摘要,主要介紹電磁式電壓互感器試驗的方法1.絕緣電阻試驗2.介質損耗(hào)角正切值試驗3.直(zhí)流電(diàn)阻(zǔ)試驗(yàn)試驗4.感應耐壓試驗感應耐壓試驗5.勵磁特性試(shì)驗等方法
一、絕(jué)緣電阻試驗
1.1絕緣電阻試驗目的:
電磁式電壓互感器絕緣電阻,能靈敏的反應電(diàn)磁式電壓互感器絕(jué)緣情況,有效發現絕緣整體受潮、髒汙、貫(guàn)穿性(xìng)缺陷,以及絕緣擊穿和嚴重過熱老(lǎo)化等缺陷(xiàn)。
1.2、絕緣電阻試驗周期:在電磁式電(diàn)壓互感器交接試驗、例行試驗和(hé)預防性試驗中,應測量一次(cì)繞組對二次(cì)繞組及地的絕緣電阻,各二次繞組間及其對地的絕緣電阻。在(zài)工頻耐壓之前也要進行測量。
1.3、絕(jué)緣電阻試驗方法:測量時一次繞組用2500V兆歐表,二次繞組用(yòng)1000V或2500V(額定工(gōng)頻(pín)率耐受電壓大於(yú)3kV)兆歐表,而且非被測繞組(zǔ)應接(jiē)地。測(cè)量時還應考慮空氣濕度、套管表麵髒汙對繞(rào)組絕緣電阻的影響。必要時將套管表麵屏(píng)蔽,以(yǐ)消除表麵泄漏的影響(xiǎng)。
1.4、絕緣電(diàn)阻試驗標準:《規程》中對(duì)絕緣電阻值未作規定,試驗結果可采用比較法進行綜合分(fèn)析判斷。通常一次繞組的絕緣電阻不(bú)低於出廠值或以往測得值的(de)60%~70%,二次繞組的絕緣電阻不低於10MΩ。
1.5、絕緣電阻試驗注意事項:對分級絕緣PT來說,要注意小套管髒汙(wū)、受潮,可用擦拭法或電(diàn)吹風法消除(chú)影響。?若天氣潮濕(shī),可用(yòng)屏蔽法消除表麵泄(xiè)露電流影響。拆高壓尾端接地片的時候要小心,防止芯線(xiàn)斷裂或滲油。
1.6試品溫度應在10-40℃之間;
1.試(shì)驗接線方法:電磁式電壓互感器需拆開一次繞組的高壓端子和接地端子,拆開二次繞組,;測量電容式電壓互感器中間變壓器的絕(jué)緣電阻時,須將中間變壓器一次線圈的末端(通常為X端)及C2的低壓端(通常為δ)打開,將二(èr)次繞組端子上的外接線全部(bù)拆開,如下圖:
二、.介質損耗角正切(qiē)值試驗
2.1介質損(sǔn)耗角正切值(zhí)試驗目的(de):測量20kV及以上電壓互感器一次繞組連同套管的介質損耗因數tgδ,能夠靈敏地發現(xiàn)絕緣受潮、劣化及套管絕緣損壞等缺陷。由(yóu)於電壓互感器的絕緣方式分為全絕緣和分級絕緣兩種,而絕緣方式不同測量方法和接線也不相(xiàng)同,故分別加以敘(xù)述。
2.2.介質損耗角正切值試驗全絕緣互感器試驗方(fāng)法及標準:
測量時一(yī)次繞組首(shǒu)尾端短接(jiē)後(hòu)加電壓,其餘繞組首尾端短接接地。
2.3介(jiè)質損耗角正切(qiē)值試驗分級絕緣互感器試驗方(fāng)法:
常規反接線法接線圖
2.4介質損(sǔn)耗角正切值試驗常規反接線法測試部位:一次靜電屏(即X端)對二、三次繞組(zǔ)的絕緣(這部分電容量大)?一次繞組對二、三次繞組端部的絕緣?絕緣支架對地絕緣(yuán)。
2.5介質損耗角正切值試驗常規反接線法測試的特(tè)點:主要反映(yìng)一次靜電屏對二、三次繞組間絕緣(yuán)的介質損耗因數。?試驗電壓低。這是因為串級式電壓互感器高壓繞組接地端(duān)的絕緣水平較低。?髒汙的影(yǐng)響。由於X端引出端子板及小瓷套的髒汙會影響測量結果,產生很大的誤(wù)差。
2.6介質損耗角正切值試驗常規正接線法接線圖:
介質損耗(hào)角正切值試(shì)驗常規正接線法測試特點:減少端(duān)子板及小瓷套髒汙(wū)的影(yǐng)響,主要(yào)測量一次靜電屏對二、三次繞組間的介質損耗因數。但(dàn)是這種方法(fǎ)試驗電壓仍然較低,其測量誤差仍很大。
2.7介質損耗角正切值試驗末端加壓(yā)法接線圖:
2.8介(jiè)質損耗(hào)角正切值試驗末端加壓法測試特(tè)點:a.測量(liàng)的主要是一、二次繞組間的電容量和介質損耗因數。b.一次繞(rào)組頂端A接地,這種接(jiē)線相當於頂端有(yǒu)一個接地屏蔽罩,因此現場測量時(shí)具有抗幹(gàn)擾能力強的優(yōu)點。c.試驗電(diàn)壓仍然不能太高,大概2.5~3kV。
2.9介質損(sǔn)耗角正切值(zhí)試驗末(mò)端屏蔽法接線圖:
2.10介質損耗角正切值試驗末端屏蔽法測試特點:由於X端及底座法蘭接地,小瓷(cí)套及接線端子絕緣板(bǎn)受潮(cháo)、髒(zāng)汙、裂紋所產生的測量(liàng)誤差都被屏(píng)蔽掉(diào),一次靜電(diàn)屏對二、三次繞(rào)組以及絕緣支架的介質(zhì)損耗因(yīn)數都測不到,所以隻能測量下鐵芯柱上一次繞組對二、三次繞組的介質損耗因數,而該處是(shì)運行(háng)中長期(qī)承受高電壓的部分(fèn),又是最容易受(shòu)潮的部位(wèi),因此測(cè)量該處的介質損耗因數十分必要。
2.11介質損耗角正切值試驗末端屏(píng)蔽法注意事項:
a.當被試設備是JCC-220型電壓互(hù)感器時,由於標準電容器上承受的電壓是互感器高壓(yā)端電壓U,而下鐵芯(xīn)的電位隻有高壓端的1/4,這(zhè)就相當於被試設備上加的電壓隻有1/4U。。
2.12介質損(sǔn)耗(hào)角正切值試驗根據電橋平衡原理可導出(chū):
b.采(cǎi)用末端屏蔽法,二次不允許短路(lù),否則激磁電流大大增加,有可能燒(shāo)壞互感器。
2.13介質損耗角正切值試驗異常情況判(pàn)斷:
a.檢查測(cè)量接線是否(fǒu)正(zhèng)確,電橋的準確性以及是(shì)否存在外電場的幹擾。
b.排除電壓互感器接線板和小套管的髒汙(wū)和外絕緣表麵的髒(zāng)汙影響。
c.油的色譜分析氫的含量是否(fǒu)升(shēng)高很多。
d.絕緣電阻是否下降。排除上(shàng)述因測量方(fāng)法和外界影響因素後,如果氫含量增高,絕(jué)緣電阻下降,則可判斷(duàn)這種變化由受潮引起。否則進一步分析查明原因。
三(sān).感(gǎn)應(yīng)耐壓試驗試驗
3.1感應耐壓試驗試驗目的:
a.電磁式電壓互感器的交流耐壓試驗有兩種方式。一種是外施工頻試驗電壓的方式,適用於額定電壓為35kV及以下的全絕緣PT,對於110kV及以上的串級(jí)式或分(fèn)級絕(jué)緣(yuán)式的電壓互感(gǎn)器,推薦采用倍頻感應耐壓的方(fāng)式。這是因為分級絕緣,其一次繞組的末端絕緣水(shuǐ)平(píng)很低,約為5kV。
因此,一次(cì)繞組末端不能與首(shǒu)端承受同一試驗電壓。
b.由於感應耐壓試驗時(shí)一次繞組首尾兩(liǎng)端的電(diàn)壓比額定電壓高得(dé)多(duō),繞(rào)組電勢也比正常(cháng)運行時高得多,因(yīn)此可以同時考核電壓互感器的縱絕緣,從而檢驗出由於電壓互感器中電磁線質量(liàng)不(bú)良如露銅、漆膜脫落和(hé)繞線時打結等原因造成的縱絕緣方麵的缺陷。
3.2感應耐壓試驗什麽是主絕(jué)緣,縱絕緣:主絕緣:
一二次繞組間(jiān)和對地的絕(jué)緣。縱絕緣:繞組匝間絕緣和層(céng)間絕緣。另外需要注意的是,對於(yú)全絕緣電壓互感器,如果(guǒ)對縱絕(jué)緣水平有懷疑,也可以(yǐ)進行全絕(jué)緣電壓互(hù)感器的感應耐壓試驗(yàn)。
3.3感應耐壓(yā)試驗感應耐壓為什麽采用倍頻(pín)電源:
電磁式電壓互感器如果鐵芯磁密較(jiào)高。若在額定頻率時,用兩倍(bèi)額定電壓施加於(yú)變壓器的一次繞(rào)組時,鐵芯就會(huì)飽和,空載電流必(bì)然(rán)增大,達(dá)到(dào)不(bú)能允(yǔn)許的程(chéng)度,為了使兩倍額定電壓下(xià),鐵芯不(bú)飽和,提高頻率,參考公式如下:E=KfB其中K為常數,B為磁通密度,f為頻率。
3.4感應耐(nài)壓試驗感應耐壓(yā)試驗的時間(jiān):
由於試驗電壓較高,感應耐壓試(shì)驗的頻率(lǜ)不應該低於100Hz,但是不(bú)宜(yí)高於300Hz。這是因為鐵芯中的損耗隨著試驗頻率上升顯著增(zēng)加。持續(xù)時間按照下(xià)式計算:t=120*額定(dìng)頻(pín)率/試驗頻(pín)率但不應該少於15S。
3.5感應耐壓試驗感應耐壓試驗接線:
把(bǎ)電壓互感器的一次繞組末端接地,從某一個二次繞組激磁,在一次(cì)繞組首端感應出所需要的試驗電壓。3.感應耐壓試驗感應耐壓試驗加壓標準:a.按照出(chū)廠試驗電壓值的80%進行;b.全部更換繞組後,應按出(chū)廠值進(jìn)行c.二次(cì)繞(rào)組之(zhī)間及對外殼的工頻耐壓試驗電壓為2000V,可(kě)用2500V絕緣電阻表測量絕(jué)緣電阻代替。
3.6感應耐壓試驗感應耐壓試驗應注意問題:
a.用三倍頻發生器對串級式電(diàn)壓互感(gǎn)器進行感應耐壓試驗時低壓側(cè)電流較大,一般在容量較大的(de)繞組施加電壓,也可以采用將低壓與輔助繞組串聯(lián)後加壓的方(fāng)法。
經驗表(biǎo)明,若采用將(jiāng)低壓與輔助繞組串聯加(jiā)壓方法,對220kV電壓互感器,在一次繞組試驗電壓為360kV時,低壓側可控製在20A左右,此時不需要再加(jiā)電感補償。
b.試驗中還應考慮到互感器(qì)的容升電壓(電容電(diàn)流經過漏抗引起試品端(duān)電壓升高)。根據有關資料介(jiè)紹(shào),各電壓等級的互(hù)感器的(de)容升試驗數據(jù)約為:35kV級電壓(yā)互(hù)感器容升電壓(yā)3%;66kV級電壓互感器容升電壓4%;110kV級電壓互感器容升電壓5%;220kV級電(diàn)壓互感器容升電壓10%。
c.進行感應耐壓(yā)試驗,非加壓的二次繞組一定要可靠接地。如果不(bú)接地,這些繞組處於加壓繞組對地的電場中(zhōng),在進行試驗時有一定的點(diǎn)位,有可能會超過他們的絕緣水平。d.感應耐壓試驗屬於(yú)破(pò)壞性試驗,在進行該試(shì)驗前,應先進行(háng)其他試驗項目的測試,並在其(qí)他試驗項目合格後方可進行感應耐壓試驗。
3.7感應耐壓(yā)試驗感應耐壓試驗結(jié)果(guǒ)判定:
a.在測試過(guò)程中應監視有無放電、擊穿或其他(tā)異常現象。
b.耐壓試驗前後對被試電壓互感器進行絕緣電阻、空載電流和空載損耗(hào)測量(liàng),不應(yīng)有明顯差別。
c.耐壓前後進行互感器絕緣油的色譜(pǔ)分析,分析結果應沒有明(míng)顯變化。乙炔含量是重要指標,對新投(tóu)運的電壓互感器,其油中不應(yīng)含有乙炔。在三倍頻感應(yīng)耐壓試驗(yàn)中,被擊穿的電壓互感(gǎn)器絕緣油中的乙炔含量一般可達數十ppm。
3.感應耐壓試驗感應耐壓試驗結果判定案例:
一台220kV電壓互感器,在現場進行(háng)三倍頻耐壓試驗後,出現局部放電異常(cháng)且油中乙炔達到10ppm。吊芯檢查發現,絕緣支架上(shàng)有放電(diàn)痕(hén)跡。因此,這些電壓互感器雖然在出廠前承(chéng)受住了感應耐壓試驗,若不進(jìn)行綜合(hé)分析,檢查出缺陷,投入運(yùn)行後肯(kěn)定會發生事故。
四、直流電阻試驗試驗
4.1直流電阻試(shì)驗試驗目的:直流電(diàn)阻試驗是為了檢查電壓互感器回路的完整性,以便及時發現(xiàn)因製造、運(yùn)輸、安裝(zhuāng)或運(yùn)行中,由(yóu)於(yú)震動(dòng)和機械應力等原因而造成的導線斷(duàn)裂(liè)、接頭開焊、接觸不良(liáng)、匝間短路等缺(quē)陷。
在交接試驗中,通過繞組直流電阻一致性(分散性)的(de)檢測,還可以反(fǎn)映製造廠的工藝(yì)水平和用料情況(kuàng)。
4.2直流電阻試驗測試原理:
在被試繞組(zǔ)中通入一直流電流,穩定後測量該繞組的電流和該電流在(zài)繞組上產生的電壓降(jiàng),根(gēn)據歐(ōu)姆定律,計算出(chū)繞組的直流電阻。電磁式電(diàn)壓互感器是一(yī)個帶電感的(de)繞組,可視為被(bèi)測繞組的電感(gǎn)與電阻串(chuàn)聯的等值(zhí)電路。當直流電壓加入時,電感電流不能突變,從被測繞組接通直流電源的瞬間到電路達到穩態存在一個過渡過程。
4.3直(zhí)流電阻試驗測量接線圖(一次繞組):
4.4直流電阻試驗測試標準:一次繞組直流電阻與(yǔ)換算到同一溫度下的出廠值比較,相差不宜大於(yú)10%。二次繞組直流電阻(zǔ)與換算到同一溫度下(xià)的出廠值(zhí)比較,相差不宜大於15%
4.5直流電阻試驗注意事項:
a.由於電壓互感器為感性負載,在通斷直流電時,可能會在繞組(zǔ)兩端產生感(gǎn)應(yīng)電動勢,因此,試驗儀器在接通、斷開充電電源時,應嚴(yán)禁任何人靠近、碰觸電(diàn)壓互感器接線板。
b.根據繞組阻值(zhí)選擇測試電流(BZC3396)。
1mA(一次繞(rào)組,阻值幾(jǐ)百(bǎi)-千歐)10mA200?-20K?2?-500?1A(二次繞組,阻(zǔ)值幾百毫歐)10m?-4?4.直流電阻試驗
c.試(shì)驗電流不得過大,試驗通電時(shí)間(jiān)不宜過長,以減少被側電阻因發熱而產生的較大誤差(chà)。
d.溫度對直流電阻影響很大,應準確記錄被試(shì)繞組的溫度(dù)。測量必須在(zài)繞組溫度穩定的情況下進行,測量時做好記錄。
e.測試回路中的接觸點須接觸良好,有氧化層的接觸部位,應先進行處理,再進行連接。
五、極性、電壓比試驗
極性、電壓比試驗目的:
檢查互感器變比、極性是否與銘牌值相(xiàng)符很重要,因(yīn)為極性判斷錯誤會(huì)導致接線錯誤,進而使計量儀(yí)表指示錯誤(wù),更為嚴(yán)重的是使帶有方向性的繼電保護誤動作。測(cè)量(liàng)變比(bǐ)可以檢(jiǎn)查互感器一次繞組、二次繞組匝數是否正確,有無匝(zā)間短路。
5.1極性、電壓比試驗試驗周期及標準:
電壓互感器交接試驗時應(yīng)測量變壓比、極性。在診斷性、預防性試(shì)驗時,對核心部(bù)件或主體進行解體檢修(xiū)之後(hòu),或(huò)要確認電壓比時,進行電壓比、極性試驗。變比、極性與銘(míng)牌相符。
5.2極性(xìng)、電壓比試驗變比試驗原理:
電(diàn)壓誤差計算公式:
式中:
kn----額定電壓比Up----實際次電壓Us----在測(cè)量條件下,施加Up時的實際(jì)二次電壓(yā)5.極性、電壓比試驗試(shì)驗接線圖:
5.3極性、電(diàn)壓比試驗極性:
當一(yī)個通電繞組中(zhōng)有磁通(tōng)變化時,就會產生感應電動勢,感應(yīng)電動勢為正(驅使電流流出)的一端,稱為正極性,感應電動式為負的一端,稱為(wéi)負極性。當繞在同一鐵芯(xīn)上的兩個繞組的某兩個端子總是同時為正極性或負極性時,則這兩個端子為同(tóng)名端,同名端由兩繞(rào)組繞向決定的。若兩繞組的對應端子(zǐ)(A與a對應,X與x對應)為同名端時,這(zhè)種變(biàn)壓器為減極性。
5.4極性、電(diàn)壓比試驗注意事項:
a.電磁式(shì)電壓互感器試驗大多采用的是電壓法測試方式,因此要(yào)求高低壓(yā)線不能反接,否則將產生高壓危機人身(shēn)及設備安全(quán)。
b.連接試驗導線時,試驗儀器以及電壓互感器的首末端有嚴格區分,接(jiē)線錯誤直接導致(zhì)極性測試結果相反。
c.線夾與測試繞組連接牢固可靠,如果互感器接線板有氧化層(céng)或髒汙,應(yīng)加以清理。
5.5.勵(lì)磁特性試驗目的:
電壓互感器勵磁特性試驗,主要是通過(guò)鑒別(bié)電壓互感器磁化曲線的飽和程度,來檢查互感器的鐵芯質量和判(pàn)斷互(hù)感器繞組有無匝間短路等缺陷。
5.6勵磁特性試驗周期:電壓(yā)互感器在交接實驗時應進行勵磁(cí)特性試驗;在(zài)對互感器核心(xīn)部件或主體進行解體檢修之後,或計量要求時(shí),也應該進(jìn)行電壓(yā)互感(gǎn)器勵磁特性試驗。
5.7勵磁特性試驗接線:
5.8勵磁特性試驗標準:
測量點至少包括額定電(diàn)壓的0.2,0.5,0.8,1.0,1.2倍,測量出對應的勵磁(cí)電流,對於中性點直接接地的電壓互感(gǎn)器,35kV及以下的電(diàn)壓互(hù)感器最高測量點為Un/√3的190%;110kV及以(yǐ)上的電壓互感器最(zuì)高測量(liàng)點為Un/√3的150%;在最高測量電壓下,空載電流的增量不應大於出廠試驗值的10%;與出廠值相比應無顯著變化;與同一批次、同一型號的其他電磁式電壓互感器相比,彼此差異不應大於30%。
5.9勵磁特性試驗(yàn)注意事項:
a.試驗電源應為額定頻(pín)率50HZ,電源電壓的波形(xíng)應近似等於正弦波,其波形中總的諧波含量不大於3%。
b.試(shì)驗時應將互感器一次繞組的末端出線端子(zǐ)可靠接地,其他繞組開路且(qiě)接地,在互(hù)感器二次繞(rào)組上測量損耗(hào)值和勵(lì)磁電流值。
c.對於串級式電壓互感器,勵磁特性試驗加壓時,如果剛加電壓,電流就很大(dà),可能(néng)是(shì)連耦(ǒu)繞組極性接(jiē)反;如果連耦繞組斷開,則空載電流較正常值小很多。
d.電壓互感器勵磁曲線與出廠測量結果不應該有較大的分散性,否(fǒu)則就說明(míng)所使用的材料、工藝甚至設計和製造發生了較(jiào)大的變動(dòng)以及互感器在運輸(shū)、安(ān)裝、運行中發生故障。如果電流(liú)偏差太大,就要考(kǎo)慮是否雜(zá)間絕緣損壞、鐵芯片間或者鐵芯鬆動的可能。