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电磁式电压互感器试验方法(图)

新澳门葡萄京8814cc / 2017-06-22
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  摘要,主要介绍电磁式电压互感器试验的方法1.绝缘电阻试验2.介质损耗角正切值试验3.直流电阻试验试验4.感应耐压试验感应耐压试验5.励磁特性试验等方法

  一、绝缘电阻试验

  1.1绝缘电阻试验目的:

  电磁式电压互感器绝缘电阻,能灵敏的反应电磁式电压互感器绝缘情况,有效发现绝缘整体受潮、脏污、贯穿性缺陷,以及绝缘击穿和严重过热老化等缺陷。

  1.2、绝缘电阻试验周期:在电磁式电压互感器交接试验、例行试验和预防性试验中,应测量一次绕组对二次绕组及地的绝缘电阻,各二次绕组间及其对地的绝缘电阻。在工频耐压之前也要进行测量。

  1.3、绝缘电阻试验方法:测量时一次绕组用2500V兆欧表,二次绕组用1000V或2500V(额定工频率耐受电压大于3kV)兆欧表,而且非被测绕组应接地。测量时还应考虑空气湿度、套管表面脏污对绕组绝缘电阻的影响。必要时将套管表面屏蔽,以消除表面泄漏的影响。

  1.4、绝缘电阻试验标准:《规程》中对绝缘电阻值未作规定,试验结果可采用比较法进行综合分析判断。通常一次绕组的绝缘电阻不低于出厂值或以往测得值的60%~70%,二次绕组的绝缘电阻不低于10MΩ。

  1.5、绝缘电阻试验注意事项:对分级绝缘PT来说,要注意小套管脏污、受潮,可用擦拭法或电吹风法消除影响。?若天气潮湿,可用屏蔽法消除表面泄露电流影响。拆高压尾端接地片的时候要小心,防止芯线断裂或渗油。

  1.6试品温度应在10-40℃之间;

  1.试验接线方法:电磁式电压互感器需拆开一次绕组的高压端子和接地端子,拆开二次绕组,;测量电容式电压互感器中间变压器的绝缘电阻时,须将中间变压器一次线圈的末端(通常为X端)及C2的低压端(通常为δ)打开,将二次绕组端子上的外接线全部拆开,如下图:

电磁式电压互感器绝缘电阻测量接线

  二、.介质损耗角正切值试验

  2.1介质损耗角正切值试验目的:测量20kV及以上电压互感器一次绕组连同套管的介质损耗因数tgδ,能够灵敏地发现绝缘受潮、劣化及套管绝缘损坏等缺陷。由于电压互感器的绝缘方式分为全绝缘和分级绝缘两种,而绝缘方式不同测量方法和接线也不相同,故分别加以叙述。

   2.2.介质损耗角正切值试验全绝缘互感器试验方法及标准:

  测量时一次绕组首尾端短接后加电压,其余绕组首尾端短接接地。

电压互感器介质损耗角对照表

   2.3介质损耗角正切值试验分级绝缘互感器试验方法:

常规反接线法接线图

常规反接线法接线图

  2.4介质损耗角正切值试验常规反接线法测试部位:一次静电屏(即X端)对二、三次绕组的绝缘(这部分电容量大)?一次绕组对二、三次绕组端部的绝缘?绝缘支架对地绝缘。

   2.5介质损耗角正切值试验常规反接线法测试的特点:主要反映一次静电屏对二、三次绕组间绝缘的介质损耗因数。?试验电压低。这是因为串级式电压互感器高压绕组接地端的绝缘水平较低。?脏污的影响。由于X端引出端子板及小瓷套的脏污会影响测量结果,产生很大的误差。

   2.6介质损耗角正切值试验常规正接线法接线图:

常规正接线法接线图

      介质损耗角正切值试验常规正接线法测试特点:减少端子板及小瓷套脏污的影响,主要测量一次静电屏对二、三次绕组间的介质损耗因数。但是这种方法试验电压仍然较低,其测量误差仍很大。

   2.7介质损耗角正切值试验末端加压法接线图:

介质损耗角正切值试验末端加压法接线图

   2.8介质损耗角正切值试验末端加压法测试特点:a.测量的主要是一、二次绕组间的电容量和介质损耗因数。b.一次绕组顶端A接地,这种接线相当于顶端有一个接地屏蔽罩,因此现场测量时具有抗干扰能力强的优点。c.试验电压仍然不能太高,大概2.5~3kV。

   2.9介质损耗角正切值试验末端屏蔽法接线图:

末端屏蔽法接线图

   2.10介质损耗角正切值试验末端屏蔽法测试特点:由于X端及底座法兰接地,小瓷套及接线端子绝缘板受潮、脏污、裂纹所产生的测量误差都被屏蔽掉,一次静电屏对二、三次绕组以及绝缘支架的介质损耗因数都测不到,所以只能测量下铁芯柱上一次绕组对二、三次绕组的介质损耗因数,而该处是运行中长期承受高电压的部分,又是最容易受潮的部位,因此测量该处的介质损耗因数十分必要。

  2.11介质损耗角正切值试验末端屏蔽法注意事项:

  a.当被试设备是JCC-220型电压互感器时,由于标准电容器上承受的电压是互感器高压端电压U,而下铁芯的电位只有高压端的1/4,这就相当于被试设备上加的电压只有1/4U。。

   2.12介质损耗角正切值试验根据电桥平衡原理可导出:电桥平衡原理图

  b.采用末端屏蔽法,二次不允许短路,否则激磁电流大大增加,有可能烧坏互感器。

   2.13介质损耗角正切值试验异常情况判断:

  a.检查测量接线是否正确,电桥的准确性以及是否存在外电场的干扰。

  b.排除电压互感器接线板和小套管的脏污和外绝缘表面的脏污影响。

  c.油的色谱分析氢的含量是否升高很多。

  d.绝缘电阻是否下降。排除上述因测量方法和外界影响因素后,如果氢含量增高,绝缘电阻下降,则可判断这种变化由受潮引起。否则进一步分析查明原因。

  三.感应耐压试验试验

  3.1感应耐压试验试验目的:

  a.电磁式电压互感器的交流耐压试验有两种方式。一种是外施工频试验电压的方式,适用于额定电压为35kV及以下的全绝缘PT,对于110kV及以上的串级式或分级绝缘式的电压互感器,推荐采用倍频感应耐压的方式。这是因为分级绝缘,其一次绕组的末端绝缘水平很低,约为5kV。

  因此,一次绕组末端不能与首端承受同一试验电压。

   b.由于感应耐压试验时一次绕组首尾两端的电压比额定电压高得多,绕组电势也比正常运行时高得多,因此可以同时考核电压互感器的纵绝缘,从而检验出由于电压互感器中电磁线质量不良如露铜、漆膜脱落和绕线时打结等原因造成的纵绝缘方面的缺陷。

   3.2感应耐压试验什么是主绝缘,纵绝缘:主绝缘:

  一二次绕组间和对地的绝缘。纵绝缘:绕组匝间绝缘和层间绝缘。另外需要注意的是,对于全绝缘电压互感器,如果对纵绝缘水平有怀疑,也可以进行全绝缘电压互感器的感应耐压试验。

   3.3感应耐压试验感应耐压为什么采用倍频电源:

  电磁式电压互感器如果铁芯磁密较高。若在额定频率时,用两倍额定电压施加于变压器的一次绕组时,铁芯就会饱和,空载电流必然增大,达到不能允许的程度,为了使两倍额定电压下,铁芯不饱和,提高频率,参考公式如下:E=KfB其中K为常数,B为磁通密度,f为频率。

   3.4感应耐压试验感应耐压试验的时间:

  由于试验电压较高,感应耐压试验的频率不应该低于100Hz,但是不宜高于300Hz。这是因为铁芯中的损耗随着试验频率上升显著增加。持续时间按照下式计算:t=120*额定频率/试验频率但不应该少于15S。

  3.5感应耐压试验感应耐压试验接线:

  把电压互感器的一次绕组末端接地,从某一个二次绕组激磁,在一次绕组首端感应出所需要的试验电压。 3.感应耐压试验感应耐压试验加压标准:a.按照出厂试验电压值的80%进行;b.全部更换绕组后,应按出厂值进行c.二次绕组之间及对外壳的工频耐压试验电压为2000V,可用2500V绝缘电阻表测量绝缘电阻代替。

   3.6感应耐压试验感应耐压试验应注意问题:

  a.用三倍频发生器对串级式电压互感器进行感应耐压试验时低压侧电流较大,一般在容量较大的绕组施加电压,也可以采用将低压与辅助绕组串联后加压的方法。

  经验表明,若采用将低压与辅助绕组串联加压方法,对220kV电压互感器,在一次绕组试验电压为360kV时,低压侧可控制在20A左右,此时不需要再加电感补偿。

   b.试验中还应考虑到互感器的容升电压(电容电流经过漏抗引起试品端电压升高)。根据有关资料介绍,各电压等级的互感器的容升试验数据约为:35kV级电压互感器容升电压3%;66kV级电压互感器容升电压4%;110kV级电压互感器容升电压5%;220kV级电压互感器容升电压10%。

  c.进行感应耐压试验,非加压的二次绕组一定要可靠接地。如果不接地,这些绕组处于加压绕组对地的电场中,在进行试验时有一定的点位,有可能会超过他们的绝缘水平。d.感应耐压试验属于破坏性试验,在进行该试验前,应先进行其他试验项目的测试,并在其他试验项目合格后方可进行感应耐压试验。

   3.7感应耐压试验感应耐压试验结果判定:

  a.在测试过程中应监视有无放电、击穿或其他异常现象。

  b.耐压试验前后对被试电压互感器进行绝缘电阻、空载电流和空载损耗测量,不应有明显差别。

  c.耐压前后进行互感器绝缘油的色谱分析,分析结果应没有明显变化。乙炔含量是重要指标,对新投运的电压互感器,其油中不应含有乙炔。在三倍频感应耐压试验中,被击穿的电压互感器绝缘油中的乙炔含量一般可达数十ppm。

  3.感应耐压试验感应耐压试验结果判定案例:

  一台220kV电压互感器,在现场进行三倍频耐压试验后,出现局部放电异常且油中乙炔达到10ppm。吊芯检查发现,绝缘支架上有放电痕迹。因此,这些电压互感器虽然在出厂前承受住了感应耐压试验,若不进行综合分析,检查出缺陷,投入运行后肯定会发生事故。

  四、直流电阻试验试验

  4.1直流电阻试验试验目的:直流电阻试验是为了检查电压互感器回路的完整性,以便及时发现因制造、运输、安装或运行中,由于震动和机械应力等原因而造成的导线断裂、接头开焊、接触不良、匝间短路等缺陷。

  在交接试验中,通过绕组直流电阻一致性(分散性)的检测,还可以反映制造厂的工艺水平和用料情况。

   4.2直流电阻试验测试原理:

  在被试绕组中通入一直流电流,稳定后测量该绕组的电流和该电流在绕组上产生的电压降,根据欧姆定律,计算出绕组的直流电阻。电磁式电压互感器是一个带电感的绕组,可视为被测绕组的电感与电阻串联的等值电路。当直流电压加入时,电感电流不能突变,从被测绕组接通直流电源的瞬间到电路达到稳态存在一个过渡过程。

   4.3直流电阻试验测量接线图(一次绕组):直流电阻试验测量接线图

   4.4直流电阻试验测试标准:一次绕组直流电阻与换算到同一温度下的出厂值比较,相差不宜大于10%。二次绕组直流电阻与换算到同一温度下的出厂值比较,相差不宜大于15%

   4.5直流电阻试验注意事项:

  a.由于电压互感器为感性负载,在通断直流电时,可能会在绕组两端产生感应电动势,因此,试验仪器在接通、断开充电电源时,应严禁任何人靠近、碰触电压互感器接线板。

  b.根据绕组阻值选择测试电流(BZC3396)。对照表

1mA(一次绕组,阻值几百-千欧)10mA200?-20K?2?-500?1A(二次绕组,阻值几百毫欧)10m?-4? 4.直流电阻试验

  c.试验电流不得过大,试验通电时间不宜过长,以减少被侧电阻因发热而产生的较大误差。

  d.温度对直流电阻影响很大,应准确记录被试绕组的温度。测量必须在绕组温度稳定的情况下进行,测量时做好记录。

  e.测试回路中的接触点须接触良好,有氧化层的接触部位,应先进行处理,再进行连接。

   五、极性、电压比试验

  极性、电压比试验目的:

  检查互感器变比、极性是否与铭牌值相符很重要,因为极性判断错误会导致接线错误,进而使计量仪表指示错误,更为严重的是使带有方向性的继电保护误动作。测量变比可以检查互感器一次绕组、二次绕组匝数是否正确,有无匝间短路。

  5.1极性、电压比试验试验周期及标准:

  电压互感器交接试验时应测量变压比、极性。在诊断性、预防性试验时,对核心部件或主体进行解体检修之后,或要确认电压比时,进行电压比、极性试验。变比、极性与铭牌相符。

   5.2极性、电压比试验变比试验原理:

  电压误差计算公式:电压误差公示

式中:

  kn----额定电压比Up----实际次电压Us----在测量条件下,施加Up时的实际二次电压 5.极性、电压比试验试验接线图:接线图

   5.3极性、电压比试验极性:

  当一个通电绕组中有磁通变化时,就会产生感应电动势,感应电动势为正(驱使电流流出)的一端,称为正极性,感应电动式为负的一端,称为负极性。当绕在同一铁芯上的两个绕组的某两个端子总是同时为正极性或负极性时,则这两个端子为同名端,同名端由两绕组绕向决定的。若两绕组的对应端子(A与a对应,X与x对应)为同名端时,这种变压器为减极性。

   5.4极性、电压比试验注意事项:

  a.电磁式电压互感器试验大多采用的是电压法测试方式,因此要求高低压线不能反接,否则将产生高压危机人身及设备安全。

  b.连接试验导线时,试验仪器以及电压互感器的首末端有严格区分,接线错误直接导致极性测试结果相反。

  c.线夹与测试绕组连接牢固可靠,如果互感器接线板有氧化层或脏污,应加以清理。

   5.5.励磁特性试验目的:

  电压互感器励磁特性试验,主要是通过鉴别电压互感器磁化曲线的饱和程度,来检查互感器的铁芯质量和判断互感器绕组有无匝间短路等缺陷。

   5.6励磁特性试验周期:电压互感器在交接实验时应进行励磁特性试验;在对互感器核心部件或主体进行解体检修之后,或计量要求时,也应该进行电压互感器励磁特性试验。

   5.7励磁特性试验接线:

   5.8励磁特性试验标准:

  测量点至少包括额定电压的0.2,0.5,0.8,1.0,1.2倍,测量出对应的励磁电流,对于中性点直接接地的电压互感器,35kV及以下的电压互感器最高测量点为Un/√3的190%;110kV及以上的电压互感器最高测量点为Un/√3的150%;在最高测量电压下,空载电流的增量不应大于出厂试验值的10%;与出厂值相比应无显著变化;与同一批次、同一型号的其他电磁式电压互感器相比,彼此差异不应大于30%。

   5.9励磁特性试验注意事项:

  a.试验电源应为额定频率50HZ,电源电压的波形应近似等于正弦波,其波形中总的谐波含量不大于3%。

  b.试验时应将互感器一次绕组的末端出线端子可靠接地,其他绕组开路且接地,在互感器二次绕组上测量损耗值和励磁电流值。

  c.对于串级式电压互感器,励磁特性试验加压时,如果刚加电压,电流就很大,可能是连耦绕组极性接反;如果连耦绕组断开,则空载电流较正常值小很多。

  d.电压互感器励磁曲线与出厂测量结果不应该有较大的分散性,否则就说明所使用的材料、工艺甚至设计和制造发生了较大的变动以及互感器在运输、安装、运行中发生故障。如果电流偏差太大,就要考虑是否杂间绝缘损坏、铁芯片间或者铁芯松动的可能。

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