。分裂间距分别为常规值D=38.3 cm和较小值D=11.5cm,较大值D=115cm。结果表明,在同样的表面梯度下D增加则电晕损耗减小。 对类似的试品进行了无线电干扰试验,结果表明当分裂间距与次导线半径之比超过25时,无线电干扰水平与Em无关。试验表明可以通过用试验线段来建立一个全天候的RI测量方式。这一试验对通过密集人口地区的1 150kV线路的建设是必要的。 1.1.9 带电作业 早在20世纪30年代,原苏联就在输电线路上进行了首次带电作业试验,这些作业包括用绝缘棒检查及拆换导线零件。在40年代,等电位作业这一新的带电检修方法已得到应用并大规模推广,第一本带电作业操作规程已经编制审定。到50年代中期,带电作业技术已普及。在前苏联电力系统75%的地区,线路抢修工作有85%采用带电作业。带电作业内容包括:绝缘子检测、压接管电阻测量、线路金具拆换、对架空地线及拉线涂刷防腐剂等。 对于330~750kV输电线路的带电作业,已发展了一套完整、合理的操作方法,并配有现代的装备及易于使用的工具。另外,对1 150kV输电线的带电作业技术、工具、保护方法等问题也进行了深入研究。 对带电作业时架空线电磁场影响的研究已进行了大量工作。从试验分析结果来看,750kV线路上的磁场强度不致对带电作业工人造成有害影响。而对于电场的影响,则可通过采取保护措施来消除电场的直接效应,如为了消除电场效应以及人体接触高电位瞬间产生的脉冲电流效应,制作了高标准的屏蔽服。 1.2 直流研究院的研究领域及主要试验设备 1.2.1 试验研究领域 试验研究领域有:① 加速老化试验,以确定电器设备的可靠性及使用寿命;② 在工业区及自然污染区划分外绝缘的污区分布图;③ 各种电压等级的线路和变电站的外绝缘设计研究及材料的选择;④ 6~220kV线路和变电站的升压改造;⑤ 森林地区特殊线路及具有特殊环境要求的变电站及线路的设计;⑥ 便携式仪器、仪表的研制、开发;⑦ 高压电力设备的检测。 1.2.2 交、直流试验设施 直流研究院的实验设备和装置包括:1 150kV AC和1 500kVDC试验线段;冲击电压发生器(4 000~5 000kV);直流电压发生器(1 500kV);串级试验变压器(3×600kV);双极冲击电压发生器(±1 600kV);工频试验变压器(750kV,1 500kVA和500kV,3 000kVA);直流发生器(1 000 kV,0.3A和500kV,0.3A);变压器(333kV,333kVA);变压器(70kV,300kVA);变压器(35kV,1 600kVA)。
(1) 高压试验大厅。大厅内有交流750kV,1 500kVA与500kV、3 000kVA双套管式工频试验变压器和4 000kV冲击电压发生器、直流电压发生器等实验设备,还有冲击电流发生器,可产生40 kA(8/20μs,1/4μs),100 kA(4/10μs),3.5kA(40/80μs,1.2/2.5s),2kA(2 000μs)的冲击电流。大厅内还可试长15m的500kV电缆。 (2) 户外试验场。设有3×600kV,2 000kVA串级工频设备;5 000kV,800kJ冲击电压发生器,罩在圆绝缘筒内;±1 200kV,500mA直流发生器,由400kV,3.5A 工频变压器充电。 对工频试验变压器可以加电容器对低压绕组放电产生长波头操作冲击以及用5 000kV冲击电压发生器产生正负操作冲击作正、负极性间隙放电试验。全场有十几根固定在钢支架上支撑高压引线的绝缘子柱,每个绝缘子柱由9根110kV支柱组成,上3根为细的,下6根为粗的,这样可以方便的引出各种高压。有3座试验铁塔,试验线路长700m。 曾作过1 150kV AC,±750kV DC输电线路的整套试验。 (3) 电力系统动态模拟试验室。有80台容量分别为1kVA、1.5kVA、5kVA、10kVA、15kVA、30 kVA的同步发电机,速率从1 000~3 000r/min,电压230V,可改变X、Xd、Xd、Td等参数进行各种试验,可进行AC、DC线路模拟等。 1.2.3 主要试验项目 ① 绝缘试验:a. 冲击试验(冲击电压发生器5 000kV,800kJ和4 000kV,640kJ),试验数据见表1;b. 直流实验,试验数据见表2。② 高压电缆试验,试验数据见表3。③ 污秽试验,玻璃绝缘子等污秽试验数据见表4。④ 高压电器设备的试验:交流电压750kV,1 500kVA;500kV,3 000kVA。直流电压 1 000kV,0.3A;500kV,0.3A。
表1 冲击试验数据
冲击试验
最大电压或电流
备 注
雷电冲击
3 200kV(室内;室外)
1.2/50μs;0.5/50μs
操作冲击 (干态)
2 500kV(室内;室外)
250/2 500μs; 50/1 000μs~1 000/10 000μs
冲击电流
40kA 100kA 3.5kA 2kA
8/20μs;1/4μs 4/10μs 40/80 μs;1.2/2.5ms 2 000μs
表2 直流试验数据
直流试验
最大电压或电流
备 注
干态试验
1 000kV; 1 200kV, 500mA(户外); -1 200kV,500mA
他是2个独立的1 200kV系统
湿试验
1 000kV
局部放电和RIV测试
600kV
电容和tgδ测试
600kV
表3 高压电缆试验数据
高压电缆试验
最大电压或电流
高压电缆试验
最大电压或电流
负荷循环
1 500A
雷电冲击
3 200kV
交流电压
600kV
操作冲击
2 500kV
直流电压
1 200kV
表4 玻璃绝缘子、瓷绝缘子、合成绝缘子、氧化锌 避雷器的人工和自然污秽试验数据
标 准
最大交流电压/kV
最大直流电压/kV
清洁雾
IEC507;IEC1245
600
800
盐 雾
IEC507;IEC1245
300
300
2 乌克兰扎布洛热变压器研究所(VIT)
扎布洛热变压器研究所是全世界最大的变压器研究所。该所部分技术已转让到德国西门子、中国、南韩等国家。 VIT主要工作范围有:开展科研工作;设计工作;软件工作;开发新产品,设计工装设备及研究生产工艺;制造样品和少量产品;电气设备试验;修理复杂的电气设备;研究并提出国家标准;在全乌克兰认证产品;咨询服务。 VIT进行过的重要产品开发、试验有:DC±750kV、320MVA的变压器,平波电抗器,隔离开关;750 kV并联电抗器;667MVA,1 150/500kV自耦变压器模型;1 800/500kV自耦变压器模型;750~1 800kV套管;DC 600kV脉冲装置;220~500kV中性点套管;干式变压器环境试验容量到1 600kVA;750kV及以下电磁式电流互感器;500kV及以下电磁式电压互感器;HDE750 kV电容式电压互感器。 2.1 高压大厅 大厅内试验设备有3×750kV、4A工频串级变压器;外有一台独立750kV工频变压器;2 500kV、200mA直流电压发生器;8 100kV、1 150kJ冲击电压发生器(27级×300kV)。还有一台专用直流叠加工频合成试验设备。 此外,还有1 100kV、350kVA AC SF6冲击装置与1000kV、3000kV DC冲击装置;330kV SF6 移动式试验车,可充4个气压的SF6设备;1 000kV SF6TA与CVT。 2.2 其他实验室 VIT还拥下列实验室:①线圈及变压器短路试验间,短路容量6.3MVA;②引线短路机械强度试验间,短路电流20kA;③防噪声试验间,容积4×5×6 m3,可试1 600kVA变压器;④冷却器试验室,内有φ2.5×3 m(H)的油箱,610kW电加热器,风、水冷却器,试验容量可到600kW,并配有多探头测温装置;⑤风洞试验间,试验风冷却器的冷却效果,可将冷却器装在2.5×2.5m2的方框内,由φ约为1m的风管通风试验;⑥有载分接开关试验室,参观中见到一台分接开关的试验,试验灭弧性能(加电阻),减少电流无弧过渡与不加电阻有弧过渡,二者电气寿命由2万次升高到20万次;⑦漏磁及局部过热试验室,参观中见到了一台模型变压器器身,有上百个传感器测漏磁分布;⑧振动试验室,实验台面积约2×3m2,可承重5t,可试水平与垂直地震烈度1~10级(分别加);⑨大型高、低温试验间,有数间,可同时作数台试品的高低温实验,其低温可达-60℃。 2.3 前苏联变压器发展情况 1963年与1967年分别研制出750kV与1 150kV电压等级变压器模型。1986年试制过1 800kV级变压器模型。20世纪70年代已做出了单相417MVA/1 150kV、三相1 000MVA/500kV的变压器,80年代做出单相667MVA/1 150kV与3相1 250MVA/330kV的变压器。 2.4 根据运行经验对变压器设计和工艺的改进 1955~1990年,工厂生产的电力变压器参数有了大幅度提高,电压从220kV提高到1 150kV,三相变压器的容量从240MVA提高到1 250MVA,单相变压器的容量从250MVA提高到667MVA。 通过运行事故的反馈,VIT对一系列课题作了深入研究,取得了很好的改进效果。在此基础上,系统地开发了变压器的计算机辅助设计程序。 经过多年科研,取得了显著的成效,其在系统运行的240台750kV电力变压器,近15年无一台发生事故,可靠性达到了极高的程度。 前苏联各级电压变压器的绝缘水平详见表5,变压器事故率的统计结果见表6。
表5 前苏联各级电压变压器绝缘水平
额定电压等级 /kV
最大工作电压/kV
工 频 /kV
雷 电 /kV
操作冲击 /kV
1 min
连 续
均匀升压
全 波
截 波
1 800*
3 200
3 200
2 600
1 150
1 200
1 100
900
1 300
2 550
2 800
2 100
750
787
800
635
1 000
2 100/1 800**
2 250/1 950
1 550/1 425
500
525
630/570
340
1 650/1 400
1 650/1 400
1 230/1 050
400
420
570
295
1 400
1400
1 050
330
363
460/395
-
1 150/1 050
1 150/1 050
950/850
35
40.5
85
-
220
220
-
20
24
55
-
165
165
-
15
17.5
45
-
120
120
-
750中性点
85
-
-
-
-
注: *为模型试验电压; **以下的数据代表有ZnO避雷器保护。
表6 前苏联各级电压变压器事故率情况
项 次
变压器类别
运行台数 /台
运 行 起始年
运行台年
故障台次/台次
故障率 /%
容量/MVA
电压/kV
1.1.1 1.1.2 1.2.3 1.1.4 1.1.5
417/208.5-208.5 533/267-267 630 1 000 1 250
787/
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