种分布式换流变压器直流偏磁检测系统，包括多个检测终端，所述检测终端包括传感器模块、数据采集模块、中央控制器、通信模块、时钟模块和电源模块，所述传感器模块、数据采集模块、中央控制器、通信模块依次相连，所述时钟模块和中央控制器相连，所述电源模块分别与数据采集模块、中央控制器、通信模块相连，所述传感器模块包括传声器、加速度传感器和电流互感器。优选地，所述传声器安装位置距离换流变压器的基准面1m，且位于换流变压器的1/2高度位置。优选地，所述加速度传感器通过磁座吸附在换流变压器的箱体表面且位于换流变压器的1/2高度位置，所述加速度传感器的安装避开换流变压器箱体表面的冷却装置与箱体加强筋。优选地，所述电流互感器安装于换流变压器的接地中性点，并且被中性点接地导线贯穿。优选地，所述数据采集模块的采样速率高于40kHz。所述通信模块为GPRS通信模块。一种基于前述分布式换流变压器直流偏磁检测系统的直流偏磁检测方法，步骤包括：1）预先为各个换流变压器安装检测终端，并为所有检测终端布置一个中央处理单元，将各个检测终端分别通过互联网和中央处理单元相连；2）在换流变压器正常运行方式下，通过中央处理单元向各个检测终端发出控制指令，所述检测终端在收到控制指令以后，通过传声器检测换流变压器的噪声信号、加速度传感器检测换流变压器的振动信号、电流互感器检测换流变压器的中性点电流信号，然后通过中央控制器计算出噪声信号的噪声声压级、计算出振动信号的1/3倍频谱和振动信号的速度幅值、计算出中性点电流信号的中性点电流有效值，并将正常运行方式下的噪声信号的噪声声压级、振动信号的1/3倍频谱、振动信号的速度幅值、中性点电流有效值通过互联网发送给中央处理单元，所述中央处理单元分别保存各个检测终端在换流变压器正常运行方式下检测得到的噪声信号的噪声声压级、振动信号的1/3倍频谱、振动信号的速度幅值、中性点电流有效值；3）在换流变压器单极大地回路调试运行方式下，通过中央处理单元向各个检测终端发出控制指令，所述检测终端在收到控制指令以后，通过传声器检测换流变压器的噪声信号、加速度传感器检测换流变压器的振动信号、电流互感器检测换流变压器的中性点电流信号，然后通过中央控制器计算出噪声信号的噪声声压级、计算出振动信号的1/3倍频谱和振动信号的速度幅值、计算出中性点电流信号的中性点电流有效值，并将单极大地回路调试运行方式下的噪声信号的噪声声压级、振动信号的1/3倍频谱、振动信号的速度幅值、中性点电流有效值通过互联网发送给中央处理单元；中央处理单元分别保存各个检测终端在换流变压器正常运行方式下检测得到的噪声信号的噪声声压级、振动信号的1/3倍频谱、振动信号的速度幅值、中性点电流有效值；4）针对每一个换流变压器，所述中央处理单元首先比较正常运行方式、单极大地回路调试运行方式下的振动信号的1/3倍频谱，判断振动信号的1/3倍频谱中500Hz以上中高频分量的差异是否超过预设阈值，如果未超过预设阈值，判定该换流变压器不属于直流偏磁治理范围；否则如果超过预设阈值，则比较正常运行方式、单极大地回路调试运行方式下，噪声信号的噪声声压级、振动信号的速度幅值、中性点电流有效值三相指标的差异是否均超过对应的预设阈值，如果三相指标的差异均超过对应的预设阈值，则判定该换流变压器属于直流偏磁治理范围，否则判定该换流变压器不属于直流偏磁治理范围。优选地，所述步骤2）中将正常运行方式下的噪声信号的噪声声压级、振动信号的1/3倍频谱、中性点电流有效值通过互联网发送给中央处理单元时，具体是指将正常运行方式下的噪声信号的噪声声压级、振动信号的1/3倍频谱、振动信号的速度幅值、中性点电流有效值编码转换为一条16进制代码，然后将该16进制代码通过互联网发送给中央处理单元；所述步骤3）中将单极大地回路调试运行方式下的噪声信号的噪声声压级、振动信号的1/3倍频谱、中性点电流有效值通过互联网发送给中央处理单元时，具体是指将单极大地回路调试运行方式下的噪声信号的噪声声压级、振动信号的1/3倍频谱、振动信号的速度幅值、中性点电流有效值编码转换为一条16进制代码，然后将该16进制代码通过互联网发送给中央处理单元。优选地，所述16进制代码包括地区编号、变电站编号、变压器编号、检测时间、噪声声压级、振动信号的1/3倍频谱、中性点电流有效值、振动信号的速度幅值、校验位。优选地，所述噪声声压级具体为等效连续A声级。本发明分布式换流变压器直流偏磁检测系统具有下述优点：本发明分布式换流变压器直流偏磁检测系统包括多个检测终端，检测终端包括传感器模块、数据采集模块、中央控制器、通信模块、时钟模块和电源模块，传感器模块、数据采集模块、中央控制器、通信模块依次相连，时钟模块和中央控制器相连，电源模块分别与数据采集模块、中央控制器、通信模块相连，传感器模块包括传声器、加速度传感器和电流互感器，基于传声器、加速度传感器和电流互感器能够实现针对各个换流变压器进行直流偏磁检测所需噪声信号的噪声声压级、振动信号的1/3倍频谱、振动信号的速度幅值、中性点电流有效值的基础信号的分布式采集，能够克服变电站分布范围广、数量多的困难，且不需要过多人力与设备资源，具有检测方式灵活、成本较低的优点。本发明基于分布式换流变压器直流偏磁检测系统的检测方法具有下述优点：本发明基于分布式换流变压器直流偏磁检测系统的检测方法基于本发明分布式换流变压器直流偏磁检测系统，基于传声器、加速度传感器和电流互感器能够实现针对各个换流变压器进行直流偏磁检测所需噪声信号的噪声声压级、振动信号的1/3倍频谱、振动信号的速度幅值、中性点电流有效值采集，采用网络与互联网实现远距离快速传输，并利用中央处理单元对数据进行保存、对比分析与显示，能够实现变压器直流偏磁的分布式检测，能够克服变电站分布范围广、数量多的困难，且不需要过多人力与设备资源，具有检测方式灵活、成本较低的优点。附图说明图1为本发明实施例系统的框架结构示意图。图2为本发明实施例中检测终端的框架结构示意图。图3为本发明实施例检测方法的基本流程示意图。图例说明：1、检测终端；11、传感器模块；111、传声器；112、加速度传感器；113、电流互感器；12、数据采集模块；13、中央控制器；14、通信模块；15、时钟模块；16、电源模块；2、中央处理单元。具体实施方式
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