理论教育 如何正确检测互感器绝缘性能和误差?

如何正确检测互感器绝缘性能和误差?

时间:2023-06-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:3)电压等级220kV及以上互感器在绝缘性能有怀疑时宜进行局部放电测量。⑥对电容式电压互感器的中间电压变压器进行感应耐压试验时,应将分压电容拆开。2)电流互感器:同型号、同规格、同批次电流互感器一、二次绕组的直流电阻和平均值的差异不宜大于10%。2)用于非关口计量,电压等级35kV及以上的互感器,宜进行误差测量。对多抽头的互感器,可只检查使用分接头的变比。

如何正确检测互感器绝缘性能和误差?

1.标准规范要求

(1)互感器的试验项目

1)测量绕组的绝缘电阻

2)测量35kV及以上电压等互感器的介质损耗角正切值tanδ

3)局部放电试验。

4)交流耐压试验。

5)绝缘介质性能试验。

6)测量绕组的直流电阻。

7)检查接线组别和极性。

8)误差测量。

9)测量电流互感器的励磁特性曲线。

10)测量电磁式电压互感器的励磁特性。

11)电容式电压互感器(CVT)的检测。

12)密封性能检查。

13)测量铁心夹紧螺栓的绝缘电阻。

其中,SF6封闭式组合电器中的电流互感器和套管式电流互感器的试验,应按本条第1、6、7、8、9款的规定进行。

(2)测量绕组的绝缘电阻

1)测量一次绕组对二次绕组及外壳、各二次绕组间及其对外壳的绝缘电阻;绝缘电阻值不宜低于1000MΩ。

2)测量电流互感器一次绕组段间的绝缘电阻,绝缘电阻值不宜低于1000MΩ,但由于结构原因而无法测量时可不进行。

3)测量电容式电流互感器的末屏及电压互感器接地端(N)对外壳(地)的绝缘电阻,绝缘电阻值不宜小于1000MΩ。若末屏对地绝缘电阻小于1000MΩ时,应测量其tanδ

4)绝缘电阻测量应使用2500V绝缘电阻表。

(3)电压等级35kV及以上互感器的介质损耗角正切值tanδ测量

1)互感器的绕组tanδ测量电压应为10kV,tanδ不应大于表5-16中数据。当对绝缘性能有怀疑时,可采用高压法进行试验,在(0.5~1)Um/3范围内进行,tanδ变化量不应大于0.2%,电容变化量不应大于0.5%。

表5-16tanδ(%)限值t:20℃)

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注:电压互感器整体及支架介质损耗受环境条件(特别是相对湿度)影响较大,测量时要加以考虑。

2)末屏tanδ测量电压为2kV。

其中,本条主要适用于油浸式互感器。SF6气体绝缘和环氧树脂绝缘结构互感器不适用,注硅脂等干式互感器可以参照执行。

(4)互感器的局部放电测量

1)局部放电测量宜与交流耐压试验同时进行。

2)电压等级为35~110kV互感器的局部放电测量可按10%进行抽测,若局部放电量达不到规定要求应增大抽测比例。

3)电压等级220kV及以上互感器在绝缘性能有怀疑时宜进行局部放电测量。

4)局部放电测量时,应在高压侧(包括电压互感器感应电压)监测施加的一次电压。

5)局部放电测量的测量电压及视在放电量应满足表5-17中的规定。

(5)互感器交流耐压试验

1)应按出厂试验电压的80%进行。

2)电磁式电压互感器(包括电容式电压互感器的电磁单元)在遇到铁心磁通密度较高的情况下,宜按下列规定进行感应耐压试验:

①感应耐压试验电压应为出厂试验电压的80%。

表5-17允许的视在放电量水平

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②试验电源频率和试验电压时间参照本节“一、电力变压器的标准规范要求”的第13条的规定执行。

③感应耐压试验前后,应各进行一次额定电压时的空载电流测量,两次测得值相比不应有明显差别。

④电压等级66kV及以上的油浸式互感器,感应耐压试验前后,应各进行一次绝缘油的色谱分析,两次测得值相比不应有明显差别。

⑤感应耐压试验时,应在高压端测量电压值。

⑥对电容式电压互感器的中间电压变压器进行感应耐压试验时,应将分压电容拆开。由于产品结构原因现场无条件拆开时,可不进行感应耐压试验。

3)电压等级220kV以上的SF6气体绝缘互感器(特别是电压等级为500kV的互感器)宜在安装完毕的情况下进行交流耐压试验。

4)二次绕组之间及其对外壳的工频耐压试验电压标准应为2kV。

5)电压等级110kV及以上的电流互感器末屏及电压互感器接地端(N)对地的工频耐压试验电压标准,应为3kV。

(6)绝缘介质性能试验,对绝缘性能有怀疑的互感器,应检测绝缘介质性能,应符合下列规定:

1)绝缘油的性能应符合表5-42、表5-43的要求。

2)SF6气体的性能应符合如下要求:SF6气体充入设备24h后取样,SF6气体水分含量不得大于250μL/L(20℃体积分数)。(www.daowen.com)

3)电压等级在66kV以上的油浸式互感器,应进行油中溶解气体的色谱分析。油中溶解气体组分含量(μL/L)不宜超过下列任一值,总烃:10,H2:50,C2H2:0。

(7)绕组直流电阻测量

1)电压互感器:一次绕组直流电阻测量值,与换算到同一温度下的出厂值比较,相差不宜大于10%。二次绕组直流电阻测量值,与换算到同一温度下的出厂值比较,相差不宜大于15%。

2)电流互感器:同型号、同规格、同批次电流互感器一、二次绕组的直流电阻和平均值的差异不宜大于10%。当有怀疑时,应提高施加的测量电流,测量电流(直流值)一般不宜超过额定电流(方均根值)的50%。

(8)检查互感器的接线组别和极性,必须符合设计要求,并应与铭牌和标志相符。

(9)互感器误差测量

1)用于关口计量的互感器(包括电流互感器、电压互感器和组合互感器)必须进行误差测量,且进行误差检测的机构(实验室)必须是国家授权的法定计量检定机构。

2)用于非关口计量,电压等级35kV及以上的互感器,宜进行误差测量。

3)用于非关口计量,电压等级35kV以下的互感器,检查互感器变比,应与制造厂铭牌值相符。对多抽头的互感器,可只检查使用分接头的变比。

4)非计量用绕组应进行变比检查。

(10)当继电保护对电流互感器的励磁特性有要求时,应进行励磁特性曲线试验。当电流互感器为多抽头时,可在使用抽头或最大抽头测量(专业测量见GB 50150—2006相关要求)。

(11)电磁式电压互感器的励磁曲线测量,应符合下列要求:

1)用于励磁曲线测量的仪表为方均根值表,若发生测量结果与出厂试验报告和型式试验报告有较大出入(>30%)时,应核对使用的仪表种类是否正确。

2)一般情况下,励磁曲线测量点为额定电压的20%、50%、80%、100%和120%。对于中性点直接接地的电压互感器(N端接地),电压等级35kV及以下电压等级的电压互感器最高测量点为190%;电压等级66kV及以上的电压互感器最高测量点为150%。

3)对于额定电压测量点(100%),励磁电流不宜大于其出厂试验报告和型式试验报告的测量值的30%,同批次、同型号、同规格电压互感器此点的励磁电流不宜相差30%。

(12)电容式电压互感器(CVT)检测

1)CVT电容分压器电容量和介质损耗角tanδ的测量结果:电容量与出厂值比较其变化量超过-5%或10%时要引起注意,tanδ不应大于0.5%;条件许可时测量单节电容器在10kV至额定电压范围内,电容量的变化量大于1%时判为不合格。

2)CVT电磁单元因结构原因不能将中压连线引出时,必须进行误差试验,若对电容分压器绝缘有怀疑时,应打开电磁单元引出中压连线进行额定电压下的电容量和介质损耗角tanδ的测量。

3)CVT误差试验应在支架(柱)上进行。

4)如果电磁单元结构许可,电磁单元检查包括中间变压器的励磁曲线测量、补偿电抗器感抗测量、阻尼器和限幅器的性能检查,交流耐压试验参照电磁式电压互感器,施加电压按出厂试验的80%执行。

(13)密封性能检查

1)油浸式互感器外表应无可见油渍现象。

2)SF6气体绝缘互感器定性检漏无泄漏点,有怀疑时进行定量检漏,年泄漏率应小于1%。

(14)测量铁心夹紧螺栓的绝缘电阻

1)在做器身检查时,应对外露的或可接触到的铁心夹紧螺栓进行测量。

2)采用2500V绝缘电阻表测量,试验时间为1min,应无闪络及击穿现象。

3)穿心螺栓一端与铁心连接者,测量时应将连接片断开,不能断开的可不进行测量。

2.具体测试方法

该标准规范要求中的第(1)~(7)和(13)条与电力变压器测试试验方法基本相同,不同的是电流互感器的测量应用升流器和标准电流表测量,见图5-8,详见电力变压器相关内容,这里仅讲述第(8)、(9)、(10)、(11)、(12)条。其中第(9)、(10)条的测试一般应由专业测试机构进行,这里讲一下现场简易测试方法。

(1)测量电流互感器的励磁特性曲线 在现场通常采用简易方法进行。一般选用0.5级、量程为0~75A的电流表,0.5级、0~100V的电压表,2~5kV·A容量的调压器调节。按图5-8接线并检查无误后,即可接通电源,然后从零开始逐步升流。一般每增加0.5A电流时,记录各次的电流值和电压值,直至电流达到饱和点为止,并绘制励磁特性曲线。从曲线中可以判断有无短路情况及磁饱和状态存在。绘制励磁特性曲线图见图5-9。

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图5-8 电流互感器励磁特性试验接线图

Q—电流开关 FU—熔断器 T—调压器 TA—电流互感器 978-7-111-48524-7-Chapter05-40.jpg—电流表 978-7-111-48524-7-Chapter05-41.jpg—电压表

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图5-9 电流互感器励磁特性曲线图

试验时注意事项有以下几点:

1)在测量过程中,不允许在升压中途倒退降压或中断电流,试验电压要求稳定。

2)有的电流互感器由于剩磁的影响,而使励磁特性改变。此时应将试验电压先升到最高值、再逐渐降低的办法进行去磁。如进行一次效果不大,可进行多次,然后复测。

3)将所测得的值绘制的励磁特性曲线与同型式电流互感器的励磁特性曲线相比较,应无明显差别,并形成平滑的曲线。

(2)测量1000V以上电压互感器的空载电流和励磁特性 电压互感器空载电流的试验接线见图5-10。一般选用0~150V的电压表,0~0.5A的电流表。将电压互感器的一次绕组开路,用调压器在二次绕组施加于额定电压,测量其空载电流。10kV的单相电压互感器的空载电流无明确规定,可与同型式的互感器比较,一般约为0.3A。对于三相五柱式电压互感器可用三相调压器试验,并联三块电压表,串联三块电流表测量空载电流。其接线方法与三相电力变压器空载电流试验相同。

上述试验可同时进行励磁特性试验,将电压互感器的一次绕组开路,在二次侧按电流互感器励磁特性的试验接线方法,加上电压,一般每增加10V电压时,记录各次的电压值和电流值,直至电压达到饱和时为止。然后绘制励磁特性曲线,要求曲线平滑,与同型式的电压互感器的励磁特性曲线相比较,应无明显差别,如图5-11所示。

(3)局部放电试验 局部放电试验一般用局部放电检测仪进行,操作方法见第三章相关内容。

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图5-10 电压互感器空载电流试验接线图

Q—电源开关 FU—熔断器 T—调压器 978-7-111-48524-7-Chapter05-44.jpg—电流表 978-7-111-48524-7-Chapter05-45.jpg—电压表 TV—电压互感器

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图5-11 电压互感器励磁特性曲线

(4)误差测量现场可用标准电压表和标准电流表进行,电压表并联,电流表串联,然后比较其结果即可得出。

(5)电容式电压互感器(CVT)检测常用SB2204型介质损耗测试仪进行,详见第三章“十五、新型电测仪器及其使用”相关内容。

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