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电气试验作业指导书

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电气试验作业指导书(总76

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电气试验作业指导书

目 录

1 变压器试验 .................................................................................................... 错误!未指定书签。

1.1 变压器绝缘电阻测试试验 ............................................................ 错误!未指定书签。 1.2 绕组泄漏电流和变比试验 .............................. 错误!未指定书签。 1.3 绕组介质损耗试验 .................................... 错误!未指定书签。 1.4 绕组直流电阻测试 .................................... 错误!未指定书签。 1.5 变压器交流耐压试验 .................................. 错误!未指定书签。 1.6 变压器绕组变形试验 .................................. 错误!未指定书签。 2 高压介损试验 ............................................... 错误!未指定书签。

2.1 做额定电压下介损的必要性 .......................................... 34 2.2 额定电压下做高压介损的升压方式 ...................... 错误!未指定书签。 2.3 额定电压下反接线做高压介损 .......................... 错误!未指定书签。 2.4 成套设备主要技术指标 .............................................. 36 2.5 高压介损作业指导书 .................................. 错误!未指定书签。 2.6 高压介损补偿电容量计算 .............................. 错误!未指定书签。 2.7 备注 ............................................... 错误!未指定书签。 2.8 参考文献............................................ 错误!未指定书签。 3 断路器试验 ................................................. 错误!未指定书签。

3.1 断路器绝缘电阻试验 .................................. 错误!未指定书签。 3.2 断路器回路电阻试验 .................................. 错误!未指定书签。 3.3 断路器耐压试验 ...................................... 错误!未指定书签。 3.4 ZN85-40.5型真空断路器机械特性试验 .................. 错误!未指定书签。 4 电磁式电压互感器试验 ........................................ 错误!未指定书签。

4.1 PT试验前工作 ....................................... 错误!未指定书签。 4.2 一、二次绕组直流电阻试验 ............................ 错误!未指定书签。 4.3 变比极性试验 ........................................ 错误!未指定书签。 4.4 绝缘电阻试验(220kV电磁式电压互感器绝缘电阻) ...... 错误!未指定书签。 4.5 介质损耗试验 ........................................ 错误!未指定书签。 4.6 空载及伏安特性试验 .................................. 错误!未指定书签。 4.7 三倍频感应耐压试验 .................................. 错误!未指定书签。 5 电流互感器试验.............................................. 错误!未指定书签。

5.1 绝缘电阻测试 ...................................................... 80 5.2 介质损耗试验 ........................................ 错误!未指定书签。 5.3 伏安特性试验 ........................................ 错误!未指定书签。 5.4 直流电阻试验 ........................................ 错误!未指定书签。 5.5 变比、极性试验 ...................................... 错误!未指定书签。 6 电容式电压互感器试验 ........................................ 错误!未指定书签。

6.1 71

CVT绝缘电阻试验

2

6.2 7.1 94

7.2 96

7.3 98

7.4 100 8.1 103

8.2 105

8.3 107

CVT介损及电容量试验

7 金属氧化物避雷器(MOA)试验 ................................. 错误!未指定书签。

避雷器绝缘电阻测量 直流1mA电压U1mA及0.75U1mA下的泄漏电流测量试验 避雷器运行电压下的交流泄漏电流测量试验 避雷器工频参考电流(选1mA)下的工频参考电压测量

8 电缆试验 ................................................... 错误!未指定书签。

电力电缆绝缘电阻测试 电力电缆直流耐压及直流泄漏电流试验 电力电缆交流耐压试验

9 接地装置试验 ............................................... 错误!未指定书签。 10 安全工器具和绝缘油试验 ..................................... 错误!未指定书签。

10.1 绝缘油试验 114

10.1.1 绝缘油介质损耗角正切值tanδ测试 114

10.1.2 绝缘油工频耐压试验 115

10.2 绝缘工器具试验 117

10.2.1 绝缘手套试验 117

10.2.2 绝缘靴试验 118

10.2.3 绝缘操作杆试验 119

10.2.4 验电器启动电压试验 121

3

1 变压器试验

1.1 变压器绝缘电阻测试试验

试验目的

电力变压器是发电厂、变电站和用电部门最主要的电力设备之一,是输变电能的电器。测量绕组绝缘电阻、吸收比和极化指数,能有效地检查出变压器绝缘整体受潮,部件表面受潮脏污,以及贯穿性的集中行缺陷,如瓷瓶破裂、引线接壳、器身内有金属接地等缺陷。经验表明,变压器的绝缘在干燥前后,其绝缘电阻的变化倍数比介质损失角的变化倍数大得多。所以变压器在干燥过程中,主要使用兆欧表来测量绝缘电阻和吸收比,从而了解绝缘情况。 变压器绝缘电阻试验步骤:

测量绕组绝缘电阻时,应依次测量各绕组对地和对其他绕组间的绝缘电阻值。

(1)试验前的准备工作:

1) 2)

填写第一种工作票,编写作业控制卡、质量控制卡、办理工作许可手续。 向工作班成员交待工作内容、人员分工、带电部位,进行危险点告知,并

履行确认手续后开工

3) 准备实验用仪器、仪表、工具应在合格周期内 序号 名称 数量 1 电动兆欧表 1套 2 试验警示围栏 4组 3 标示牌 2个 4 安全带 2个 5 绝缘绳 2根 6 低压验电笔 1支 7 拆线工具 2套 8 湿温度计 1支 9 计算器 1个 10 放电棒 1支 11 现场原始计录本 1本 4) 检查试品外壳,应可靠接地 5) 用绝缘操作杆带地线上去将被试设备放电

6) 放电后,拆除被试设备高压、中压、低压引线,其他检修人员撤离现场

7) 检查试品外观,清洁表面污垢

8) 试验现场周围装设试验围栏,必要时派专人看守

9) 接取电源,先测量电源电压是否符合试验要求,电源线必须固定,防止突

然断开,检查漏电保护装置是否灵敏动作。

10) 抄录铭牌,记录天气情况和和温、温度、安装位置、试验日期。

(2)仪器的选择:

1)

测量绕组连同套管的绝缘电阻吸收比或极化指数使用5000kV兆欧表 2) 测量有引出线的铁心及夹件的绝缘电阻使用2500V兆欧表

测量套管末屏对地的绝缘电阻使用2500V兆欧表

(3)接线图:

将非被试绕组短路接地

兆欧表的输出L端接被试品端,E端接地,G端接屏蔽,测量顺序为:

1) 低压对地及高压、中压(abc短路接兆欧表的输出L端) 2) 中压对地及高压、低压(AmBmCmOm短路接兆欧表的输出L端)

3) 高压对地及中压、低压(ABCO短路接兆欧表的输出L端)

3)

(4)接线步骤:

1) 检查兆欧表,将其水平放稳

2) 接通电源,用导线瞬时短接“L”和“E”端子,其指示应为“0”

3) 开路时,接通电源,应指“∞”

4) 断开电源,将兆欧表的接地端与被试品地线连接

5) 兆欧表的高压端上接屏蔽连接线,及一端悬空,再次接通电源,指示应

无明显差异。

6) 将高压侧A、B、C、O连接线短接起来,同理中压、低压短接

7) 将非测试绕组接地;先接接地端,后接被试品端

8) 将兆欧表接地;先接被试品接地端

9) 使用专用带屏蔽的绝缘护套线,一端接“L”,“G”接屏蔽,别一端接

被试品的测量端

10) 接通电源,选择电压5000V,测试,放电,关闭

(5)拆线步骤:

1) 断开仪器总电源 2) 对被试绕组放电

3) 拆除高压测量线及其他短接线 4) 拆除仪器端高压线,接地线

5) 拆放电棒

试验注意事项:

(1)测量绝缘同电阻时,对额定电压为1000V以上的绕组用2500V绝缘电阻表,其

量程一般不低于100000MΩ,1000V以下者用1000V绝缘电阻表。

(2)为避免绕组上残余电荷导致较大的测量误差,测量前或测量后均应将实测绕组与

外壳短路充分放电,放电时间应不少于2min。

(3)对于新投入或大修后的变压器,应充满合格油并静止一定时间,待气泡消除后方可进行试验。一般110kV及以上变压器应静止20h以上;3-10kV的变压器需静止5h以

上。

试验数据判断分析及常见问题:

(1)范围:

1) 35kV及以上且4MVA及以上测量吸收比 2) 220kV及以上或120MVA及以上测量极化指数

(2)周期:

交接时:110kV及以上3年

5

110kV以下6年 大修前、后 投运前 必要时

(3)试验要求及规程规定:

1) 绝缘电阻换算同一温度下,不低于产品出厂试验值或前一次试验值 的

70%;

2) 吸收比在常温下不低于1.3;当R60?s大于3000MΩ时,吸收比可不做考核

要求

3) 极化指数在常温下不低于1.5;当R60s大于10000MΩ时,极化指数可不做

考核要求;

4) 预试时可不测量极化指数;吸收比不合格时增加测量极化指数,二者之一

满足要求即可。

(4)说明:

1) 使用2500V或5000V兆欧表 2) 测量前被试绕组应充分放电

3) 尽量在油温低于50℃时测量,不同温度下绝缘电阻值按下式按算R2=R1×

1.5(t1+t2)/10式中R1,R2分别为温度t1、t2时的绝缘电阻值。

4) 吸收比和极化指数不进行温度换算

5) 封闭式电缆出线或GIS出线的变压器,电缆、GIS侧绕组可在中性点测量

(5)测试数据异常原因和现场处理

1) 采用专用屏蔽型测试线 2) 外绝缘表面泄漏的影响。采取清扫、电吹风、屏蔽等措施,重新测试。空

气温度不宜高于80%。

3) 残余电荷的影响,被试绕组接地并充分放电。 4) 温度的影响。必要时换算到同一温度下比较。

5) 检查测试线是否破损、断线等。调整测试线与非被试测绕组及接地部分的

距离。

6) 兆欧表是否有故障,或更换兆欧表重新测量

7) 绝缘电阻偏低和吸收比、极化指数不合格可以考虑是;测量绝缘不良、整体受潮、绝缘油严重劣化、外部绝缘部分脏污、空气湿度较大等。 8) 绝缘电阻偏高和吸收比、极化指数不合格可以考虑是;测量线断线、绝缘

老化等。

1.2 绕组泄漏电流和变比试验

试验目的

6

泄露电流试验和测量绝缘电阻相似,但因施加电压较高,能发现某些绝缘电阻试验不能发现的绝缘缺陷,如变压器绝缘的部分穿透性缺陷和引线套管缺陷。

10kV及以上且10000kVA以上油浸式变压器。 试验设备

ZV直流高压发生器 厂家:苏州海沃科技 试验接线

图1 变压器泄漏电流接线图

试验步骤

1)

高压绕组(A、B、C、N)短接,低压绕组(a、b、c)短接。分别用红

线、绿线引到下面的尼龙绳上。

2)

可靠接上接地线,对高压侧进行绝缘电阻的测量,并把低压套管

引线(绿线)接地。

3) 4)

微安表安装在倍压筒顶部。

接ZV专用接地线、放电棒接地线、倍压筒接地端子地线、大功

率机箱的接地端子。

5) 6)

用专用电缆线连接倍压筒和大功率机箱。

用专用高压输出屏蔽线一端插入微安表上端的连接孔中,另一端

和高压套管的引线(红线)可靠连接。

7) 8)

接通电源。

开机操作:将过压整定为所加电压的1.15~1.2倍。如所加电压

40kV,则过压整定为48kV。在10、20、30、40kV时记录电流。

7

9) 试验标准

试验结束,先用电阻放电,然后接地放电,才可拆线。

一般与同类型设备数据比较或同一设备历年数据比较,不应有显着变化,并结合其他绝缘试验结果综合分析作出判断

表1 变压器绕组泄漏电流试验电压值 绕组额定电压(kV) 直流试验电压(kV) 20℃时泄漏电流μA 3 5 17 6~15.75 10 33 18~35 20 50 110~330 40 50 500 60 30 注意事项

(1)从微安表反应出来的现象 1) 电。

2) 3)

电流突然变化。如减小,可能是电源回路短路;如增大,可能是试验回路

或试品出现闪络,或内部断续性放电引起。

电流随时间变化。若逐渐下降,可能是充电电流减小或被试品表面绝缘电阻上升引起;若逐渐上升,可能是被试品绝缘老化引起。

电流周期性变化。可能是被试品绝缘不良,从而产生周期性放

(2)从泄漏电流数值上反映出来的情况

1) 2)

泄漏电流过大。应先检查试验回路、设备状况和屏蔽是否良好,在排除外

因之后,才能对被试品做出正确的结论。

泄漏电流过小。应检查接线是否正确,微安表保护部分有无分流与断线。

(3)影响泄漏电流大小的因素

1) 高压试验线对泄漏电流的影响:由于与被试品连接的导线通常暴露在空气中(不加屏蔽时),被试品的加压端也暴露在外,所以周围空气有可能发生游离,产生对地的泄漏电流,尤其在海拔高、空气稀薄的地方更容易发生游离,这种对地泄漏电流将影响到测量的准确度。用增加导线直径、减少尖端或加装防晕罩、缩短导线、增加对地距离

等措施,可减少对测量结果的影响。

2) 相对湿度的影响:当相对湿度大时,表面泄漏电流远大于体积泄漏电流,被试品表面脏污易于吸潮,使表面泄漏电流增加,必须擦净表面,并装设屏蔽环。 3) 温度的影响:温度对高压直流试验结果的影响是极为显着的,因此,对所测得的电流值均需换算至相同温度,才能进行比较。最好在被试品温度30~80℃时做试

8

验,因为在这样的温度范围内泄漏电流变化较明显,而低温时变化较小。 4) 残余电荷的影响:被试品绝缘中的残余电荷是否放尽,直接影响泄漏电流

的数值,因此,试验前对被试品必须进行充分放电。

(4)其它

1)测量结束后,将试验电压降为零。

2)严禁各接地线相互串联。

3)向下引线过程中,引线不得缠绕在套管的外瓷套上。

试验周期

1)交接; 2)投运前;

3)110kV及以上3年,110kV以下6年; 4)大修后,必要时。

1.3 绕组介质损耗试验

试验目的

测试变压器绕组连同套管的介质损耗角正切值的目的主要是检查变压器整体是否受潮、绝缘油及纸是否劣化、绕组上是否附着油泥及存在严重局部缺陷等。它是判断变压器绝缘状态的一种较有效的手段,近年来随着变压器绕组变形测试的开展,测量变压器绕组的及电容量可以作为绕组变形判断的辅助手段之一。 试验仪器

选择AI6000全自动抗干扰介质损耗测试仪。 试验试验步骤及接线图

(1)变压器绕组连同套管tgδ和电容量的测量

1) 2)

首先将介损测试仪接地。

将高压侧A、B、C三绕组短接起来。

9

3) 4)

将其他非被试绕组三相及中性点短接起来,并接地(2#)。 将红色高压线一端芯线插入测试仪“高压输出”插座上,注意要将

红色高压线的外端接地屏蔽线接地。

5) 6) 7) 验。

8) 9)

打开电源,仪器进入自检。 自检完毕后选择反接线测量方式。

红色高压线另一端接高压绕组的短接线(1#)。 连接好电源输入线。

检查试验接线正确,操作人员征得试验负责人许可后方可加压试

10) 预置试验电压为10KV。 11) 接通高压允许开关。

12) 按下启动键开始测量。注意:加压过程中试验负责人履行监护制度。

13) 测试完成后自动降压到零测量结束。

14) 关闭高压允许开关后,记录所测量电容器及介损值。 15) 打印完实验数据后,关闭总电源。

16) 用专用放电棒将被试绕组接地并充分放电,变更试验接线,同理的方法测量变压器低压绕组连同套管tgδ值和电容量。

17) 首先断开仪器总电源。 18) 在高压端短接线上挂接地线。 19) 拆除高压测试线。 20) 拆除高压套管短接线。

10

21) 拆除其他非被试绕组的接地线及短接线。 22) 最后拆除仪器其它试验线及地线。 23) 试验完毕后,填写试验表格。 (2)变压器电容型套管tgδ和电容量的测量

1) 2) 3) 4) 5)

首先将介损测试仪接地。

将高压侧A、B、C三绕组短接起来。

将非测试的其他绕组中压侧三相及中性点短接起来,并接地。 用同样的方法将低压侧也短路接地。

将红色高压线一端芯线插入测试仪“HV”高压输出插座上,注意

要将红色高压线的外端接地线接地。

6) 7)

红色高压线另一端接高压绕组的短接线。

将测试线一端接测试仪“CX”端子,;另一端接变压器被测套管末

屏端子。

8) 9)

将非被测套管的末屏端子接地。 连接好电源输入线。

10) 检查试验接线正确,操作人员征得试验负责人许可后方可加压试验。

11) 打开电源,仪器进入自检。 12) 选择正接线测量方式。 13) 预置试验电压为10KV。 14) 接通高压允许开关

11

15) 按下启动键开始测量。注意:加压过程中试验负责人履行监护制度。

16) 测试完成后自动降压到零测量结束。

17) 关闭高压允许开关后,记录所测电容量及介损值 18) 打印完试验数据后,关闭总电源。

19) 测量其它两相的方法:高压线不变,将“CX”换至另一相末屏端子,同时将已测完的末屏恢复接地状态,重复上述操作。

20) 首先要断开仪器总电源。 21) 在高压端短接线上挂接地线。 22) 拆除高压测试线。 23) 拆除高压套管短接线。

24) 拆除其他非被试绕组的接地线及短接线。

25) 拆除套管末屏端子测试线,恢复末屏端子接地线接地状态。 26) 最后拆除仪器其它试验接线及地线。 27) 试验完毕后,填写试验表格。

(3)变压器高压绕组电容型套管末屏对地tgδ值和电容量的测量

1) 2) 3)

首先将介损测试仪接地。

将高压侧A、B、C三绕组短接起来。

将非测试的其他绕组中压侧三相及中性点短接起来,并接地。注

意:要先接接地端,后接被试品端(3#)。

4)

用同样方法将低压侧也短路接地(4#)。

12

5) 将红色高压线一端接测试仪“高压输出”插座内,将红色高压线外

端接地线接地。

6) 7) 8) 9)

红色高压线另一端接套管末屏端子(1#)。

高压测试线屏蔽线接到套管高压线接地端子短接线上(2#)。 将非被测套管的末屏端子接地。 连接好电源输入线。

10) 检查试验接线正确,操作人员征得试验负责人许可后方可加压试验。

11) 打开电源,仪器进入自检。选择反接线测量方式,预置试验电压为2.0KV。

12) 接通高压允许开关,按下启动键开始测量。注意加压过程中试验负责人履行监护制度。

13) 测试完成后自动降压到零测量结束。

14) 关闭高压允许开关后,记录所测电容量及介损值。

15) 打印完试验数据后,关闭总电源。测量其它两相的方法:将高压测试线换至另一相末屏端子,同时将已测完的末屏恢复接地状态,重复上述操作。

16) 测量其它两相的方法:将高压测试线换至另一相末屏端子,同时将已测量完的末屏恢复接地状态,重复上述操作。

17) 首先要断开仪器总电源。 18) 在高压端短接线上挂接地线。 19) 拆除高压线屏蔽端。

13

20) 拆除高压套管短接线。

21) 拆除其他非测试绕组的接地线及短接线。 22) 对末屏端子放电后拆除套管末屏端子测试线。 23) 拆除高压线及外端接地线。

24) 最后拆除仪器接地线先拆除仪器端,后拆接地端。 25) 试验完毕后,填写试验表格。

试验标准

根据Q/GDW168-2008中对变压器绕组绝缘介质损耗因数(20℃时)的要求:

油浸式电力变压器的例行试验:

330KV及以上:≤0.005(注意值);220KV及以下:≤0.008(注意值)。 SF6气体绝缘电力变压器例行试验,介质损耗因数<0.008(注意值)。 说明:测量宜在顶层油温低于50℃且高于零度时进行,测量时记录顶层油温和空气相对湿度,非测量绕组及外壳接地,必要时分别测量绕组对地、被测绕组对其他绕组的绝缘介质损耗因数。测量方法可参考DL/474.3。 试验注意事项

1) 测试应在天气良好、试品及环境温度不低于+5℃,温度80%以下的条件

下进行。

2) 必要时可对被试变压器外瓷套表面进行清洁或干燥处理。

3) 测量温度及变压器上层油温为准,尽量使每次测量的温度相近。且应在变压器上层油温低于50℃时测量,不同油温下的介损值应换算到同一温度下进行比较(换算方法见结果分析)。

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4) 当测量回路引线较长时,有可能产生较大的误差,因此必须尽量缩短引线,必须使用屏蔽线。

5) 试验时被试变压器的每个线圈各相应短接。当线圈中有中性点引出线时,也应与三相一起短接,否则可能使测量误差增大,甚至会使电桥不能平衡。

6) 现场测量存在电场和磁场干扰影响时,应采取相应的措施进行消除。 7) 试验电压的选择。变压器绕组额定电压为10KV及以上者,施加电压为10KV;绕组额定电压为10KV以下者,施加电压应为绕组额定电压。 试验周期

根据Q/GDW168-2008中变压器例行试验对绝缘电阻介质损耗因数基准周期的规定,本试验应三年进行一次。 试验结果分析

在排除外界干扰,正确地测出tgδ值后,还需对tgδ的数值进行正确分析判断:

温度对tgδ有直接的影响,影响的程度随材料、结构的不同而异。一般情况下,tgδ是温度的上升而增加的。现场试验时,设备温度是变化的,为便于比较,应将不同温度下测得的tgδ值换算至20℃。例如,25℃时测得绝缘油的介质损失角为0.6%,查附录B(见《高压电气设备试验方法》)得25℃时的系数为0.79。因此20℃时的绝缘油介质损失角即为tgδ20=0.6×0.78=0.47%。

由于被试品真实的平均温度是很难准确测定的,换算系数也不是十分符合实际,故换算后往往很大误差。因此,应尽可能在10~30℃的温度下进行测量。

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当常温下测得的tgδ较大,在高温下tgδ又明显增加,则应认为绝缘存在缺陷。

1.4 绕组直流电阻测试

试验目的

检查绕组接头的焊接质量和绕组有无匝间短路;电压分接开关的各个位置接触是否良好,以及分接开关实际位置是否相符;引出线有无断裂;多股导线并绕的绕组是否有断股等情况。 试验仪器

BZC3396 变压器直流电阻测试仪(保定金达电力科技有限公司) 试验接线

高压侧:1档AB-BC-CA,2档AB-BC-CA,3档AB-BC-CA,低压侧:Oa-Ob-Oc,三个档位测量完毕后,把分接开关放到运行档(2档),再进行一次测量。

变压器上的高低压侧接线柱不接地也不需要短接 试验准备工作

1、填写第一种工作票,编写作业控制卡、质量控制卡,办理工作许可手续。

2、向工作班成员交待工作内容、人员分工、带电部位,进行危险点告知,并履行确认手续后开工。

3、准备试验用仪器、仪表、工具,所用仪器仪表良好,所用仪器、仪表、工具应在合格周期内。

4、检查试品外壳,应可靠接地

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5、用绝缘杆带地线上去将被试设备放电

6、放电后,拆除被试设备高压、中压、低压引线,其他人员撤离现场 7、检查试品外观,清洁表面污秽

8、试验现场周围装设试验围栏,必要时派专人看守

9、接取电源,先测量电源电压是否符合试验要求,电源线必须固定,防止突然断开,检查漏电保护装置是否灵敏动作

10、抄录铭牌,记录天气情况和温湿度、安装位置、试验日期 试验步骤

1、将仪器可靠接地,先将接地线接地,后接仪器的接地端

2、配套的专用测试钳黄、绿、红、黑测试线分别接A、B、C、N,将专用测试线分别插入对应的电流、电位插口,测试钳夹在对应的套管出线端子上;

3、其余非测试绕组短路;

4、接线完毕,通知监护人检查接线,经监护人同意后,开始试验; 5、打开开关,选择输出电流和分接位置,按测试键开始测试; 6、当仪器显示的测量值基本无变化时,记录读数;

7、按复位键放电,变换分接位置进行测试,直到所有分接位置测完为止; 8、放电后,断开仪器总电源,拆除仪器接线。 试验标准

DL/T 596-1996 《电力设备预防性试验规程》 Q/GWD168-2008 《输变电设备状态检修规程》

1600kVA以上的变压器,各相绕组电阻相间差小于2%;线间差小于1% 1600kVA及以下的变压器,各相绕组电阻相间差小于4%;线间差小于2%

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与以前相同部位测得值比较,其变化不应大于2%,但应换算到同一温度下比较

试验注意事项

1) 测试过程中,严禁断开电源;

2) 试验后,应复位放电完毕再断开电源;

3) 三相变压器有中点引出线时,应测量各相绕组的电阻;无中点引出

时,可以测量线间电阻;

4) 温度对直流电阻影响很大,应准确记录被测试绕组的温度。 试验周期

交接时(所有分接位置) 110kV及以上3年,110kV一下6年 大修前

后无载分接开关变换分接位置时 有载分接开关检修后(所有分接位置) 出口短路后 必要时

1.5 变压器交流耐压试验

试验目的

交流耐压试验是鉴定电力设备绝缘强度最有效和最直接的方法。电力设备在运行中,绝缘长期受着电场、温度和机械振动的作用会逐渐发生劣化,其中包括整体劣化和部分劣化,形成缺陷,例如由于局部地方电场比较集中或者局部绝缘比较脆弱就存在局部的缺陷。

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各种预防性试验方法,各有所长,均能分别发现一些缺陷,反映出绝缘的状况,但其他试验方法的试验电压往往都低于电力设备的工作电压,但交流耐压试验电压一般比运行电压高,因此通过试验后,设备有较大的安全裕度,所以这种试验已成为保证安全运行的一个重要手段。

但是由于交流耐压试验所采用的试验电压比运行电压高得多,过高的电压会使绝缘介质损耗增大、发热、放电,会加速绝缘缺陷的发展,因此,从某种意义上讲,交流耐压试验是一种破坏性试验,在进行交流耐压试验前,必须预先进行各项非破坏性试验。

如测量绝缘电阻、吸收比、介质损耗因数tanδ、直流泄漏电流等,对各项试验结果进行综合分析,以决定该设备是否受潮或含有缺陷。若发现已存在问题,需预先进行处理,待缺陷消除后,方可进行交流耐压试验,以免在交流耐压试验过程中,发生绝缘击穿,扩大绝缘缺陷,延长检修时间,增加检修工作量。

本试验用来验证线端和中性点端子及它们所连接绕组对地及其他绕组的外施耐受强度(见GB1094.3)。交流耐压试验是检验变压器绝缘强度最直接、最有效的方法,对发现变压器主绝缘的局部缺陷,如绕组主绝缘受潮、开裂或者在运输过程中引起的绕组松动,引线距离不够,油中有杂质、气泡以及绕组绝缘上附着有脏污等缺陷十分有效。变压器交流耐压试验必须在变压器充满合格的绝缘油,并静止一定时间且其他绝缘试验均合格后才能进行。 试验仪器

1、高压试验控制箱

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试验控制箱式高压试验变压器的配套设备,是用于试验变压器的配套设备,主要用于试验变压器的调压控制,其工作原理是通过调整自耦调压器的输出电压,实现试验变压器额定范围内的工作电压调节。 2、YDQW充气式无局放试验变压器

试验变压器是电力设备检测及预防性试验所必须的试验设备,用于输出交流高压,对各类高压试验提供较高电压,使用于高电压电力设备的交流耐压设备。

选用试验变压器时要考虑以下两点: (1)电压

根据被试品的试验电压,选用具有适合电压的试验变压器。要检查试验变压器所需低压侧电压是否与现场电源电压、调压器相配。试验电压较高时,可采用多级串接式试验变压器。

(2)电流

电流按下式计算:I=ωCx U

式中:I —— 试验变压器高压侧应输出的电流,mA; U —— 试验电压; Cx —— 被试品电容量; ω —— 角频率。

其中Cx可从测量被试品的电容量中得到。相应求出试验所需电源容量P:

P=ωCx U2

试验时,按P值选择变压器容量,一般不得超载运行。

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充气式轻型试验变压器,采用SF6气体为绝缘介质,体积小,重量轻且无油污染,局部放电小,适合现场工作及频繁移动的工作条件下使用。这里我们选用量程为50kV的试验变压器。 3、保护球隙

保护球隙是由一个带电球极和一个接地球极构成,两极之间相隔一定距离构成间隙。它平时并联在被保护设备旁,当试验电压超过被试设备的试验电压时,球间隙放电,对被试设备起保护作用,其整定值一般取试验电压的110%~120%,整定值确定后,可查表确定球隙距离,并进行现场校正。 4、保护电阻器

试验变压器的高压输出端应串接保护电阻器(限流电阻),用来降低被试品闪络或击穿时变压器高压绕组出口端的过电压,并能短路电流。

此保护电阻的取值一般为0.1Ω/V~0.5Ω/V,并应有足够的热容量和长度。该电阻阻值不宜超过30kΩ,否则会引起正常工作时回路产生较大的压降和功耗。

5、接地线的选择

接地线应采用带有接地夹子的临时接地线。

接地线应采用4mm2及以上的多股裸导线或外覆透明绝缘层的铜质软导线。

试验接线(接线图)

图1 交流耐压接线图

试验步骤

1、试验前的准备工作

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(1)填写第一种工作票,编写作业控制卡、质量控制卡,办理工作许可手续。

(2)向工作班成员交待工作内容、人员分工、带电部位,进行危险点告知,并履行确认手续后开工。

(3)准备试验用仪器、仪表、工具和个人安全工器具,所用仪器仪表良好,所用仪器、仪表、工具均应在合格周期内。

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 高压试验控制箱 试验变压器 保护球隙 试验警示围栏 标示牌 安全带 绝缘绳 低压验电笔 拆线工具 温湿度计 计算器 放电棒 现场原始记录本 1套 1台 1套 4组 2个 2个 2根 1支 2套 1只 1个 1支 1本 (4)检查试品外壳,应可靠接地检查变压器本体和有载调压开关油位在正常位置。

(5)用放电棒对被试设备进行充分放电。

(6)放电后,拆除被试设备高压、中压、低压引线,其他检修人员撤离现场。

(7)检查试品外观,清洁绝缘表面污垢。

(8)试验现场周围装设试验围栏,必要时派专人看守。

(9)接取试验电源,先测量电源电压是否符合试验要求,电源线必须固定,防止突然断开,检查漏电保护装置是否灵敏动作。

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(10)抄录铭牌,记录天气情况和温、湿度,安装位置,试验日期。 2、试验接线

(1)先将被试品的被试绕组A、B、C、(O)三相用裸铜线短路连接,其余非被试绕组用裸铜线短路连接,并与外壳一起接地。并将仪器可靠接地。

(2)将保护球隙可靠接上接地线。

(3)将试验变压器可靠接上接地线,将高压控制箱的外壳用接地线可靠连接。

(4)连接被试品绕组接到保护球隙高压侧。

(5)连接试验变压器的仪表端到控制箱的仪表端,连接控制箱输出端到试验变压器输入端。

(6)所有接线完毕,最后检查所有接线是否正确。 3、试验操作

(1)先将高压试验控制箱接上电源线,合上电源刀闸。

(2)按下电源开关,逆转调压器至零位,将过流保护器调整到最小位置 (3)合上高压启动键进行预升,等球隙放电后过流继电器动作,记录该放电电压。拉开电源刀闸,用放电棒将高压回路接地,调整球隙间距。反复进行调整操作,使球隙放电电压为试验电压的1.15~1.2倍

(4)拉开电源闸刀,用放电棒将高压回路接地,连接绕组与被试电源的高压引线,拆除临时接地线

(5)合上电源闸刀,按下高压启动键,开始升压。升压速度在75%试验电压以前,可以是任意的,自75%电压开始均匀升压,约为每秒2%试验电压的速率升压。

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(6)升压的同时观察电压和电流表的变化。

在升压过程中,如果发现电流值迅速增加,应立即停止升压,按下停止按钮,停止高压输出。升压完成后一只手应放置在停止按钮附近,随时警戒异常情况的发生,以便立即进行跳闸操作。

(7)观察电压表,若升到指定的电压值,则停止继续升压

(8)当升压至要求电压时,开始计时,计时到最后10s时开始倒数,时间到开始降压。在施压阶段,应注意保持与高压设备的安全距离。防止被高压所伤。

(9)当发生以下现象时,表示被试品已经被击穿,应立即停止加压并降压:a被试品内部发出响声、冒烟、闪弧、燃烧等;b、电流表指针突然摆动或表指针突然升高。

(10)在耐压时间内未出现异常,即可降压。旋动调压器转轮均匀转到零位,按下停止按钮,切断高压输出,拉开电源刀闸,关闭电源开关。 4、试验拆线

(1)用专用放电棒对被试绕组进行放电并挂上临时接地线。等充分放电后,取下放电棒,放点结束。

(2)试验结束,拆除试验接线。 试验标准

1、Q/GDW168-2008《输变电设备状态检修试验规程》 外施耐压试验为出厂试验值的80%,时间为60s。

2、《电气装置安装工程电气设备交接试验标准GB 50150-2006》 绕组连同套管的交流耐压试验,应符合下列规定:

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(1)容量为8000kVA以下、绕组额定电压在110kV以下的变压器,线端试验应按表1进行交流耐压试验;

(2)容量为8000kVA及以上、绕组额定电压在110kV以下的变压器,在有试验设备时,可按表1试验电压标准,进行线端交流耐压试验;

表1. 电力变压器和电抗器交流耐压试验电压标准kV

系统 标称电压 <1 3 6 10 15 20 35 66 110 220 330 500 设备 最高电压 ≤1.1 3.6 7.2 12 17.5 24 40.5 72.5 126 252 363 550 交流耐压 油浸式电力变压器和电抗器 — 14 20 28 36 44 68 112 160 316(288) 408(368) 4(504) 干式电力变压器和电抗器 2.5 8.5 17 24 32 43 60 — — — — — 注:a、上表中,变压器试验电压是根据现行国家标准《电力变压器 第3部分:绝缘水平、绝缘试验和外绝缘空气间隙》GB 1094.3规定的出厂试验电压乘以0.8制定的。

b、干式变压器出厂试验电压是根据现行国家标准《干式电力变压器》GB 50规定的出厂试验电压乘以0.8制定的。

(3)绕组额定电压为110kV及以上的变压器,其中性点应进行交流耐压试验,试验耐受电压标准为出厂试验电压值的80%(见表2)。

表2.额定电压110kV 及以上的电力变压器中性点交流耐压试验电压标准系统标设备最kV 中性点接25

出厂交流交流耐答称电压 110 220 高电压 126 252 330 363 500 550 地方式 不直接接地 直接接地 不直接接地 直接接地 不直接接地 直接接地 经小阻抗接地 耐受电压 95 85 200 85 230 85 140 受电压 76 68 160 68 184 68 112 (4)交流耐压试验可以采用外施工频电压试验的方法,也可采用感应电压试验的方法。

试验电压波形尽可能接近正弦,试验电压值为测量电压的峰值除以√2,试验时应在高压端监测。

外施交流电压试验电压的频率应为45~65Hz,全电压下耐受时间为60s。 试验注意事项

(一)试验原理注意事项

1、容升效应

试验变压器所接被试品大多数是电容性,在交流耐压时,容性电流在绕组上产生漏抗压降,造成实际作用到被试品上的电压值超过按变比计算的高压侧所应输出的电压值,产生容升效应。被试品电容及试验变压器漏抗越大,则容升效应越明显。

因此,升压倒数25%时,应缓慢升压,注意不超过试验值。 2、电压谐振

由于被试品电容与试验变压器、调压器的漏抗形成串联回路,一旦被试品容抗与试验变压器、调压器漏抗之和相等或接近时,发生串联电压谐振,造成

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被试品端电压显着升高,危及试验变压器和被试品的绝缘。在试验大电容量的被试品时,应注意预防发生电压谐振,为此,除在高压侧直接测量试验电压外,还应与被试品并接球隙进行保护。必要时可在调压器输出端串接适当的电阻,以减弱(阻尼)电压谐振的程度。

3、电压波形

试验电压由于电源波形或由于试验变压器铁心饱和及调压器的影响致使波形畸变,当电压不是正弦波时,峰值与有效值之比不等于√2,其中的高次谐波(主要是三次谐波)与基波相重叠,使峰值增大。由于过去现场较多使用电压表测量有效值,所以被试品上可能受到过高的峰值电压作用,应改用交流峰值电压表测量。为避免试验电压波形畸变,可采用以下措施:

a、避免采用移圈式调压器; b、电源电压应采用线电压;

c、试验变压器一般应在规定的额定电压范围内使用,避免使用在铁芯的饱和部分;

d、可在试验变压器低压侧加滤波装置。 4、低压回路保护

为保护测量仪表,可在测量仪表输入端上并联适当电压的放电管或氧化锌压敏电阻器、浪涌吸收器等。控制电源和仪器用电源可由隔离变压器供给,或者在所用电源线上分别对地并联0.047μF~1.0μF的油纸电容器,防止被试品闪络或击穿时,在接地线上产生较高的暂态地电位升高过电压,将仪器或控制回路元件反击损坏。

5、过电压保护装置的规定

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进行耐压试验时试验回路中应具备过电压、过电流保护。可在升压控制柜中配置过电压、过电流保护的测量、速断保护装置。对重要的被试品(如发电机、变压器等)进行交流耐压试验时,宜在高压侧设置保护球间隙,该球间隙的放电距离对发电机一般可整定为1~1.5倍额定电压所对应得放电距离;对变压器整定1.15~1.2倍额定电压所对应的放电距离。

6、更换高压接线安全问题

交流耐压试验结束,降压和切断电源后,被试品中残留的电荷,自动反向经试验变压器高压绕组对地放电,因此被试品对地放电问题不像直流电压试验那样重要。但对于需要更换高压接线,有较多人工换线操作的工作,为了防止电源侧隔离开关或接触器不慎突然来电等意外情况,在更换接线时应在被试品上悬挂接地放电棒,比保证人身安全,并采取措施;在再次升压前,先取下放电棒,防止带接地放电棒升压。

7、防止合闸过电压

当使用移圈调压器进行交流耐压试验,电源突然合闸时(此时调压器已在零位),有时会在被试品上产生较高电压的合闸过电压,是被试品闪络或击穿。为防止此情况的发生,应在移圈调压器输出到试验变压器一次绕组之间,加装一组隔离开关。先将调压器电源合闸后,再合上此隔离开关。 (二)操作注意事项

1、交流耐压是一项破坏性试验,因此耐压试验之前被试品必须通过绝缘电阻、吸收比、绝缘油色谱、tanδ等各项绝缘试验且合格。充油设备各还应在注油后静置足够时间(110kV及以下,24h;220kV,48h;500kV,72h)方能加压,以避免耐压时造成不应有的绝缘击穿。

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2、进行耐压试验时,被试品温度应不低于+5℃,户外试验应在良好的天气进行,且空气相对湿度一般不高于80%。

3、试验过程中试验人员应大声呼唱,加压过程中应有人监护。

4、加压期间应密切注视表记指示动态,防止谐振现象发生;应注意观察、监听被试变压器、保护球隙的声音和现象,分析区别电晕或放电等有关迹象。

5、有时耐压试验进行了数十秒钟,中途因故失去电源,是试验中断,在查明原因、恢复电源后,应重新进行全时间的持续耐压试验,不可仅进行“补足时间”的试验。

6、谐振试验回路品质因数Q值的高低与试验设备、试品绝缘表面干燥清洁及高压引线直径大小、长短有关,因此试验宜在天气晴好的情况下进行。试验设备、试品绝缘表面应干燥、清洁。尽可能缩短高压引线的长度,采用大直径的高压引线,以减小电晕损耗。提高试验回路品质因数Q值。

7、变压器的接地端和测量控制系统的接地端要互相连接,并应自成回路,应采用一点接地方式,即仅有一点和接地网的接地端子相连。

8、耐压前应检查所需电源容量和试验设备的容量是否满足要求。 试验周期

变压器大修后。 试验中相关计算

回路中的电流即被试设备的电容量可计算出试验中通过试验变压器高压绕组的电流IT(因为被试品大多是电容性的,所以主要是电容电流) 式中

Cx-----被试品电容量,pF;

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Uexp---给被试品施加的试验电压(有效值),kV; ω------所加电压的角频率。 励磁变低压侧电流 式中

ITdy-------为变压器低压侧的电流,A; IT------为变压器一次侧的电流,A; N-------为变压器的变比。

要计算变压器的低压侧电流是否小于符合额定电流。 励磁试验变的容量 式中

Uexp--------被试品所加的试验电压(有效值),kVA; Cx-----------被试品的电容量,pF; ω------所加电压的角频率。

容升的计算 式中

Zk%----------试验变压器的短路阻抗百分数; Un------------试验变压器的额定电压。

补偿电感计算 式中

L-------补偿线圈电感,H。

有时在试验大电容被试品时试验变压器容量不够,可采用补偿的方法来减小流经变压器高压绕组的电流,以满足试验队变压器容量的要求。采用高压电

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抗器与被试品并联,使流过电抗器的感性电流与流过被试品的容性电流相补偿,可减小流过试验变压器的电流,从而减小试验变压器的所需容量。这时变压器的容量可按上式计算。

1.6 变压器绕组变形试验

试验目的以及范围

变压器在试验过程中发生匝间、相间短路,或在运输过程中发生冲撞,造成线圈相对位移,以及运行过程中在短路和故障状态下因电磁拉力造成线圈变形,就会使变压器绕组的分布参数发生变化。进而影响并改变变压器原有的频域特征,即频率响应发生幅度变化和谐振频点偏移等。

变压器发生绕组变形后,有的会立即损坏发生事故,更多的是仍能运行一段时间。由于常规电气试验如电阻测量、变比测量及电容量测量等很难发现绕组的变形,这对电网的安全运行存在严重威胁。

变压器绕组变形测试技术是根据测得的变压器各绕组频率响应特性的一致性,结合设备结构,运行情况及其他试验项目进行全面的、历史的、综合的分析比较,以判断变压器的绕组变形程度。

一是由于绝缘距离发生变化或绝缘纸受到损伤,当遇到过电压时,绕组会发生饼间或匝间击穿,或者在长期工作电压的作用下,绝缘损伤逐渐扩大,最终导致变压器损坏。

二是绕组变形后,机械性能下降,再次遭受短路事故后,会承受不住巨大的冲击力的作用而发生损坏事故。 =

= = =

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图4 绕组变形测试仪的基本组成

= 绕组变形程度 严重变形 明显变形 轻度变形 正常绕组 相关系数R RLF < 0.6 1.0 > RLF ≥ 0.6或RMF < 0.6 2.0 > RLF ≥ 1.0或 0.6 ≤ RMF < 1.0 RLF ≥ 2.0和RMF ≥ 1.0和RHF ≥ 0.6 在实际运用中,不能死搬硬套上述标准(特别是对遭受过短路冲击的变压器),上述标准还有待完善。如果需要确定线圈变形的详细情况和变形的严重程度,则应具体对被测绕组频率响应特性曲线的变化情况进行分析,找出波形的各种细微变化和发展趋势来慎重分析。

= =

试验注意事项

1. 分接开关档位的影响。分接开关档位不同,绕组匝数不同,直接影响被测变压器的电感、电容量,从而使频谱图不同。

2. 信号源输入方向的影响。由于实际测量中,激励端与响应端改变后测得的频响曲线不完全相同,所以,每次测量时,应遵循相同的试验接线步骤。

3. 铁芯接地和油的影响。铁芯接地情况和充油情况,会使绕组电容值不同,故在测试时,一定要将铁芯接地,并充满绝缘油(并静置一段时间)。

4. 出口引出线的长短对测量的影响。套管端子延长对频响曲线影响很大,同时对频带宽度也有影响,会产生对地电容,因此,测试时不宜延长套管引线。 试验周期

1、交接时、大修后,需进行变压器绕组变形试验;

2、电压等级为110kV及以上的变压器每6年进行一次变压器绕组变形试验; 3、变压器在更换绕组后,出口短路后需进行变压器绕组变形试验。

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=

=

(1)各频段的分析

以低频段为主,中、高频段为辅的分析原则,从等值电路上可知,对各频率范围下的频率响应进行分析,结论如下:

A、当频响特性曲线低频段(1kHz~100kHz)的谐振峰发生明显变化时,通常预示着绕组的电感变化或发生整体变形现象。因为频率较低时,绕组的对地电容及饼间电容所形成的容抗较大,而感抗较小,如果绕组的电感发生变化,势必会导致其频响特性曲线低频部分的谐振峰频率左右移动。对绝大多数变压器来说,其三相绕组低频段的响应特性曲线较为一致。如果发现不一致的情况,一般表明线圈整体结构出现问题,可能会危及运行,应慎重对待,根据其它测试手段来重点分析判断。

B、当频响特性曲线中频段(50kHz~600kHz)的谐振峰发生明显变化时,通常预示着绕组发生扭曲和鼓包等局部变形现象,因为在频率范围内,绕组的分布电感和电容均发挥作用,其频率响应特性具有较多的谐振峰,故而根据其各个谐振峰频率的变化情况能够较灵敏地反映出绕组分布电感、电容的变化情况。对于那些遭受突发短路电流冲击的变压器,如果其谐振峰频率的分布与短路冲击前的有较大改变,例如谐振峰频率左右移动或谐振峰数目减少或增多,通常可认为绕组发生了局部变形现象。

C、当频响特性曲线高频段(>600kHz)的谐振峰发生明显变化时,通常预示着绕组的对地电容改变。因为在高频条件下,绕组的感抗增大,基本被饼间分布电路所旁路,故对谐振峰变化的影响程度相对较低,基本以电容的影响为主。由于绕组饼间电容通常较大,故对地电容的改变(如绕组整体位移或分接开关引线的对地距离发生变化)是造成该频段内频响特性曲线变化的主要因素。

=

33

2 高压介损试验

2.1 做额定电压下介损的必要性

(1)常规10kV试验方法存在的问题

目前,在电气试验中主要都是通过10kV下的介损试验测量(tanδ)的大小来发现设备的缺陷。可是,10kV的试验电压远低于设备的运行电压,不能真实反映设备运行时的状况。良好的绝缘在允许的电压范围内,无论电压上升或下降,其介损值均无明显变化。但现场试验数据显示,不同绝缘介质设备的介质损耗(tanδ)值会随着电压的升高而变大或变小。所以在设备运行电压下做介质损耗测试才能真实反映设备的绝缘情况。

-

2.2 额定电压下做高压介损的升压方式

装置概述

通常进行高压介损测量时都是采用工频试验变压器升压的方式来得到试验高压。试验时需要电源控制箱、高压试验变压器、高于标准电容高压介损电桥等设备。当试验设备容量较大且电压很高时,要求电源的输出功率很大,所以电源部分的设备十分的笨重,对现场试验造成很多的不便。利用串联谐振方式升压就可以成倍地降低对输入电源功率的要求。只要我们适当地选择串联回路的参数,就能使谐振频率在工频范围内,满足介损测量的要求。

1)高压介损测试仪主机

HV9003E 型,能实现现场多点测试、自动升压、自动画出介损-电压曲线。它集高压介损电桥和变频电源于一体。只需外部配置励磁变压器、高压标准电容器、谐振电抗器、补偿电容器就可以实现高压介损的测试。

测量时试验电压先连续升压测量、后再连续降压,自动完成被试设备电容量、tgδ、试验电压值的多点连续测量、并显示、绘制相应曲线。同时还可实现数据的存储、打印、USB接口输出。又具有装置体积小重量轻,适合现场使用。

2)励磁变压器

利用变频串联谐振装置工作原理 通过调频控制器提供供电电源,试验电压由励磁变压器经过初步升压后,使高电压加在电抗器L和被试品CX上,通过改变调频控制器的输出频率,使回路处于串联谐振状态;调节变频控制器的输出电压,使试品上高压达到所需要的电压值。

3)谐振电抗器

通过调节变频控制器的输出频率,使得回路中的电抗器电感L和试器电容C发生串联谐振。既是感抗等于容抗,来减少励磁变压器的容量。,谐振电压即为试品上所加电压。

4)高压标准电容器

因为被试品所加电压高,采用外接标准电容器是为了保护仪器和人身安全。

5)补偿电容器

回路的谐振频率取决于被试品电容CX和电抗器的电感L,谐振频率。装置试验频率是采用接近工频的交流电压,通过补偿电容器来改变试验的总电容

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量,使谐振频率在45Hz-55Hz范围内,近似工频保证了试验结果的可靠性和真实性。

6)测量原理

图2-1高压介损测量原理图

系统由可调频、调幅的正弦波变频电源,经由励磁变压器、高压谐振电抗器于电容器谐振,产生高压电源,施加于标准电容器和被试设备上。将两者低压侧的电流信号输入高压介损测试仪,采样低压侧信号,根据电桥原理,运用计算机的数据处理能力,实现高电压下电气设备介质损耗等参数的自动化、数字化测量,并显示输出被试品的电容量和介损测量值并绘制测量曲线。 装置的成套性

图2-2 成套装置实物图

2.3 额定电压下反接线做高压介损

反接线做高压介损的必要性

由于高压隔离技术的局限性,通常对接地试品在额定电压下的介损试验只能采用正接法,这样现场设备必须打开接地刀闸,给现场操作带来繁琐和不安全性。

反接线(对接地试品)测量原理及特点

以HV9003F为例,除了具有HV9003E的功能外,外加的高压端采样系统,并通过光纤将高压侧电流信号高精度传送到介损电桥,实现额定电压下的反接线测试功能,测量桥体仍然处于低电位。

图3-1 高压介损反接线图

2.4 成套设备主要技术指标

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成套设备介绍

要满足能够实现同时正接线二通道介质损耗测量和反接线二通道介质损耗测量,各单元之间通过标准接线实现整套装置的连接。为了能在500kV变电站准确测量,装置具应有良好的抗干扰性能。

图4-1 成套设备实物图

1)高压介损测试仪

测量范围:介损测量范围:0-100.00%,分辨率:0.001%,额定输出电压:0-160V,额定输出电流:19A,输出波形:正弦波。

2)变频电源技术参数

输出电压:0-160V,最大输出电流30A,额定输出功率:不小于5kW。输出波形:正弦波,波形畸变<2%,输出频率:30-300Hz,频率调节细度0.1Hz,不稳定度<0.05%。

3)谐振电抗器 (干式)

共4台,串联使用。额定容量:10 Kvar,额定电压:40kV,额定电流:0.25A,额定电感:600H,工作频率范围:30-300Hz。额定条件下工作时间:15min。

4)励磁变压器

额定容量:5 Kvar,额定输入电压:0-160V,额定输入电流:0-30A,额定输出电压:10000V,额定输出电流:0.5A。

5)补偿电容器

额定电容:2000 pF,额定电压:160kV,工作频率范围:30-300Hz。额定条件下工作时间:15min。

37

6)标准电容器 以SYL160-100为例

额定工作电压:160kV,电容器实测值误差不大于±0.5%,与标称值误差不大于±0.3%。电容器内充FS6气体,在20℃时,压力为0.4+0.1Mpa。 测量原理

测量仪(原理见图4-1)中由可变频、调幅的低压电源,励磁变压器,高压电抗器组成的内置高压试验电源SR与试品电容CX、标准电容CN串联谐振,信号采集部分将两者的低压侧信号输入高压介损测试仪,再根据电桥原理,运用计算机的数据处理能力,实现高电压下电气设备介质损耗等参数的自动化、数字化测量后传至显示控制部分,显示出被试品的电容量、介损测量值和测量曲线。

M 是计算机处理系统;R 是采样电阻; 图4-2 高压介损串联补偿测量原理图

其中测量系统的两套高速采样电路对标准侧和试品侧取样得到的正弦信号实时同步高速采样,得到两组几万个数据,通过计算分别得出标准侧、被试侧的电流信号幅值及有、无功分量,进而得出试品的介损及电容量。这种测量方法在测试波形畸变时也不影响测量精度,所用SF6标准电容器容值稳定。每次测量前仪器均自校以补偿元器件漂移引起的系统误差[4]。 测量系统构成

系统以51系列单片机为核心协调各部分工作(见图4-3)。从高压端隔离取样的电压和电流信号分别经滤波放大后,同时进入各自采样保持的A/D,选择的12位A/D转换器位数和器件满足了测量精度要求,系统的性价比高。为了保证电压和电流信号同时采样,两片AD芯片共用一个采样控制信号。

38

图4-3 测量部分原理图

2.5 高压介损作业指导书

试验目的

通过在额定电压下测量tanδ发现一系列绝缘缺陷,如绝缘整体受潮、老化、绝缘气隙放电等。 试验仪器

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 试验接线

下图是高压介损实物接线

图5-1 试验变升压方式高压介损测试系统(适用小容量试品) 图5-2 谐振升压方式高压介损测试系统(适合大容量试品)

试验步骤

(1)标准化作业流程 1) 开始 2) 试验前准备 3) 办理工作票 4) 工前培训

39

电源控制箱 高压试验变压器 高压标准电容器 高压介损电桥 保护球隙 试验警示围栏 标示牌 安全带 低压验电笔 温湿度计 放电棒 现场原始记录本 1套 1台 1台 1台 1套 4组 2个 2个 1支 1支 1支 1本 5) 宣读工作票并对人员进行分工及安全交底及安全交底 6) 悬挂标识牌,装设遮拦,围栏 7) 被试品外观检查

8) 抄录名牌,外界环境(温度湿度) 9) 设备引线拆除 10) 11) 12) 13) 14) 15) 16) 17) 18) 19) 20) 21) 22) 23) 24) 25) 26)

试验接线 检查仪表开始状态 接试验电源

加压前得到试验负责人许可 看护人员守好进出口及要道

通知有关人员并与被试品保持足够的安全距离 试验人员站在绝缘垫上 设置升压和降压的各级电压值 试验人员升压并呼唱 高压通并启动开始按钮 异常情况 测试完成 高压断 打印数据 切断电源

放电并恢复设备试验前状态 试验数据处理

40

27) 28) 29) 30)

设备状态评定(合格、不合格) 试验结束 终结工作票 结束

(2)标准化作业细分流程表 试验前准备 检验安全工器具良好 检查仪器合格 计算 根据试验电压、电抗器参数选择电抗器个数 根据出厂试验报告查出被试品电容量 选定频率45~55Hz 计算所需补偿的电容参数,选择补偿方案 工作负责人和值班人员到现场确认安全措施 履行工作许可手续 确认工作班成员明白工作任务 确认工作班成员对危险点都已知晓 确认工作班成员精神状态良好 截取电压由两人进行 使用相应电压等级合格的验电表计确认电压符合试验要求 检查电源线及配电盘绝缘良好并装有漏电保护装置 试验电源送电须得到工作负责人许可 对数据计算(折算) 与标准规范和历史数据等相关数据对比分析 不合格 辅助其它试验共同判断 对发现的问题及时汇报 至27步 对数据计算(折算) 与标准规范和历史数据等相关数据对比分析 合格 至27步 先接接地线 其它接线 立即切断电源 异常情况处理 至17步 拆除试验电源线 41

办理工作票 宣读工作票并对人员进行分工及安全交底 接试验电源 试验数据处理 试验接线 异常情况 放电并恢复设备试验前状态 恢复设备试验前状态 拆除自装的接地短路线 对被试设备仔细检查和现场清理 (3)高压介损作业整体流程图

开始 试验前准备 高压介损试办理工作票 试验结束 宣读工作票并对人终结工作票 设备引线拆结束 接试验电源

图5-3 高压介损整体流程图

试验标准

DL/T962-2005 《高压介质损耗测试仪通用技术条件》

DL/T849.6-2004 《电力设备专用测试仪器通用技术条件 第6部分:高压谐振试验装置》 安全操作注意事项

(1)使用前必须将仪器的接地端子可靠接地。

42

(2)加压前所有人员必须远离高压才能开始测量。 (3)试验换接线时,先充分放电并带绝缘手套。 (4)试验前、先对被试品放电,防止残余电荷伤人。 (5)操作人站在绝缘垫上。

(6)对被试设备周围有运行设备,做好感应电压防范措施。 (7)截取电源要两人进行并验电,防止低压触电。

(8)加压前,认真检查试验接线,调压器零位,表计倍率、量程及仪表的开始状态均正确后。

(9)试验时认真监护,防止人员触及加压部位,试验人员必须取得试验负责人许可后方可加压并呼唱。整个加压过程中应精力集中。

(10)拆除设备引线,拆前做好标记,接后应认真检查。 试验周期

(1)交接时

(2)110kV及以上:3年;35kV:6年 (3)大修后 (4)投运前 (5)必要时

2.6 高压介损补偿电容量计算

设备选择

(1)电抗器的选择

根据试验电压来选择电抗器,每节电抗器40kV,来选出电抗器的个数进行串联。

43

(2)限流电阻阻值选择

根据0.5-1Ω/V来选取限流电阻值。 (3)球隙保护电压值

根据试验电压的1.1~1.15倍设置。 数值计算[3]

(1)根据试验工频频率下的总电容量Cz 可以求出补偿的电容量Cf 回路中的电流为 式中:

Ucx-------励磁电压

R----------高压回路有效电阻

被试品上的电压为 式中:

ω------- 电源角频率 Cx-------被试品电容量

输出电压Uc与励磁电压Ucx之比为试验回路的品质因数Q

图6-1 谐振耐压试验原理接线图

由于回路中的R很小,故试验回路的品质因数很大,在大多数正常情况下,Q可达50左右,即输出电压时励磁电压的50倍,因此用这种方法能用电压较低的实验变压器得到较高的实验电压。由于试验时回路处于谐振状态,回路本身具有良好的滤波作用,电源波形中的谐波成分在被试品两端大为减少,通常输出良好的正弦波形电压。

44

当被试品击穿时,电路失去谐振条件,电源输出电流自动减少,被试品两端的电压骤然下降,从而了对被试品的损坏程度。

根据调节方式的不同,串联谐振装置分为工频串联谐振装置(带可调电抗器,补偿电容器,工作频率为50Hz。

-

图7-1实验室高压介损试验数据及曲线

表7-1实验室高压介损试验数据[2] 电压(kV) 10.8 20.2 30.3 39.8 50.2 60.3 70 79.9 .9 100 110 120 130 140 150 160 150 140 130 120 110 100 90.4 80.3 70.4 60.6 50.6 40.3 30.2 20.2 10.4 4.8 均匀电容高压介损试验数据 电容量(pF) 介损(%) 1681 0.59 1677 0.46 1678 0.19 1678 0.14 1678 0.13 1677 0. 1 1677 0.09 1675 0.06 1675 0.05 1675 0.04 1675 0.04 1675 0.05 1675 0.05 1675 0.05 1675 0.06 1676 0.06 1676 0.05 1676 0.04 1675 0.04 1675 0.04 1675 0.05 1675 0.03 1675 0.04 1675 0.05 1677 0.07 1677 0.07 1677 0.09 1677 0.1 1678 0.11 1678 0.14 1680 0.2 1683 0.26 45

表7-2现场高压介损试验数据[2] 电压(kV) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 均匀电容高压介损试验数据 电容量(pF) 介损(%) 1038 0.687 1039 0.592 1038 0.26 1038 0.251 1038 0.245 1035 0.238 1037 0.235 1038 0.198 1037 0.19 1036 0.186 图7-2现场高压介损试验数据及曲线

整套装置在45Hz-65Hz范围内谐振时试品容量对应电抗器参数查询表 最大试品容量 (pF) 电抗器总电感量(H) 电抗器数量 单个电抗器(H) 2000 4000 6000 8000 10000 20000 6000 8 750 4000 8 375 2000 8 250 1500 2 750 1250 2 600 625 2 300 2.7 参考文献

[1] 内置变频串谐电源的高压介损仪[J]. 高电压技术,2006,4.32(4):116-117 [2] 高电压介质损耗测试装置技术交流文件[S]. 上海思创电器设备有限公

司,2009

[3] 现场绝缘试验实施导则交流耐压试验[S]. DL/T 474.4-2006 中华人民共和国

电力行业标准

[4] JJG563-1988,高压电容电桥鉴定规程[S].1988.

46

3 断路器试验

3.1 断路器绝缘电阻试验

试验对象:

断路器合闸后绝缘电阻 试验目的:

检验断路器合闸后灭弧室、主绝缘和提升杆是否发生受潮,劣化变质等缺陷。 试验仪器:

高压数字兆欧表(DM100C)、电源盘、放电棒。 接线图:

(1)相对地

A B C 分 闸 L G E (2)断口间

A B C 分 闸 L G E

试验步骤:

(1)真空断路器本体与断口的绝缘电阻

1. 试验前对兆欧表本身进行检查,将兆欧表水平放稳。

1)接通整流电源型兆欧表电源或摇动发电机型兆欧表在低速旋转时,用导线瞬时短接L 和E端子,其指示应为零。

2)开路时,接通电源或兆欧表达额定转速时,其指示应指∞。 3)断开电源,将兆欧表的接地端与被试品的地线连接。

4)兆欧表的高压端接上屏蔽连接线,连接线的另一端悬空(不接试品),再次接通电源或驱动兆欧表,兆欧表的指示应物明显差异。

2. 将断路器置于分闸状态。 3. 接地线接至兆欧表的E端。

4. 断路器端口下部引线端子短接后接至兆欧表的L端。 5. 断路器端口上部引线端子短接后通过专用线接地。

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6. 检查试验接线正确,工作人员与施加电压部位保持足够安全距离,操作人员征得负责人许可之后,开始测量。

7. 打开电源开关,根据被试品电压等级选择表记电压量程,此处选择电压量程为2500V,开始测量。

8. 测试数据稳定,停止测量,读取并记录15s和60s时测得的绝缘电阻值。

9. 测试仪放电完毕后关机,用放电棒对被试品放电。 10.填写试验数据。 试验结果:

(1)相对地 绝缘电阻值 (2)断口间 绝缘电阻值 试验标准: 试验项目 绝缘电阻测量 试验周期:

3年 注意事项:

1.戴好安全帽,穿好绝缘鞋; 2.实验前检查断路器外壳接地; 3.电源、电源盘的验电;

49

例行试验标准(基准周期:3年) 断口间绝缘电阻以及整体对地绝缘电阻≥3000 MΩ,且无显着下降 交接试验标准 绝缘电阻值测量参照制造厂规定 A 200+G B 200+G C 200+G A 200+G B 200+G C 200+G 4.接线先接地线后架高压线,高压线要扣紧测量断口; 5.加压2500V至少1分钟,记录电阻值;

6.实验启动前注意呼唱,拉好安全围栏,警示牌,警示灯; 7.试验结束先放电、再拆高压线,最后拆接地线; 8.收拾东西,打扫场地,工完料尽场地清

3.2 断路器回路电阻试验

试验对象:

真空断路器回路电阻测量试验 试验目的:

测量在合闸状态下导电回路的接触电阻,检查回路有无接触性缺陷,是否接触良好,端口有摩擦,接触面是否存有氧化层 试验仪器:

回路电阻测试仪 采用100A

C B A 合 闸 V+ I+ V- I-

试验步骤:

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1. 导电回路电阻测量应在合上断路器状态下进行。 2. 首先将测试仪接地,先接接地端再接仪器端。

3. 将电压、电流线分别插入仪器的V+、V-和I+、I-两端。

4. 电流线(粗线)和电压线(细线)接在一个钳子上,两个钳子分别夹在

A相上下两个端口引线端子处。

5. 检查试验接线正确,操作人员征得试验负责人许可后方可加压试验。 6. 打开电源开关,要求测试电流应≥100A,按下测试键开始测量。 7. 待充电电流及测试数据稳定后记录试验结果。

8. 按下返回键,待仪器放电完毕后断开电源,注意:首先要断开仪器总电

源。

9. 挂接好放电棒后,拆除高压试验接线。 10.拆除仪器端电压、电流线。 11.最后拆除接地线。

12.用同样的方法测量B、C相的回路电阻,并填写试验数据。 试验结果: 回路电阻值 试验标准:

试验项目 例行试验标准(基准周期:3年) 主回路电阻初值差<30% 测量 试验周期:

主回路电阻测量,基准周期3年,要求初值差<30% . 试验注意事项:

交接试验标准 测试结果应符合产品技术条件的规定 A 39.3μΩ B 40.5μΩ C 39.0μΩ 51

1.回路通入的直流电流值100A到额定电流之间的任一值,并保持1分钟 2.测量应选用反映平均值的仪表,测量表计等的精度不低0.5级

3.电压表接在被测回路内侧,在电源回路接通后再接入,并防止测量中断路器突然分闸或测量回路突然开断损坏

4.当红外热像显示断口温度异常、相间温差异常,或自上次试验之后又有100次以上分、合闸操作,也应进行本项目。

I+ V+ V- I- V mA E K

缺陷查找:

断路器导电回路各连接处常由于各种因素使得接触电阻有所增加,导致回路电阻偏大,可将断路器导电回路分解成各部分接触电阻电阻之和,分别测试各部分电阻,确定接触电阻偏大的部位。测试原理图可等效如下:

52

R1 R2 R3 R4 R5 R6 V A PA PV + -

断路器回路电阻缺陷查找测量原理图

R1、R2、R3、R4、R5、R6-回路中各部分电阻;

PA-直流电流表;PV-直流毫伏表;

如图在断路器导电回路中施加试验电流,将电压表两端测试线夹在R3所代表的接触点的两端(注意:电压测试线极性应与电源保持一致),可单独测出该部位接触电阻,同理可分别测出各部分电阻,再通过一定的分析比较,可准确的判断出接触不良的部位,从而迅速查找出缺陷所在。

3.3 断路器耐压试验

试验目的

交流耐压试验的电压、波形、频率和电压在被试品绝缘内的分布,一般与实际运行相吻合,因而能较有效地发现绝缘缺陷。交流耐压试验应在被试品的非破坏性试验均合格之后才能进行。如果这些非破坏性试验已经发现绝缘缺陷,则应设法消除,并重新试验合格后才能进行交流耐压试验。

交流耐压试验是鉴定设备绝缘强度最有效和最直接的项目。对断路器进行耐压试验的目的是为了检查断路器的安装质量,考核断路器的绝缘强度。 试验原理

53

图1示出了交流耐压试验常用的原理接线。

图1 交流耐压试验原理接线

T1——试验变压器;T2——调压器;R1、R2——保护电阻器; F——球隙;CX——被试品;C1、C2——分压电容器

根据图1,可以把交流耐压试验接线分为五个部分:交流电源部分、调压部分、控制保护部分、电压测量部分和波形改善部分。 试验仪器

(1)交流电源部分

交流耐压试验电源多为220、380V和6、10kV交流电源。试验电源一般从系统中抽取。

(2)调压部分

对调压器的基本要求是电压应能从零开始平滑地进行调节,以满足试验所需的任意电压,并且在调节过程中电压波形不发生畸变。

(3)高压试验变压器

用于高压试验的特制变压器称为高压试验变压器。它与电力变压器相比,具有容量不很大、额定电压较高、允许持续工作时间短、体积较小等特点。

(4)电压测量部分

在本次试验中使用电容分压器测量高压。电容分压器由高压电容C1和低压电容C2组成。

测量的原理是:串联电容器上电压按电容值反比分配,使被测电压通过串联的电容器进行分压,测出低压电容C2上的电压U2,再用分压比K算出被测电压U1,即

危险点分析及控制措施

a) 防止高空坠落。

使用梯子应有人扶持或绑牢,在断路器上作业应系好安全带。 b) 防止高空落物伤人

高空作业应用工具袋,上下传递物件应用栓牢传递,严禁抛掷。 c) 防止工作人员触电

d) 拆、接试验接线前,应将被试设备对地放电。测试前应与检修负责人协调,不允许有交叉作业。工作人员应与带电部位保持足够的安全距离。试验人员之间应口号联系清楚,加压过程中应有人监护并呼唱。试验仪器的金属外壳应可靠接地,仪器操作人员必须站在绝缘垫上。

e) 拆除被试设备引线,其他检修人员撤离现场。 试验前的准备工作

1.填写第一种工作票,编写作业控制卡、质量控制卡,办理工作许可手续。

2.想工作班成员交待工作内容、人员分工、带电部位,进行危险点告知,并履行确认手续后开工。

3.准备试验用仪器、仪表、工具,所用仪器仪表良好,所用仪器、仪表、工具应在合格周期内。

表1 试验所需工器具

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1 2 3 4 5 6 7 8 9 试验接线

工频试验变压器 试验警示围栏 标识牌 安全带 拆线工具及绝缘绳 温湿度计 线包 放电棒 现场原始记录本 1套 若干 若干 若干 若干 一只 若干 一只 若干 (1)断口间耐压试验接线图如下(分闸): (2)相对地耐压试验接线图如下(合闸): (3)相间耐压试验接线图如下: 试验步骤

(1)断路器相对地交流耐压试验 1) 首先将断路器外壳接地。

2) 将断路器上部A、B、C端口短接起来。另一端接到试验变压器上。 3) 检查开关是否在合闸状态,若不是手动将其合上。

4) 在确保调压器在零位的情况下才能升高电压。试验时,存在触电危险:被试品加压时,必须保证所有人员离开试验现场。试验负责人检查接线无误后,开始进行升压操作。

5) 启动电源。 6) 打开电源开关。

7) 在操作之前,首先要按警铃,使警铃长响。 8) 先按前级合闸,后按后级合闸。

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9) 按下升压按钮进行升压。注意:升压必须从零开始,切不可冲击合闸。升压速度在75%前可以是任意的,75%以后应均匀升压。

10) 监护交/直流峰值电压表,直到升到试验电压,耐压1min。升压过程中应密切监视高压回路,监视被试品有何异响,如出现冒烟、出气、焦臭、闪络、燃烧或发出击穿响声,应立即停止升压,降压停电后查明原因。

11) 耐压计时1min后降压,降压时迅速均匀降压到零。 12) 降压完毕后,关闭电源,切断电源刀闸。 13) 用放电棒放电后,拆除被试品高压端接线。 (2)断路器的断口间交流耐压试验

1) 将断路器下部A、B、C端口端接起来接地。 2) 断路器分闸后,加压进行耐压试验,后面方法同上。 (3)断路器相间交流耐压试验

1) 将断路器A、C两相动静触头短接后接地,B相动静触头短接后接于试验变压器的高压端

2) 加压进行耐压试验,后面方法同上。 注意事项

(1)试验应在良好的天气,试品及环境温度不低于5℃。户外试验应在良好的天气进行,且空气相对湿度一般不高于80%。

(2)有时工频耐压试验进行了数10秒钟,中途因故失去电源,使试验中断,在查明原因,恢复电源后,应重新进行全时间的持续耐压试验,不可仅进行“补充”时间的试验。

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(3)对于过滤和新加油的断路器必须等油中气泡全部逸出后才能进行耐压试验,以免油中气泡引起放电。一般需要静止3~5小时后才能进行油断路器的交流耐压试验。对于SF6断路器必须在充气至额定气压24小时后才能进行交流耐压试验。

(4)油断路器耐压试验时如出现击穿声或冒烟,则为不合格,务必重新处理查明原因。原因未查明不得轻易重试以免造成损失。 试验标准

(1)Q/GDW168-2008《输变电设备状态检修试验规程》

对核心部件或主体进行解体性检修之后,或必要时,进行本项试验。包括相对地(合闸状态)和断口间(罐式、瓷柱式定开距断路器,分闸状态)两种方式。试验在额定充气压力下进行,试验电压为出厂试验值的80%,频率不超过300Hz,耐压时间为60s,试验方法参考DL/T593。

(2)《电气装置安装工程电气设备交接试验标准GB50150-2006》 断路器的交流耐压试验应在分、合闸状态下分别进行,试验电压按照下表规定执行。

表2 断路器的交流耐压试验标准

额定电压(kV) 3.6 7.2 12 24 40.5 72.5 126 252 1min工频耐受电压(kV)有效值峰值 相对地 相间 开关断口 隔离断口 25/18 25/18 25/18 27/20 30/23 30/23 30/23 34/27 42/30 42/30 42/30 48/36 65/50 65/50 65/50 79/ 95/80 95/80 95/80 118/103 140 140 140 180 160 160 160 200 185 185 185 185 230 230 230 230 395 395 395 395 58

363 500 注:

460 460 510 680 740 460 460 510 680 740 460 460 510 680 740 460 460 510 680 740 (1)本表数据引自《高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求》DL/T593。

(2)设备无特殊规定时,采用最高一级试验电压。 测试结果分析

(1)在升压和耐压过程中,如发现电压表指针摆动很大,电流表指示急剧增加,调压器往上升方向调节,电流上升,电压基本不变甚至有下降趋势,被试品冒烟、出气、焦臭、闪络、燃烧或发出击穿响声(或断续放电声),应立即停止升压。降压停电后查明原因。这些现象如查明是绝缘部分出现的,则认为被试品交流耐压试验不合格。如确定被试品的表面闪络是由于空气湿度或绝缘表面脏污等所致,应将被试品绝缘表面清洁干燥处理后,在进行试验。

(2)试验结果应根据试验中有无发生破坏性放电、有无出现绝缘普遍或局部发热及耐压试验前后绝缘电阻是否有明显变化,进行全面分析。

-

59

4 电磁式电压互感器试验

4.1 PT试验前工作

危险点分析及控制措施

1.防止高空坠落

在互感器上作业应系好安全带,梯子应有专人扶。对220kV及以上互感器,需解开引线时,宜使用高空作业车,严禁徒手攀爬互感器套管。

2.防止高处落物伤人

高处作业应使用工具带,上下传递物件应用绳索拴牢传递,严禁抛掷。 3.防止工作人员触电

拆、接试验接线前,应讲被试设备对地充分放电,以防止剩余电荷、感应电压伤人及影响测量结果。测量前与检修负责人协调,不允许有交叉作业,试验接线应正确、牢固,试验人员应集中精力。试验设备外壳应可靠接地,且电压互感器一次线圈末端接地需良好。

且试验前,应两人对电源进行测试检查。 试验前的准备工作

1.填写第一种工作票,编写作业控制卡、质量控制卡,办理工作许可手续;

2.向工作班成员交待工作内容、人员分工、带点部位,进行危险点告知,并履行确认手续后开工;

3.准备试验用仪器、仪表、工具,所用仪器仪表良好,所用仪器、仪表、工具应在合格周期内;

4.检查试品外壳,应可靠接地;

5.用绝缘操作杆带地线上去将被试设备充分放电;

6.放电后拆除被试设备高压引线,做好必要的接线,其他检修人员撤离现场;

7.检查试品外观,清洁表面污垢;

8.试验现场周围装设试验围栏,必要时派专人看守;

9.接取电源,先测量电源电压是否符合试验要求,电源线必须固定,防止突然断开,检查漏电保护装置是否灵敏动作;

10.抄录铭牌,记录天气情况和温湿度、安装位置、试验日期。

4.2 一、二次绕组直流电阻试验

试验目的

测量电磁式电压互感器直流电阻的目的是检查其一次、二次绕组的质量及回路的完整性,以发现各种原因所造成的导线断裂、接头开焊、接触不良、匝间短路等缺陷。 试验仪器

3395、3396直流电阻测试仪,要求直流电阻测量范围满足要求 试验接线

一次绕组AN直流电阻测量接线 二次绕组1a1n直流电阻测量接线 试验步骤

A.一次绕组直流电阻测量接线

a.PT外壳接地,将直流电阻测试仪接地端子接地; b.测试仪正极电压和电流线接在一次绕组A端;

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c.负极电压电流线接一次绕组N端; d.仪器接通电源;

e.检查接线正确后,工作人员与施加电压部位保持足够的安全距离,操作人员征得试验负责人许可后进行试验操作部分;

f.开机,选择测试电流。当确认被试品和仪器可靠的连接好后,按屏幕显示的“复位”对应按键切换所需要的测试电流;按“测量”键后即开始测试,经过几秒钟屏幕中间的显示区将显示测量的电阻值。 如果出现屏幕闪烁,或充电电流长时间不稳定,则所测电阻可能超出当前量程所能测量的范围,此时应按“复位”键退出测量,然后重新选择测试小一档电流再试。

g.测量完毕,按“复位”键进行放电,有“嘀嘀”报警声,待放电指示完毕后才能倒换试验接线。

B.二次绕组直流电阻测量接线

按照一次绕组的测量方法重复测量二次绕组直流电阻,测试前注意变换“电流量程”,并记录测量数值。

测量全部完成后拆除所有引线,围栏和其他试验工具,由负责人检查现场后,所有人员撤离现场。 试验标准

《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》GB 50150-2006中规定: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%。 试验注意事项

62

(1)试验时,机壳必须可靠接地;

(2)注意:在测量完感性负载时不能直接拆掉测试线,关闭输出时,电感会通过仪器泄放能量,一定要在放电指示完毕后才能拆掉测试线;

(3)将测量温度与以前测量温度和出厂测量温度对比,必要时换算到同一温度下对比;

(4)采用专用的测试线,防止导线截面达不到要求影响试验结果; (5)测试线夹与充电电流选择不当,绕组充电时间不够,影响测试结果; (6)避免测试线破损、断线、被测绕组的连接要牢固可靠,去除氧化层或脏污,减少测量误差;掉头等。 试验周期

必要时进行测量,暂无具体规定。

4.3 变比极性试验

试验目的及范围

测量目的:检查绕组匝数比的正确性是否存在匝间短路。 测量范围:一、二次绕组之间。 测量仪器的选择

变比测试仪。仪器变比测量应满足要求、并带有极性测量功能。 放电棒 导线若干 试验接线

第一步,首先将变比测试仪的接地端子进行接地。接地应良好、牢固,避免接触不良,脱落发生。

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第二步,将测试仪的“A”端接至互感器一次绕组的高压侧。

第三步,将测试仪的“N”端接至互感器一次绕组末端“X”(或称“N”)处。 第四步,将测试仪“a”“n”分别接至互感器二次绕组“1a”“1n”处。

第五步,经试验负责人检查确认接线正确后,接通仪器电源,准备试验。试验原理接线如图1。 试验操作

打开仪器,开机后选择单项测量,输入额定变比,按下“测试”按钮开始测试并等待测试结果。

记录测试结果,变比,误差和极性。 点击“复位”按钮,准备下一组测试。

更换试验接线,将测试仪“a”“n”分别接至互感器二次绕组“2a”“2n”、“da”“dn”处,进行测量,并及时记录试验数据。

试验结束,拆除所有试验接线,恢复现场至试验前的状态,并清理现场。 试验注意事项

1.试验前、后对被试品放电,防止残余电荷伤人; 2.若被试设备周围有运行设备,做好感应电压防范措施;

3.试验时认真监护,防止人员触及加压部位,操作过程中严格互唱制度; 4.接取试验电源时由两人进行,防止触电。

图1

4.4 绝缘电阻试验(220kV电磁式电压互感器绝缘电阻)

试验目的:

绝缘电阻值的大小常能灵敏的反映绝缘情况,能有效的发现其绝缘整体受潮、脏污、贯穿性缺陷,以及绝缘击穿和严重过热老化等缺陷 试验仪器型号:

绝缘电阻表 DM100C (上海思创) 试验范围:

1) 2) 缘电阻 试验接线:

绝缘电阻测量接线均为测试绕组首末端短接加压,非被测绕组首末端短接接地。

图3.1 一次绕组对二次绕组及地绝缘电阻测量接线图 图3.2各二次绕组间(以1a-1n为例)对一次绕组及地绝缘电阻

试验步骤:

(1)试验前步骤:

1) 填写工作票,编写作业控制卡,办理工作许可手续;

2) 检查并抄写电磁式电压互感器铭牌数据,并记录环境温湿度; 3) 试验前对兆欧表本身进行检查,将兆欧表水平放稳。将E端接地(先接接地端,再接仪器端),接测试线至L端,并保持悬空,加压,此时测得数据为200+GΩ。然后将L端接线接地,此时测得数据为0,则兆欧表正常;

(2)测量一次绕组对二次绕组及外壳: 1) 将所有二次绕组短路接地;

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,测量接地端N对外壳的绝

65

2) 一次绕组首尾(A、N)短接后应接兆欧表的L端;屏蔽线接兆欧表G端;

3) 连接电源盘电源线,连接仪器电源线(若自带电池有电可直接使用),打开电源开关,选好测量档位按启动键测量,数据稳定或1min后,按下停止键,记录数据;

4) 测量结束,断开仪器总电源开关,断开电源盘开关,拔掉电源插头; 5) 拆除试验引线前要先对被试设备和附近导电体进行放电。放电先用带电阻端放电后再用接地端直接接地放电;

6) 挂好接地棒,取下仪器端高压线,拆除所有短接线。 (3)各二次绕组间及其对外壳的绝缘电阻: 1) 互感器外壳已经接地,将A、N短路并接地;

2) 一组二次绕组端接后应接兆欧表L端,其他二次绕组短路接地; 3) 重复1)~3),并依次测量其他二次绕组;

4) 挂好接地棒,先拆除仪器端高压线,再拆除仪器接地线(应先拆除仪器端,再拆除接地端),最后拆除所有短接线,取下接地棒,结束试验。 试验标准:

(1)测量一次绕组对二次绕组及地时,试验电压用2500V;各二次绕组间及其对外壳时,试验电压用1000V;

(2)交接时,测量一次绕组对二次绕组及地,各二次绕组间及其对外壳的绝缘电阻值不宜低于1000MΩ;

(3)例行试验时,一次绕组的初值差不超过-50%(注意值);二次绕组≥10MΩ(注意值);

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(4)测量N对地的绝缘电阻不宜低于1000MΩ; 试验周期:

(1)交接时; (2)投运前;

(3)110kV及以上:3年 35kV:6年; (4)必要时 试验注意事项:

1) 选用专用屏蔽测试线并应有足够的绝缘强度,否则测试线不能拖地,应使用绝缘杆或绝缘带支撑,避免影响测量结果;

2) 湿度的影响:湿度对表面泄露电流的影响较大,绝缘表面吸附潮气,瓷套和二次绝缘板表面形成水膜常使绝缘电阻显着降低,一般应在空气相对湿度不高于80%条件下进行试验,在相对湿度大时,采取清扫、电吹风吹干、屏蔽等措施消除影响;

3) 放电时间的影响,测试完毕接地并充分放电,放电时间大于充电时间,以利于将剩余电荷放尽。否则在重复试验时,其充电电流和吸收电流将比第一次测量时小,造成绝缘电阻增大的虚假现象;

4) 温度的影响,绝缘电阻随温度的上升而减小;为了将测量值与过去比较,应将测得的绝缘电阻值换算到同温时,才可比较;

5) 感应电压的影响,当被试设备上感应电压较高时影响测试结果; 6) 避免测试线破损、断线、掉头等;

7) 如果所测试品的绝缘电阻过低时,排除测试接线带来的测量误差后,应尽量进行分解试验,以找出绝缘电阻最低的部分;

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试验数据: 温度 测量位置 一次绕组对二次绕组及地 二次绕组(1a1n)对一次绕组及地 二次绕组(2a2n)对一次绕组及地 二次绕组(dadn)对一次绕组及地 29.9℃ 绝缘电阻值 36.9GΩ 78.5 GΩ 24.8 GΩ 58.0 GΩ 湿度 51% 试验电压 2500V 1000V 1000V 1000V 4.5 介质损耗试验

试品铭牌:

型号:JDCF-220W 额定电压比:220000100100///100 333出线端子:1a-1n 2a-2n da-dn 准确级:0.2 3P 3P 额定输出:100 500 300VA 额定电压因数:1.2 连续/1.5 30S 序号:00J07140-2

额定绝缘水平:252/395/950kv 户外设备 f=50Hz 试验部位:

电磁式电压互感器一次绕组与二次绕组之间。 试验目的:

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判断绝缘受潮,油或浸渍物脏污或劣化变质以及局部受潮,绝缘损坏以及贯通性缺陷等。 试验仪器: 序号 1 名称 全自动抗干扰精密介损测试仪(济南泛华产的AI-6000E) 试验警示围栏 标示牌 警示灯 温湿度计 计算器 放电棒 梯子 现场原始记录本 数量 1套 2 3 4 5 6 7 8 9 试验周期:

3年

介质损耗测量原理:

4组 3个 3个 1只 1个 1只 1个 1本 在本试验中,使用电桥法测量介质损耗。如图1所示,CX为被试品,CM是50pf的标准电容,检流计G为显示电桥是否平衡的表头,R3、C4是可调整的电阻和电容,Hv和Cx是测量仪器的电压输出、输出回路接口。图1所示电路为正接线法测量介质损耗的原理图,这种测量方法适用于两端不接地的被试品,测量精度较高。

图1 图2

图2所示电路,为反接线法测量介质损耗的电路图。适用于一端接地的被试品,这种方法的测量准确度较低。通常来说,如果能使用正接线法测量,就尽量使用正接线法测量。 电磁式电压互感器结构:

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如图3所示,是串级式220KV电压互感器的结构图。与110KV的电压互感器不同的是,该互感器使用了两个平衡线圈,并且中间有个连耦线圈,通过

111这种方法将电压分成上部分的U,中间部分的U,和下部分的U。

424图3

测量方法: 末端屏蔽法:

末端屏蔽法测量原理接线图如图4所示。在这种方法中,由图5所示,测量的是下铁芯上一次绕组端部对二次绕组端部的电容。测试时使用10kv电压测量。在本次试验中,由末端屏蔽法测得的数据为:Cx11.PF,

tan0.198%。

图4 图5

正接法:

正接法测量原理接线图如图6所示。在这种方法中,由图7所示,可以测量到一次绕组及静电屏对二次绕组的电容。测试时使用2500v电压测量。在本次试验中,由正接法测得的数据为:Cx1.039nF,tan0.226%。 图6 图7 反接法:

反接法测量原理接线图如图8所示。在这种方法中,由图9所示,测量的是一次绕组对二次绕组间的电容和一次绕组对地的杂散电容。测试时使用2500v电压测量。在本次试验中,由反接法测得的数据为:Cx1.182nF,

tan0.253%。

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由于在现场试验时,很多试品的接地不能拆除,所以反接线法的应用比较广泛。但是反接法容易受到干扰而增大测量误差。 图8 图9 末端加压法:

末端加压法测量原理接线图如图10所示。在这种方法中,由图11所示,可以测得的介质损耗部位主要是一次绕组及静电屏对二次绕组间。测试时使用2500v电压测量。在本次试验中,由末端加压法测得的数据为:Cx1.026nF,

tan0.226%。

图10 图11

数据分析:

从以上的试验中得到的数据可以看出,末端屏蔽法所测得的电容值与其他几种方法测得的数据有着较大差异。如图12所示,在电磁式电压互感器内部,一次绕组和二次绕组之间有静电屏蔽层存在,而末屏与X端相连接。在以上所述的4种方法中,除了末端屏蔽法之外,其他各种方法都在X端施以电压,使末屏上带以高电位,而末端屏蔽法中由于末屏是接地的,是零电位。所以末端屏蔽法所测量的电容不是整个静电屏对二次的电容,而是一次绕组末端到二次绕组首端的电容,这个值比较小,变化也更灵敏。

图12

在对串级式电压互感器进行介损测量时,末端屏蔽法有着以下三点好处:(1)测试时被试互感器一次绕组A端加高压,末端接地或者屏蔽,这一方法能排除由于X端小套管或二次端子板赃物、受潮、有裂纹所产生的测量误差,从而能较真实的反应互感器内部绝缘情况。(2)末端屏蔽法测量时一次绕组空

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载,其励磁感抗和铁损感抗并联在电源之间,并未包括在测量回路及结果中,所以不会引起增大的测量误差。(3)末端屏蔽法对于发现互感器进水受潮比其他方法更灵敏。互感器进水受潮后,水分沉积到下部,下铁芯及其端部绕组易受潮,而绕组内部相对受潮并不严重。末端屏蔽法测量的正是一般易于受潮的下铁芯对二次绕组端部的绝缘,故能更灵敏的发现受潮缺陷问题。 试验接线:

以末端屏蔽法为例介绍接线方法。

1. 仪器接地 2. 试品N端接地

3. 试品A端接仪器(先接屏蔽线)

4. 将各二次绕组尾端1n,2n,dn短接后接仪器Cx端 5. 确保1a,2a,da悬空 6. 为仪器接通电源线

在各种方法中,接线方法都类似,先接地线,再接其他测量线等,最后接通电源线。 试验步骤:

1) 填写工作票,编写作业控制卡,办理工作许可手续;

2) 检查并抄写电磁式电压互感器铭牌数据,并记录环境温湿度; 3) 检查电源是否符合220V要求,并检查漏电保护器能否正常工作; 4) 进行试验接线;

5) 连接电源盘电源线,连接仪器电源线,打开电源开关,选定测量模式后启动高压允许开关,调整电压到合适值,开始测量;

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6) 等待测量完成,断开高压允许开关,记录测量结果;

7) 测量结束,断开仪器总电源开关,断开电源盘开关,拔掉电源插头; 8) 拆除试验引线前要先对被试设备和附近导电体进行放电。放电先用带电阻端放电后再用接地端直接接地放电;

9) 挂好接地棒,拆除接线,清理现场。 试验标准:

对于220kv的电压互感器,进行交接试验时,tanδ应不大于2%,电容量Cx的偏差不应大于±5%;进行预防性试验时,tanδ应不大于2.5%,电容量Cx的偏差应不大于±5%。 试验注意事项:

1. 实验前后对试品充分放电。

2. 在试验时外壳接地端必须始终接地。 3. 在雷雨等恶劣天气时禁止试验。 4. 在空气湿度大于80%的天气禁止试验。 5. 试验时要做好有感应电压影响的防范措施。

4.6 空载及伏安特性试验

试验目的

空载损耗主要是指铁芯因交变磁化所引起的磁滞损耗和涡流损耗(总称铁损),其次还有空载附加损耗和空载电流流过绕组时产生的损耗,后两项所占比重较小,可以忽略。因为铁芯质量差、片间绝缘不良、部分硅钢片短路等原因,要引起空载损耗增加。另外,绕组匝间短路,并联支路间短路、并联支路匝数不等而在绕组中产生的环流损耗也要引起空载损耗增大。通过测量空载电

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流和空载损耗,分析它们的变化规律,就可以发现磁路中的局部或整体缺陷,也可以检验绕组是否有匝间短路等各种缺陷,比如:铁芯的磁阻过大、铁芯叠片不整齐、硅钢片间短路等。 试验仪器

PT2205多倍频感应耐压测试仪 试验接线 试验步骤

(1)非被试各二次绕组n端单端接地,一次绕组X端单端接地; (2)将调压器的电压输出端接至某个二次绕组(应尽量选择二次容量大的二次绕组),在此接入测量用电压表电流表。对于220kV互感器,若在1a-1n加压则应读取11.5V、28.9V、46.2V、57.7V、69.3V、86.6V的测试值;若在da-dn加压则应读取20V、50V、80V、100V、120V、150V的测试值;

(3)接线完毕,查线无误后接通试验电源、开机;

(4)参数设备:应设置的试验可能输出的最高电压和最大电流,使测试发生异常时,输出电压或输出电流任意一项达到设定值均停止试验;升压器设为内置,工作人员做好记录准备;

(5)缓慢升压,当电压升至需要测量值(按4.2中所示电压),读出并记录电压、电流值;

(6)测量完毕,降压,关机并断开电源刀闸;

(7)对被试互感器高压端接地放电,根据各测量点电压和电流绘制出励磁特性曲线。 试验标准

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《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》GB 50150-2006中规定: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%,同批同型号、同规格电压互感器此点的励磁电流不宜相差30%;

《国家电网公司输变电设备状态检修规程2008》规定:对互感器对核心部件或主体进行解体性检修之后,或计量要求时,进行励磁特性试验。试验时,电压施加在二次端子上,电压波形为标准正弦波。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,与出厂值相比应无显着改变;与同一批次、同一型号的其它电磁式电压互感器相比,彼此差异不应大于30%。

感应耐压前后均应进行此项试验。在额定电压下的空载电流与出厂值比较,应无明显差异,在高限电压1.5Um/√3下,空载电流不应大于最大允许电流。感应耐压前后空载电流不应有明显差异。 试验注意事项

(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)应选用满足测试电流要求的试验导线,以免影响试验结果; (3)升至每个电压点时,电压和电流的读取应同时,防止因电压波动造成误差增大;

(4)加压时,连续缓慢升压,不应测试高电压点后再返回测试低电压点。 试验周期

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对核心部件或主体进行解体性检修之后或计量要求时进行本项目。

4.7 三倍频感应耐压试验

试验目的

电磁式电压互感器的绝缘可分为主绝缘和纵绝缘,主绝缘主要包括一、二次绕组间和对地绝缘;纵绝缘则包括绕组匝间绝缘和层间绝缘。在外施工频耐压的试验中,考验的仅仅是绕组的主绝缘,无法对互感器的纵绝缘进行考验,同时220kV串级互感器首末端电压等级不同,外施试验电压只能加到“X”端允许的2500V,所以应采用感应耐压试验的方法,从互感二次绕组激磁,在一次绕组首端感应出所需要的试验电压,从而检验出由于电压互感器中磁路绝缘不良,如露铜、漆膜脱落和绕线时打结等原因造成纵绝缘方面的缺陷。考虑到互感器铁心的磁饱和问题,感应耐压试验的电源常采用三倍频电源,感应耐压因此也叫三倍频感应耐压。 试验仪器

PT2205多倍频感应耐压测试仪 CGF交直流高压测量仪

应根据被试品选仪器型号、量程,所用仪器仪表精度均不低于0.5级,且状态良好并在校验有效期内。 试验接线 试验步骤

(1)升压设备的容器应足够,试验前应确认高压升压等设备功能正常;

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(2)按上图接好线,三倍频发生器、高压器外壳必须可靠接地。将三倍频电源发生装置的输出线与被试电压互感器的一组二次绕组接线端连接好(如a-n端);

(3)复查无误后,打开 CGF分压器开关,选择峰值测量。接通试验电源;

(4)开机,选择“感应耐压试验”模式,进行参数设置: 1) 频率可调范围0-400Hz,设为150Hz;

2) 耐压时间=60×100/f(s),且不小于20s。三倍频耐压为150Hz,时间40s;

3) 过电压设置:一般按1.15Us设置,220kV在1a1n处电压设置可为180V。

4) 过电流设置:可按二次绕组容量与试验电压计算。 (5)打开输出允许开关;

空载(空升)试验:在对被试品进行倍频感应耐压试验前,应先对试验发生装置进行空载试验,检查装置是否完好。

确认接线无误后,将调压器手柄调回至零位,接通三相电源,打开控制箱电源开关,然后按下启动按钮,红色工作灯亮,此时可开始旋转调压器手柄进行升压,观察电压表,直到电压表达到满刻度为止。在此过程中无异常情况说明该装置正常,应立即将调压器手柄回至零位,并断开电源,空载试验完毕。

加被试品(电压互感器)试验:

带被试品后操作步骤与空载试验步骤基本相同;当升压至被试品所需电压值时,应停止升压,并持续40s,密切注意仪表指示以及被试品情况;如无异

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常情况出现,说明被试品此项试验合格,此时应立即将调压器手柄调回至零位,并迅速断开三相电源。

(6)试验完毕后,逆时针旋转调压器手柄降压,然后按下停止按钮,并切断电源。

(7)断开试验电源,拉开双极刀闸,用放电棒对互感器高压端A进行放电,取下测试线,清理工作现场。 试验标准

耐压试验后宜重复进行介质损耗及电容量、空载电流、绝缘电阻测量,并注意耐压前后有无变化。 试验注意事项

1) 被试PT在三倍频耐压时呈容性,对于110kV、220kV互感器进行感应耐压试验时,应在开口aDxD端子间励磁,可在PT二次绕组ax上接补偿电感,对于35kV电压互感器励磁电压一般加至二次a—x间;

2) 三倍频发生器的波形要满足要求,谐波量不能超出5%,峰值与有效值的关系应满足±0.7%的要求;

3) 一次电压测量应用峰值电压表。当波形畸变,谐波量可达30%以上,此时已经不存在2的倍数关系,可能造成一次实际电压峰值过高,所以必须用峰值电压表进行测量。对于110~220kV PT,施加的激磁电流不应超过20A;

4) 高压电压尽可能从一次绕组监测,否则就要考虑“容升效应”;试验频率增加(从50Hz上升至150Hz),容升效应更强;

5) 升压设备的容量应足够,试验前应确认高压、升压等设备功能正常。所用测量仪器、仪表在检定有效期内;

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6) 充油设备试验前应保证被试设备有足够的静置时间;220kV设备静置时间大于48h,160kV及以下设备静置时间不小于24h;

7) 在试验过程中,如被试品的电容量不大时,一般不需用补偿电抗器进行补偿。如被试品电容电流过大时,则应将补偿电抗器两端与被试品两端并联,进行电流补偿,从而提高整个试验回路的功率因数,降低输出电流。 试验周期

需要确认设备绝缘介质强度时进行本项目。

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5 电流互感器试验

5.1 绝缘电阻测试

试验目的:

绝缘电阻值的大小常能灵敏地反映绝缘状况,能有效发现绝缘整体受潮、老化以及绝缘击穿等贯通性缺陷。 试验仪器:

上海思创 DM100C 数字兆欧表 试验接线:

(1)一次绕组对二次绕组、末屏及地

(2)二次绕组之间及对地(以1K1,1K2为例) (3)末屏绝缘电阻 试验步骤:

1) 办理工作许可手续;

2) 向工作人员交代工作内容、人员分工、带电部位,进行危险点告知,并履行确认手续后开工;

3) 准备试验用的仪器、仪表、工具,所用仪器、仪表、工具应良好并在合格周期内;

4) 在试验现场周围装设围栏,打开高压警示灯,摆放温湿度计,必要时派专人看守;

5) 抄录被试电流互感器的铭牌参数;

6) 检查被试电流互感器的外观是否完好,必要时对套管进行擦拭和烘干处理;

7) 两人对电源盘进行验电,同时检测电源盘的漏电保护装置是否可靠动作;

8) 将兆欧表水平放稳,对兆欧表本身进行检查; 9) 按试验接线图进行接线; 10) 品;

11) 开关;

12)

按下“电压选择”按钮,选择试验电压(一次绕组和二次绕组选择大声呼唱,确认相关人员都在安全距离外,接通电源,打开仪器确认接线正确后,试验人员撤到绝缘垫上,相关人员远离被试

2500V,末屏选择1000V);

13)

得到工作负责人许可后,按下“启动”按钮开始测量,测量1min后

按下“停止”按钮停止测量,并记录测量数据;

14) 15) 16)

关闭仪器开关,断开电源; 用放电棒对电流互感器充分放电;

拆除试验接线(先拆测量线,再拆接地线,拆接地线时先拆设备

端,再拆接地端);

17) 18) 告。 试验标准:

整理仪器,记录温度和湿度,把仪器放回原位;

测量数值与标准或历史数据比较,判断是否合格,撰写试验报

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交接标准:

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;绝缘电阻不宜低于1000ΜΩ;

2) 测量一次绕组段间的绝缘电阻,不宜低于1000ΜΩ,但由于结构原因而无法测量时可不进行;

3) 末屏对地绝缘电阻不应小于1000ΜΩ,否则应测末屏的tanδ; 4) 绝缘电阻测量应使用2500V绝缘电阻表; 状态检修标准:

1) 一次绕组的绝缘电阻应大于3000ΜΩ或与上次测量值相比无显着变化; 2) 一次绕组初值差不超过-50%(注意值);

3) 末屏对地>1000ΜΩ(注意值),否则应测末屏的tanδ;

4) 绝缘电阻测量应使用2500V绝缘电阻表,末屏应使用1000V绝缘电阻表。

试验注意事项:

1) 试验结束后在拆线前应先对试品充分放电;

2) 将所测的绝缘电阻与出厂,交接试验值、历次试验值比较,或与同型设备、同组设备相间比较,不应有明显的降低或较大差异;

3) 选用专用的屏蔽测试线,测试线应有足够的绝缘强度,否则测试线不能拖地,应使用绝缘杆支撑,避免影响测量结果;

4) 绝缘电阻一般受湿度和温度的影响较大,一般要求测量时湿度不大于80%,温度不低于5℃,湿度较大时,应对绝缘表面采取加屏蔽或擦拭、烘干等措施;

82

5) 多次测量绝缘电阻时,中间一定要充分放电,以免剩余电荷影响测量结果;

6) 当被试设备上感应电压较高时,可能会影响到测量结果。 试验周期:

1) 交接时; 2) 投运前; 3) 必要时;

4) 66kV及以上3年,35kV及以下6年。

5.2 介质损耗试验

试验目的:

能有效发现绝缘受潮、劣化以及套管绝缘损坏等缺陷;测量电容型电流互感器末屏对地的tanδ主要是检查电流互感器底部和电容芯子表面的绝缘状况。 试验仪器:

泛华AI-6000E自动抗干扰精密介损测试仪 试验接线:

(1)一次绕组对末屏tanδ (2)末屏对地tanδ 试验步骤:

1) 办理工作许可手续;

2) 向工作人员交代工作内容、人员分工、带电部位,进行危险点告知,并履行确认手续后开工;

83

3) 准备试验用的仪器、仪表、工具,所用仪器、仪表、工具应良好并在合格周期内;

4) 在试验现场周围装设围栏,打开高压警示灯,摆放温湿度计,必要时派专人看守;

5) 抄录被试电流互感器的铭牌参数;

6) 检查被试电流互感器的外观是否完好,必要时对套管进行擦拭和烘干处理;

7) 两人对电源盘进行验电,同时检测电源盘的漏电保护装置是否可靠动作;

8) 将介损测试仪水平放稳; 9) 按试验接线图进行接线; 10) 品;

11) 开关;

12)

正确设置仪器的参数,一次绕组对末屏采用正接线,试验电压大声呼唱,确认相关人员都在安全距离外,接通电源,打开仪器确认接线正确后,试验人员撤到绝缘垫上,相关人员远离被试

10kV,末屏对地采用反接线,试验电压2kV;

13)

得到工作负责人许可后,按下“启动”按钮开始测量,测量完毕后

记录测量数据;

14) 15)

关闭仪器开关,断开电源; 用放电棒对电流互感器充分放电;

84

16) 拆除试验接线(先拆测量线,再拆接地线,拆接地线时先拆设备

端,再拆接地端);

17) 18) 告。 试验标准:

交接标准:

1) 互感器的绕组tanδ测量电压应为10 kV,末屏tanδ测量电压为2 kV; 2) 66kV和110kV油纸绝缘,tanδ≤0.008(注意值); 3) 220kV油纸绝缘,tanδ≤0.006(注意值);

4) 330kV和500kV油纸绝缘,tanδ≤0.005(注意值); 5) 末屏对地,tanδ≤0.02(注意值);

6) 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0.002,电容变化量不应大于0.5%。

状态检修标准:

1) 互感器的绕组tanδ测量电压应为10 kV,末屏tanδ测量电压为2 kV; 2) 电容量初值差不超过±5%(警示值);

3) 66kV和110kV油纸绝缘,tanδ≤0.008(注意值); 4) 220kV和330kV油纸绝缘,tanδ≤0.007(注意值); 5) 500kV及以上油纸绝缘,tanδ≤0.006(注意值); 6) 聚四氟乙烯缠绕绝缘设备,tanδ≤0.005(注意值); 7) 末屏对地,tanδ≤0.015(注意值);

整理仪器,记录温度和湿度,把仪器放回原位;

测量数值与标准或历史数据比较,判断是否合格,撰写试验报

85

8) 如果介损测量值异常,可测量介质损耗因数与测量电压之间的关系曲线,测量电压从10kV到Um/√3,介质损耗因数的增量应不大于±0.003,且介质损耗因数不超过0.007(Um≥550kV)、0.008(Um为363kV和252kV)、0.01(Um为126kV和72.5kV),电容变化量不应大于0.5%。 试验注意事项:

1) tanδ和电容量除与试验标准比较外,还应与出厂值,交接试验值、历次试验值相比较,观察其发展趋势,根据设备的具体情况,即使数值仍低于标准,如果增长迅速,也应引起充分注意;

2) 与同型设备、同组设备相间比较,不应有明显的差异;

3) 温度对电流互感器的影响较复杂,取决于油和纸的综合性能,一般良好的绝缘油是非极性介质,油的tanδ主要是电导损耗,其随温度的升高而增大,而纸是极性介质,其tanδ由偶极子的松弛损耗所决定的,一般情况下,纸的tanδ在-40℃~60℃的范围内随温度的升高而减小,因此不含导电杂质和水分的良好油纸绝缘在此温度范围内tanδ没有明显的变化,可不进行温度换算。当绝缘油中含有水分或杂质时,tanδ随温度增加而明显增加,则认为绝缘存在缺陷;

4) 湿度的影响,当湿度较大时大小瓷套表面附着上了小水珠,造成了表面绝缘电阻降低,使所测tanδ出现较大误差,甚至可能会出现负的tanδ,所以应在规定的湿度范围内测量tanδ,或采取擦拭、烘干等措施排除影响;

5) 试验电压的影响,良好绝缘的tanδ不随电压的升高而明显增加,若绝缘内部有缺陷,则tanδ随试验电压的升高而明显增加。

6) 电、磁场干扰影响测量结果,使用自动抗干扰介损测试仪效果良好;

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7) 被试互感器与接地网接触不良,影响测试结果。 试验周期:

1) 交接时; 2) 投运前; 3) 大修后; 4) 必要时;

5) 66kV及以上3年,35kV及以下6年。

5.3 伏安特性试验

试验目的:

检查互感器的铁芯质量,通过鉴别磁化曲线的饱和程度,以判断互感器的绕组有无匝间短路等缺陷。 试验仪器:

互感器综合测试仪

试验接线(以1K1,1K2为例): 试验步骤:

1) 办理工作许可手续;

2) 向工作人员交代工作内容、人员分工、带电部位,进行危险点告知,并履行确认手续后开工;

3) 准备试验用的仪器、仪表、工具,所用仪器、仪表、工具应良好并在合格周期内;

4) 在试验现场周围装设围栏,打开高压警示灯,摆放温湿度计,必要时派专人看守;

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5) 抄录被试电流互感器的铭牌参数;

6) 检查被试电流互感器的外观是否完好,必要时对套管进行擦拭和烘干处理;

7) 两人对电源盘进行验电,同时检测电源盘的漏电保护装置是否可靠动作;

8) 将互感器综合测试仪水平放稳; 9) 按试验接线图进行接线; 10) 品;

11) 开关;

12) 13)

根据被试品的情况设置电压、电流及步进参数;

得到工作负责人许可后,按下“启动”按钮开始测量,测量结束后大声呼唱,确认相关人员都在安全距离外,接通电源,打开仪器确认接线正确后,试验人员撤到绝缘垫上,相关人员远离被试

打印测量结果的数据和伏安特性曲线;

14) 15) 16)

关闭仪器开关,断开电源; 用放电棒对电流互感器充分放电;

拆除试验接线(先拆测量线,再拆接地线,拆接地线时先拆设备

端,再拆接地端);

17) 18) 试验标准:

整理仪器,记录温度和湿度,把仪器放回原位;

观察测试数据和励磁特性曲线,判断是否合格,撰写试验报告。

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1) 实测的伏安特性曲线与过去或出厂的伏安特性曲线比较,电压不应有显着降低;

2) 饱和的拐点不应有显着的变化。 试验注意事项:

1) 一般只对保护用线圈进行此项试验;

2) 在调试工作中,当对测量用的电流互感器发生怀疑时,也可测量该电流互感器的励磁特性以供分析;

3) 当电流互感器被测绕组有匝间短路时,其励磁特性曲线在开始部分电压较正常的略低,如下图所示:

U

上图中,曲线1是正常情况下的伏安特性曲线,曲线2是绕组存在匝间短1 路下的伏安特性曲线。2 试验周期:

1) 交接时; 2) 投运前; 3) 大修后; 4) 必要时 I

5.4 直流电阻试验

试验目的及意义:

测量电流互感器直流电阻的目的是检查其一次、二次绕组的质量及回路的完整性,以发现各种原因所造成的导线断裂、接头开焊、接触不良、匝间短路等缺陷。 试验仪器:

3395变压器直流电阻测试仪和5501回路电阻测试仪 试验接线(以一次回路电阻测量为例): 试验步骤:

1) 先测一次绕组回路电阻,选用回路电阻测试仪,按试验接线图接好线,连接好电源

线,并打开电源开关;

2) 开机,选择测试电流。当确认被试品和仪器可靠的连接好后,按屏幕显示的“▼”

“▲”对应按键切换所需要的测试电流;

3) 按“测量”键后即开始测试,经过几秒钟屏幕中间的显示区将显示测量的电阻值; 4) 测量完毕,按“复位”键进行放电,有“嘀嘀”报警声,待放电指示完毕后才能倒

换试验接线;

5) 换用直流电阻测试仪,重复上述步骤,测量二次绕组的直流电阻。

试验标准:

交流标准:

《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》GB 50150-2006中规定: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的50%。

状态检修标准:

与初值比较,应无明显差别。 试验注意事项:

1) 试验时,机壳必须可靠接地;

2) 测试过程中,如果出现屏幕提示“超量程”,以及充电进度条长时间停滞不前,则所测电阻可能超出当前量程所能测量的范围,此时应按“复位”键退出测量,然后重新选择测试小一档电流再试;

3) 采用专用的测试线,防止导线截面达不到要求影响试验结果;

90

4) 测试线夹与被测绕组的连接要牢固可靠,去除氧化层或脏污,减少测量误差;

5) 充电电流选择不当,绕组充电时间不够,影响测试结果; 6) 避免测试线破损、断线、掉头等。 试验周期:

1) 交接时; 2) 投运前; 3) 大修后; 4) 必要时。

5.5 变比、极性试验

试验目的及意义:

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、二次关系的正确性,给继电保护正确动作、保护定值计算提供依据。 试验仪器:

互感器综合特性测试仪 试验接线(以1K1,1K2为例): 试验步骤:

1) 将线圈高压端(L1、L2)接测试仪L1、L2端子,低压端子(1K1、1K2)接测试仪K1、K2端子。被试电流互感器其它二次绕组开路。使用A相进行测量也可以用其它相测量;

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2) 检查接线无误后,接通电源开关,开机,预热半分钟,仪器选择“常规测试”(有的仪器的“单相测试” );

3) 参数设置:应根据铭牌所示变比和二次测量绕组的位置设置电流互感器的额定变比;

4) 打开高压允许开关,经工作负责人许可,长按确认键,仪器进入测量,注意安全。此时按任意键或关闭高压允许开关可以中断测量,调压器自动回零,仪器返回菜单选择状态;

5) 测试完毕,关闭高压允许开关,测试结果显示变比、误差和极性,分别记录后关机,断开试验电源及双极刀闸;

6) 变更测试线,依次对2k1 2k2、3k1 3k2进行测量,结果与铭牌相符。接线操作一定在测量停止状态。 试验标准:

交接标准:

《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》GB 50150-2006中规定:必须符合设计要求,电流互感器电流比、极性测量要与铭牌相符。

状态检修规程:

《国家电网公司输变电设备状态检修规程2008》规定:对互感器核心部件或主体进行解体性检修之后,或需要确认电流比时,进行本项目。在5%~100%的额定电流范围内,在一次侧注入任一电流值,测量二次侧电流,校核电流比。

试验注意事项:

1) 剩余电荷影响测量结果,测试前必须对互感器进行充分放电;

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2) 电流比试验应分别对每对绕组,每个分接头进行测量,同时验正极性是否与铭牌相符; 试验周期:

1) 交接时; 2) 投运前; 3) 大修后; 4) 必要时。

93

6 电容式电压互感器试验

6.1 CVT绝缘电阻试验

CVT,即电容式电压互感器,其等值电路图如下图所示:

电容式电压互感器原理接线图

图中:C1(相当于试验大厅中CVT的C11与C12的串联)为高压臂电容,即主电容;C2为中压电容器(分压电容);YH为中间变压器;L为补偿电抗器;N、E分别为中压电容器、中间变压器一次绕组的末端。

对于试验大厅中的CVT,其主电容最下节C12与中压电容器C2装在同一瓷套内,无引出测量端子。 试验目的:

绝缘电阻值的大小常能灵敏地反映绝缘状况,能有效地发现设备绝缘局部或整体受潮和脏污,以及绝缘击穿和严重过热老化等缺陷。 试验仪器:

KD50A数字高压兆欧表 试验接线(线路图)

(1)主电容器上节C11极间绝缘电阻的测量: (2)主电容器下节C12极间绝缘电阻的测量: (3)低压端“N”绝缘电阻测量:

(4)中间变压器各二次绕组间及对地绝缘电阻测量(下图为1a1n对其他及地测量接线,其他绕组同理,故省略): 试验步骤

(1)试验前准备工作:

1)填写第一种工作票,编写作业控制卡、质量控制卡,办理工作许可手续;

2)向工作班成员交待工作内容、人员分工、带电部位,进行危险点告知,并履行确认手续后开工;

3)准备试验用仪器、仪表、工具,所用仪器仪表良好,所用仪器、仪表、工具应在合格周期内。

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 名称 KD50A型数字兆欧表 试验警示围栏 标示牌 安全带 绝缘绳 低压验电笔 拆线工具 温湿度计 计算器 放电棒 现场原始记录本 数量 1套 4组 2个 2个 2根 1支 2套 1只 1个 1支 1本 4)试验现场周围装设试验围栏,必要时派专人看守; 5)拆除被试设备引线,其它检修人员撤离现场; (2)试验前检查兆欧表:

试验前对兆欧表进行检查,将兆欧表水平放稳;

兆欧表上的接线端子“E”是接被试品的接地端的,为正极性; “L”是接被试品高压端的,为负极性; “G”是接屏蔽端的,为负极性;

1)接通整流电源型兆欧表电源或摇动发电机型兆欧表在低速旋转时,用导线瞬时短接“L”和“E”端子,其指示应为零;

95

2)开路时,接通电源或兆欧表达额定转速时其指示应指“∞”; 3)断开电源,将兆欧表的接地端与被试品的地线连接;

4)兆欧表的高压端接上屏蔽连接线,连接线的另一端悬空(不接试品),再次接通电源或驱动兆欧表,兆欧表的指示应无明显差异;

(3)分压电容器极间绝缘电阻的测量:

1)分压电容器主电容为多节时,可分解的每节电容器下端接兆欧表“E”并接地,兆欧表“E”接地,电容器C1下端接地;

2)被测电容器上端应接兆欧表的“L”端; 3)为兆欧表接通AC220V电源;

4)对于主电容最下节与中压电容器装在同一瓷套内,无引出测量端子的采用以下测试接线:电容器上端接兆欧表“L”端,中间变压器末端“E”接兆欧表的“E”端;C2的测试接线:中压电容器的末端“N”接兆欧表的“L”端,中间变压器的末端“E”接兆欧表的“E”端,将被试品短接充分放电后变更试验线。

5)选择档位“2500V”,进行测量,试验完毕应对被试品进行充分放电。 (4)低压端“N”绝缘电阻测量: 1)地线接兆欧表上的“E”端; 2)中间变压器各二次绕组短接接地; 3)低压端“N”接兆欧表的“L”端; 4)为兆欧表接通AC220V电源;

5)选择档位“1000V”,进行测量,试验完毕应对被试品进行充分放电。 (5)中间变压器各二次绕组间及对地绝缘电阻测量: 1)地线接兆欧表上的“E”端;

96

2)将中间变压器被试二次绕组短路后接兆欧表的“L”端,其余绕组短路接地;

3)为兆欧表接通AC220V电源;

4)选择档位“1000V”,进行测量,试验完毕应对被试品进行充分放电。 试验注意事项

(1)试验说明

1)测量电容分压器极间绝缘电阻时,用2500V兆欧表; 2)测量低压端对地绝缘电阻时,采用1000V兆欧表。 (2)试验标准

1)电容分压器极间绝缘电阻一般不低于5000MΩ; 2)低压端“N”对地绝缘电阻一般不低于1000MΩ;

3)中间变压器各二次绕组间及对地绝缘电阻一般不低于10MΩ; 试验周期

(1)分压电容器极间绝缘电阻:

1)投运后1年内; 2)1~3年。

(2)低压端对地绝缘电阻:

1~3年。

6.2 CVT介损及电容量试验

试验目的

主要检查电容器是否受潮、电容层之间是否有击穿或断开现象。 试验仪器

97

全自动抗干扰介损测试仪;放电棒;导线若干 试验接线(接线图)

(1)CVT主电容上节C11的tanδ和电容量的测量(正接法) 高压线HV接在C11上部,C11下端接测量线Cx。如下图所示: (2)对于试验大厅中的CVT,其主电容最下节C12与中压电容器C2装在同一瓷套内,无引出测量端子。C12与C2的tanδ和电容量的测量(自激法)

自激法在CVT二次侧3a3n端子加压,C12顶端仍接测量线,中压电容器C2末端N拆开,接标准电容CN,使C2与其串联构成标准支路,接线如下图所示:

影响介损值的主要因素

1) 湿度:湿度大时绝缘表面吸附潮气,瓷套和二次绝缘板表面形成水膜,引起电场畸变;特别是对C2及反接线试验的电容影响巨大果,可擦拭干净或用电吹风吹干后测量,

如果采用屏蔽将使测得的电容值有大的偏差。

2) 感应电压:被试设备上感应电压较高时影响测试结果偏大或偏小甚至出现负介损

值。

3) 测试线:一是测试线夹与被试电容器的连接要牢固可靠,去除氧化层或脏污,减少

测量误差;二是防止测试线绝缘不良放电。

试验步骤

1) 填写第一种工作票,编写作业控制卡、质量控制卡,办理工作许可手续。 2) 准备试验用仪器、仪表、工具,所用仪器仪表良好,并都在合格周期内。

表1 电容式电压互感器绕组tanδ及电容量测试所需仪器仪表工具

序号

1 2 3 4 5 6 7

3)

名称 数量

全自动干扰介损测试仪 1套

安全围栏 4组 “从此进出!”标识牌 1块 “止步,高压危险!”标识牌 适当数量

放电棒 1支 现场原始记录本 1本 试验专用导线 适当数量

工作负责人向工作班成员交代工作内容、人员分工、带电部位,进行危险点告知,

并履行确认手续。

4) 获取被试设备数据和资料(出厂资料、交接报告、二次图纸等)。

5) 核对被试设备铭牌,确定工作地点。

98

6) 试验现场周围装设试验围栏,其出入口要围至临近道路旁边,并设有“从此进出!”的标识牌,并悬挂好“止步,高压危险!”标识牌做好安全措施,必要时派专人看守。

7) 检查试品外壳,应可靠接地。 8) 用放电棒将被试设备放电。

9) 拆除被试设备高压引线,“N”端、“E”端、二次绕组a、n、辅助绕组af、xf所有连

接线,其他检修人员撤离现场。

10) 检查试品外观(油位高低,瓷瓶表面有无裂纹,二次端子盒是否受潮等等),擦拭

表面污垢。

11) 临时电源2人接取,用万用表测量电源电压是否符合试验要求,另一人监护。检查

电源盘电压,并检查漏电保护器是否灵敏动作。

12) 抄录铭牌,记录天气情况和温、湿度、安装位置(户外/户内)与试验日期。

13) 进行试验接线。

14) 检查仪器仪表,确认工作良好。

15) 开始试验,加强监护。 16) 记录试验结果。

17) 在进行拆线操作前,要对被试品及周围导电体进行放电。

18) 断开仪器电源并对被试品接地放电,操作人员向工作负责人汇报试验结束后,拆除

试验线及短路线。

19) 按照如上方法对其他两相CVT进行测量并详细记录测量数据。

20) 分析数据。

21) 测量全部完成后,拆除所有引线、围栏、标识牌和其他试验用具,恢复设备接线,

清扫、整理现场。最后由工作负责人检查现场后所有人员撤离现场。

22) 工作负责人向运行人员交代所修项目、发现的问题、试验结果和存在问题等,并与运行人员共同检查被试设备状况、状态,有无遗留物件,是否清洁等,然后再工作票上填

明工作结束时间。经双方签名后,表示工作终结。

试验标准

电容量初值差不超过±2%(警示值)

介质损耗因数:≤0.005(油纸绝缘)(警示值) ≤0.0025(膜纸复合)(注意值) 试验注意事项

1) 一般现场临时电源离试验场所较远,在确认临时电源可靠、电源盘工作良好后,先将电源盘放置试验场所,拉着电源线去取电,告诉试验场所人员“插电了”后再插电源插

头,以避免先插电源再放线过程中,带电移动电源盘发生意外触电。

2) 试验前、后对被试品放电,先电阻放电,再用接地线直接放电。防止残余电荷伤

人。

3) 被试设备周围有运行设备,做好感应电压防护措施。 4) 使用绝缘杆接线时,试验线固定牢固,防止脱落,严禁倒杆。

5) 试验时认真监护,防止人员触及加压部位,操作过程中严格执行呼唱制度:加压前喊“注意,开始加压”经许可后加压;结束试验后关闭仪器,拉开电源线形成明显断开点,

99

喊“可以放电”后再进行放电。

6) 加压时,手放在紧急停止电源位置,随时准备关闭仪器总电源。若试验中有异常现

象,立即关闭电源停止试验,并分析原因。

7) 使用自激法测量电容式电压互感器绕组tanδ及电容量时,选择最大容量的二次绕

组,并带有阻尼电阻,以抑制铁磁谐振。

8) 试验完毕后,恢复N点接地。

试验周期

1) 交接时;

2) 110kV及以上:3年,35kV:6年; 3) 大修后; 4) 投运前; 5) 必要时。

100

7 金属氧化物避雷器(MOA)试验

目前国内预试规程对氧化锌避雷器的试验有三项规定: (1)绝缘电阻试验;

(2)直流1mA下电压及75%该电压下泄漏电流的测量;

(3)运行电压下交流泄漏电流及阻性分量的测量(有功分量和无功分量)。

除规程规定的三项试验外,在必要时,还需进行工频参考电流下的参考电压测量试验等试验综合判断避雷器状态。

对于氧化锌避雷器试验,在实验前应做好以下准备工作:

1填写第一种工作票,编写作业控制卡、质量控制卡、办理工作许可手续 ○

2向工作班成员交代工作内容、人员分工、带电部位、进行危险点告知,○

并履行确认手续后开工

3准备试验用仪器、仪表、工具,所用仪器、仪表、工具应在合格周期内 ○

4围网封闭,把安全标识牌朝外挂在围网上,打开高压警示灯,摆放温湿○度计;

5检查被试品外壳,应可靠接地 ○

6挂上接地线,对被试品放电 ○

7拆除被试品高压引线,计数器引线,其他检修人员撤离现场 ○

8检查被试品外观,清洁表面污垢 ○

9接取电源,先测量电源电压是否符合要求,电源线必须固定,防止突然○

断开,检查漏电保护装置是否灵敏动作

10记录天气情况和温度、湿度、安装位置、运行方式、运行电压、试验日○

期等,抄录被试避雷器的铭牌参数。

7.1 避雷器绝缘电阻测量

试验目的:

判断避雷器绝缘是否受潮或瓷套裂纹等缺陷。 试验范围:避雷器本体绝缘电阻;底座绝缘电阻 试验仪器:

最常用的仪器室兆欧表,兆欧表按电源型式分为发电机型和整流电源型。35kV以上避雷器选用5000V兆欧表,35kV及以下的避雷器选用2500V。在这里我们选用DM100C数字式高压兆欧表,选择试验电压为本体绝缘5000V,底座绝缘2500V。 试验步骤:

1)实验前对兆欧表本身进行检查,将兆欧表水平放稳进行以下操作: 1接通整流电源型兆欧表电源或摇动发电机型兆欧表在低速旋转时,用导○

线瞬时短接“L”和“E”端子,其指示应为零。

2开路时,接通电源或兆欧表达额定转速时其指示应指无穷大 ○

3断开电源,将兆欧表的接地端与被试品的地线连接 ○

4兆欧表的高压端接上屏蔽连接线,连接线的另一端悬空(不接试品),○

再次接通电源或者驱动兆欧表,兆欧表指示应仍然指示无穷大。

2)试验时首先将避雷器本体低压端子接地。 3)避雷器低压端子接兆欧表的“E”端

102

4)试验用导线应使用专用带屏蔽的绝缘护套线,一端接兆欧表L端,G接屏蔽,另一端接避雷器高压端子

5)最后接通仪表电源线,自带电池的兆欧表和手摇式无需接电源线. 6)检查试验接线正确,工作人员与施加电压部位保持足够的安全距离,操作人员征得负责人许可后,开始测量,读取绝缘电阻值,填写实验数据。

7)测量完毕,首先断开仪器总电源,用放电棒将高压端充分放电后,拆除高压端接线,然后拆除仪器端高压线,最后拆除仪器接地线,试验结束。

8)整理仪器,记录温度和湿度,把仪器摆放回原位;

9)测量数值与标准或历史数据比较,判断是否合格,撰写试验报告。 试验接线:

兆欧表“E”是接被试品的接地端的,为正极性;“L”是接被试品高压端的,为负极性;“G”是接屏蔽端的,为负极性

对于本体的绝缘电阻测量试验接线如图1.1所示;对于底座的绝缘电阻接线如图1.2所示:

图1.1 避雷器下节绝缘电阻测量接线图 图1.2 避雷器底座绝缘电阻测量接线图

试验标准:

所测绝缘电阻应符合下列要求: 1)35kV以上不低于2500兆欧 2)35kV及以下不低于1000兆欧 3)底座绝缘电阻不低于5兆欧

103

4)所测绝缘电阻与出厂、交接试验值、历次试验值比较,不得有明显降低或较大偏差。 试验注意事项:

1)实验前后对被试品放电,防止残余电荷伤人

2)被试设备周围有运行设备时,做好感应电压防范措施;

3)试验时认真监护,防止人员触及加压部位,操作过程中严格执行呼唱制度;

4)严格执行安规和现场作业控制卡的规定选用专用屏蔽测试线,测试线应有足够的绝缘强度,否则测试线不能拖地,应使用绝缘杆或者绝缘带支撑,避免影响测量结果;

5)湿度的影响对表面泄漏电流的影响较大,绝缘表面潮气吸附在瓷套表面形成水膜,常使绝缘电阻显着降低,一般在空气相对湿度不高于80%条件下进行试验,在相对湿度大时,采取清扫、电吹风吹干、屏蔽等措施消除影响;

6)感应电压的影响:当被试设备上感应电压较高时影响测试结果; 7)测试线是否破损、断线等。 试验周期:

1)交接时或大修后;

2)发电厂、变电所避雷器每年雷雨季前; 3)必要时。

7.2 直流1mA电压U1mA及0.75U1mA下的泄漏电流测量试验

试验目的:

104

测量直流1mA电压U1mA及0.75U1mA下的泄漏电流,检查避雷器非线性曲线变化情况,能直接反应避雷器老化、变质程度及受潮情况。 试验仪器:

1Z-VT型便携式超轻型直流高压发生器; ○

2HV-A型交直流高压测量系统; ○试验接线:

图2.1 直流1mA电压U1mA及0.75U1mA下的泄漏电流接线图

试验步骤:

1)将实验仪器运到试验现场,并平稳摆放在试验场中,将微安表安装在倍压筒顶部

2)用专业短路线将避雷器低压端与设备外壳接地线短接,使避雷器低压端可靠接地;将放电棒的接地线与接地点可靠连接;将仪器专用接地线夹接在接地点上,确保接触良好;

3)将接地线的一端与倍压筒接地端子相连,确认接触良好,将接地线的另一端与大功率机箱的接地端子相连,确认接触良好(注意:保护接地与工作接地以及放电棒的接地线均应单独接到试品的地线上。严禁各接地线相互串联)

4)用专用电缆线连接倍压筒与大功率箱,用专用高压输出电缆线一端插入微安表上端的连接孔中,另一端夹紧避雷器的高压端子,确认接触良好

5)控制箱插入电源线,接通电源

6)将过压保护整定拨盘开关设置在适当位置上,一般为1.15-1.20倍测试电压值。

105

顺时针方向平缓调节调压电位器,输入端即从零开始升压(注意:升压速度以每秒3-5kV为宜)

7)升压时要时刻注意微安表的指示,当微安表显示数值接近1000uA时,应调节电压细调旋钮,调节电压值。直至微安表显示数值1000,读出此时的电压值并记录(3个人一组工作,一个人负责监视微安表,一个人升压,一个人监视分压器控制箱,试验过程全程呼唱);

8)按下Um75%按钮,电压即降至原来的75%,并保持此状态。此时读取微安表,并记录数据。

9)测量结束后,将调压器逆时针回零,按下电源通断绿色按钮,切断输出高压。将电源开关放在关断位置

10)利用放电棒分别对避雷器高压侧及倍压筒高压输出端放电;然后再用放电棒上面接地线的钩子去钩至设备上,直接对地放电;

11)当充分放电后,即可进行试验拆线工作 试验标准:

1)U1mA不得低于GB11032的规定值,并且与初始值或者制造厂给定值相比较,变化率不应大于±5%

2)0.75U1mA下的泄漏电流值与初始值或制造厂给定值相比较,变化量增加不应大于30%,且泄露电流值不应大于50uA。对于额定电压216kV以上避雷器,泄漏电流不应大于制造厂的规定值;

3)避雷器的U1mA值和0.75U1mA下的泄漏电流值两项指标中有一项超过上述要求时,应查明原因,可增加交流试验项目,若确系老化造成的,宜退出运行;但当这两项指标同时超出上述要求时,应立即退出运行。

106

试验注意事项:

1)实验前后对被试品及周围物体充分放电,防止残余电荷伤人; 2)被试品设备周围有运行设备,做好感应电压防范措施; 3)工作人员读取高压侧电流时应保持相应的安全距离;

4)试验时认真监护,防止人员触及加压部位,操作过程中严格执行呼唱制度;

5)严格执行安规和现场作业控制卡的规定;

6)测量电流的导线应使用屏蔽线:测量U1mA值和0.75U1mA下的泄漏电流值时,宜在被试品下端与地之间(此时被试品的下端应与地绝缘)串联一只带屏蔽引线的电流表,电流表精度应高于成套装置上的仪表,当两只电流表指示的数值不同时,应以外部串联的电流表数值为准;

7)测量系统应经过校验合格,测量误差不应大于2%,测量0.75U1mA下泄漏电流的微安表,其准确度宜不大于1.5级,测量U1mA值和0.75U1mA下的泄漏电流值所用设备的直流电压脉动因数绝对值不大于1.5%;

8)应尽量避免电晕电流、杂散电容和表面潮湿污秽的影响,高压引线远离避雷器低压端,天气潮湿时,可用加屏蔽环的方法防止避雷器绝缘外套表面受潮影响测量结果;

9)避免附近的交流电源及直流离子流产生的干扰,影响对所测避雷器质量情况的判断;

10)分压器高压侧应接在微安表的电源侧;

107

11)在局部停电条件下测试避雷器时,除了所用仪器应有较强的抗干扰性能和应使用比较粗的连接导线外,还应将被使避雷器的高压端用屏蔽环罩住或采取屏蔽措施。 试验周期:

1)不带内部均压系统的交接时;

2)无持续电流检测装置:3年,有持续电流检测装置:6年; 3)必要时。

7.3 避雷器运行电压下的交流泄漏电流测量试验

试验目的:

为了在运行中监测避雷器内部是否受潮,金属氧化物电阻片是否劣化等,可以定期测试运行中避雷器工频泄漏电流的全电流和阻性分量。

阻性电流分量或金属氧化物电阻片的损耗是发现金属氧化物电阻片老化的主要判据,同时也能发现避雷器内部严重受潮导致的阻性电流分量或金属氧化物电阻片损耗增大。因此采取阻性电流测试仪对避雷器进行带电运行监测。

Ix:全电流的变化可以反映出避雷器的受潮、内部元件接触不良、严重老化等缺陷。

Ir:阻性电流值的变化能较灵敏的反映阀片的初期老化。 试验仪器:

1AI6106氧化锌避雷器带电测试仪; ○

2HV300交直流高压测量系统; ○

3YDQ超轻型充气式试验变压器和调压器。 ○试验步骤:

108

1)根据试验项目借取相应的试验仪器;

2)把仪器摆放整齐,接好电源线(接线前需检验电压是否符合要求,验电必须两人行),接好放电棒;

3)根据图3.1所示接线(先接地线);

图3.1避雷器运行电压下交流泄漏电流测量试验接线图

4)操作仪器将电压加到110/3kV,然后待带电测试仪的测量数据稳定后, 记录电压、全电流、全电流峰值、阻性电流峰值、阻性电流基波峰值、容性电流峰值、角度、功率等数据,打印测试结果。

5)记录完毕后关闭测试电源,放电然后拆线。

6)试验工作结束,整理仪器仪表、工器具材料,检查清理现场,填写检修记录。 试验接线:

1)给避雷器加上交流运行电压:试验变压器高压侧上面的两个端子(但这两个端子不能断路,因为变压器运行时这两个端子之间有400v左右电压)选择一个接到避雷器的下节绝缘的上端;

2)连接带电测试仪:①取电压信号:试验变压器的仪表端接电压隔离器的参考电压输入端(黄黑线接仪表高压端和地端),试验变压器的高压尾接地;然后把电压隔离器“输出端”接至主机的“参考信号”②取电流信号:把电流线的夹子 分别夹在绝缘底座上部和基座,并断开绝缘底座上的泄漏电流检测装置。

3)连接分压器:将分压器高压端与试验变压器的高压输出侧相连;将分压器与显示装置用电缆相连; 试验标准:

109

1)全电流IX、阻性电流Ir和功耗P与初始值比较无明显变化;

2)测量值与初始值比较,当阻性电流Ir1p有明显变化时应分析原因,加强监护、适当缩短检测周期;当Ir1p增加一倍时应停电检查。 注意事项:

1)试验变压器的仪表端接电压隔离器的参考电压输入端(黄黑线接仪表高压端和地端),试验变压器的高压尾接地;

2)插上天线才能打开发射开关

3)应记录测量时的环境温度、相对湿度和运行电压。测量宜在瓷套表面干燥时进行,应注意相间的干扰影响

4)测试结果同时与在线监测装置电流值进行比较,结合红外测温情况综合判断

5)被试设备周围有运行设备时,做好感应电压防范措施;

6)试验时认真监护,防止人员触及带电部位,保持规定安全距离,操作过程中严格执行呼唱制度

7)接取试验电源两人进行,防止触电 8)带电操作人员应带绝缘手套 试验周期:

1)新投运的110kV及以上者投运3个月后测量一次,以后每半年一次,运行一年后宜在每年雷雨季节前一次

2)必要时

7.4 避雷器工频参考电流(选1mA)下的工频参考电压测量

试验目的

110

测量避雷器工频参考电流(选1mA)下的工频参考电压,检查内部电阻片是否存在老化,检查均压电容等缺陷。 试验仪器

1氧化锌避雷器带电测试仪AI-6106; ○

2HV-A型交直流高压测量系统; ○

3试验变压器及其控制台。 ○试验接线:

图4.1工频参考电流(选1mA)下的工频参考电压接线图

试验步骤:

1)试验前充分放电。

2)按照上图所示准确接线并核对无误。 3)开启试验测试仪器,进入测试界面。

4)打开试验变压器控制台开关及时呼唱开始升压。

5)密切注视氧化锌避雷器带电测试仪使其电流正好达到1mA,读取HV-A型交直流高压测量系统显示的电压值.

6)快速降压关闭试验变压器及所有其余仪器电源。 7)充分放电,然后拆线收好仪器。 试验标准:

据中华人民共和国电力行业标准DL/T 596—1996电力设备预防性试验规程:测量避雷器工频参考电流(选1mA)下的参考电压满足下表要求:

表4-1 避雷器工频参考电流(选1mA)下的参考电压标准表 项目 周期 要求 说明 111

工频参考电流下的工频参考电压 必要时 应符合GB11032或制造厂规定 1) 测量环境温度20±15℃ 2) 测量应每节单独进行,整相避雷器有一节不合格,应更换该节避雷器(或整相更换),使该相避雷器为合格 试验注意事项:

1)加压前认真检查试验接线、以及各种仪表的状态,均正确无误,通知有关人员离开被试品,并取得试验负责人许可,方可加压。

2)试验时认真监护,防止人员触及带电部位,保持规定的安全距离,操作过程中严格执行呼唱制度;

3)接取试验电源两人进行,防止触电。 4)加压人员应带绝缘手套。

5)试验变压器一定要归零后再合闸,合闸按钮若合不上要多按几次。 6)氧化锌避雷器带电测试仪AI-6106及其高压隔离器若数据无法显示,注意查看其电能是不是充足,否则应插上电源线。 试验周期

1)必要时

112

8 电缆试验

8.1 电力电缆绝缘电阻测试

试验目的:

绝缘电阻的测量是检查电缆绝缘最简单的方法。通过测量可以检查出电缆绝缘受潮老化缺陷,还可以判别出电缆在耐压试验时所暴露出的绝缘缺陷。同时,绝缘电阻合格是开展电力电缆现场交接交流耐压试验以及线路参数测试的一个先决条件。当电缆主绝缘中存在部分受潮、全部受潮或留有击穿痕迹时,绝缘电阻的变化取决于这些缺陷是否贯穿于两级之间。如缺陷贯穿两级之间,绝缘电阻会有灵敏的反映。如只发生局部缺陷,电极间仍保持着部分良好绝缘,绝缘电阻将很少降低,甚至不发生变化。因此,绝缘电阻只能有效地检测出整体受潮和贯穿性的缺陷。 试验仪器:

0.6/1kV电缆用1000V兆欧表

0.6/1kV以上电缆用2500V兆欧表;6/6kV及以上电缆也可用5000V兆欧表,外护套、内衬层的测量用500V兆欧表。 试验接线:

电缆主绝缘电阻测量接线图如下图1-1所示:

图1-1 电缆主绝缘电阻测量接线图

电缆外护套绝缘电阻测量接线图如下图1-2所示:

图1-2 电缆外护套绝缘电阻测量接线图

试验步骤:

(1)试验前兆欧表的检查:

试验前对兆欧表本身进行检查,将兆欧表水平放稳。

1) 手摇式兆欧表在低速旋转时或者电动兆欧表接通后,用导线瞬时短接L和E端子,其指示应为零。

2) 开路时,接通电源或兆欧表达到额定转速时,其指示应指正无穷。 3) 断开电源,将兆欧表的接地端与被试品的地线连接。

4) 兆欧表的高压端接上屏蔽连接线,连接线的另一端悬空,再次接通电源或驱动兆欧表,兆欧表的指示应无明显差异。

(2)电缆主绝缘绝缘电阻测量接线: 1) 接地线接至兆欧表的“E”端。

2) 外护套外表面半导体(石墨)层接地,没有的可利用土壤或注水等措施接地。

3) 金属外套、屏蔽层、铠装引出线端接地。

4) 缆芯引线端子应接兆欧表的“L”端,接完后将放电棒取下。

5) 检查接线正确,工作人员与施加电压部位保持足够的安全距离,操作人员得到工作负责人许可后,开始测量。

6) 打开电源开关,根据被试品电压等级选择表记电压量程,开始测量。 7) 测试数据稳定,停止测量,读取并记录60S时测得的绝缘电阻。 8) 放电完毕,首先断开仪器总电源。

9) 用放电棒将高压端充分放电后,拆除高压测试线。 10)

拆除仪器端高压线,最后拆除仪器接地线,结束试验。

(3)电缆外护套绝缘电阻测量接线:

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1) 接地线接至兆欧表的“E”端。

2) 外护套外表面半导体(石墨)层接地,没有的可利用土壤或注水等措施接地。

3) 兆欧表的“L”端应接金属外套、屏蔽层、铠装引出线端。 4) 缆芯引线端子应接兆欧表的“G”端。

5) 检查接线正确,工作人员与施加电压部位保持足够的安全距离,操作人员得到工作负责人许可后,开始测量。

6) 打开电源开关,根据被试品电压等级选择表记电压量程,开始测量。 7) 测试数据稳定,停止测量,读取并记录60S时测得的绝缘电阻。 8) 测试仪放电完毕后关机。

9) 用同样的方法测量其余两相并填写试验数据。 试验标准:

绝缘电阻与上次相比不应有显着下降,否则应做进一步分析,必要时进行诊断性试验。耐压试验前后,绝缘电阻测量应无明显变化;

橡塑电缆外护套、内衬层的绝缘电阻不低于0.5MΩ/km 试验注意事项:

1) 在测量电缆绝缘电阻时必须进行感应电压的测量,当电缆线路感应电压超过兆欧表输出电压时,应选用输出电压等级更高的兆欧表

2) 在测量过程必须保证通讯的畅通,对侧配合的试验人员必须听从试验负责人指挥,并不准任何人靠近。

3) 绝缘电阻测试过程中应有明显充电现象,

115

4) 电缆电容量大,充电时间较长,测量时必须给予足够的充电时间,待兆欧表指针完全稳定后方可读数。

5) 对于绝缘不是很好的测量线,“L”端引线和“E”端引线不要靠在一起。不得使用双绞线,如引线必须经过其他支持物和被试电缆芯连接时,支持物必须绝缘良好,否则影响测量结果。

6) 注意兆欧表本身绝缘不良的影响,必要时将兆欧表放在绝缘垫上。有的兆欧表本身有漏电时,试验者应站在绝缘垫上以保证安全。

7) 绝缘电阻测量一般在周围空气温度不低于5℃时进行。 试验周期:

主绝缘绝缘电阻的基准周期为3年,外护套及内衬层绝缘电阻的基准周期也为3年。

8.2 电力电缆直流耐压及直流泄漏电流试验

试验目的:

直流耐压主要考验电缆的绝缘强度,是检查油纸电缆干枯、气泡、纸绝缘中的机械损伤和工艺包缠缺陷的有效方法,直流泄漏电流测试可灵敏的反映电缆绝缘受潮和劣化状况。

电缆在直流电压的作用下,绝缘中的电压按电阻分布,当电缆绝缘存在着发展性局部缺陷时,试验电压将集中加至其余尚未损伤部分,增加了产生电击穿的机会,使局部绝缘缺陷更易暴露。 试验仪器:

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Z-V型直流高压发生器:该设备主要用于对氧化锌避雷器、磁吹避雷器、电力电缆、发电机、变压器、开关等设备进行直流高压试验。主要包括ZV大功率机箱、倍压筒及微安表。 试验接线:

TR-调压器,TT-变压器,VC-整流硅堆,R0-保护电阻,C-稳压电容,R1、R2-分压电阻,PA-微安表,Cx-被试电缆,PV1、PV2-电压表

试验步骤:

1) 将被测相电缆充分放电接地,将测试仪的控制箱、倍压筒、放电棒接地。

2) 用专用电缆连接控制箱与倍压筒。 3) 将微安表安装在倍压筒的顶部。

4) 将被测相电缆一端芯线用高压屏蔽线引到测试仪微安表接线柱上,将其余两相芯线两端短路接地。并将所有电缆的外护套短路接地。

5) 将被测相电缆芯线上的接地取下,接通电源,合上电源刀闸。

6) 开始加压,加压至各个电压点停留1min时,从高压微安表读取电流值,并记下电流表的读数。

7) 在最后一个试验电压下持续耐压共15min,时间到记下电流表的读数。 8) 在耐压试验内若未出现异常,即可降压。降至零位时按下停止按钮,切断高压输出。并将电源开关放在关断位置,并拉开试验刀闸。

9) 先用放电棒经电阻放电,然后再将升压设备的高压部分短路接地,直接对地放电后拆线。 试验标准:

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直流耐压试验及泄漏电流测量,应符合下列规定: (1)直流耐压试验:

1)纸绝缘电缆直流耐压试验电压Ut可采用下式计算: 对于统包电缆(带绝缘): 对于分相屏蔽绝缘:

2)18/30kV及以下电压等级的橡塑绝缘电缆直流耐压试验电压应按下式计算:

3)充油绝缘电缆直流耐压试验电压应符合下表要求: 电缆额定电压U0/U 48/66 /110 127/220 200/330 290/500 雷电冲击耐受电压 325 350 450 550 850 950 1050 1175 1300 1425 1550 1675 直流试验电压 165 175 225 275 425 475 510 585 650 710 775 835 表中U为电缆额定线电压; U0为电缆导体对地或对金属屏蔽层间的额定电压

(2)试验时,试验电压可分4-6个阶段均匀升压,每阶段停留1min,并读取泄漏电流值。试验电压升至规定值后维持15min,其间读取1min和15min时的泄漏电流。测量时应消除杂散电流的影响。

(3)纸绝缘电缆泄漏电流的三相不平衡系数(最大值和最小值之比)不应大于2;当6/10kV及以上电缆的泄漏电流小于20μA时,其不平衡系数不作规定。泄漏电流值和不平衡系数只作为判断绝缘状况的参考,不作为是否能投入运行的判据。其他电缆泄漏电流值不作规定。

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(4)电缆泄漏电流具有下列情况之一,电缆绝缘可能有缺陷,应找出缺陷部位,并予以处理:

1)泄漏电流很不稳定;

2)泄漏电流随试验电压升高急剧上升; 3)泄漏电流随试验时间延长有上升现象。 试验注意事项:

1) 保护接地与工作接地以及放电棒的接地线均应单独接到试品的地线上,严禁各接地线相互串联。

2) 当发生以下现象时,表示试品已经被击穿,应立即停止加压并降压。当被试品发出响声、冒烟、出气、闪弧、燃烧等,电流表指针突然摆动或者表指针突然升高。

3) 微安表接在高压侧。

4) 在高压侧通过分压器直接测量电压。 5) 试品与周围物体应有足够的安全距离。 6) 试验前应将试品对地直接放电5min以上。 试验周期:

直流耐压和泄漏电流试验的周期为1-3年或新做终端和接头后进行。

8.3 电力电缆交流耐压试验

试验目的:

橡塑电缆在完成安装和新做终端头后不进行直流耐压,而以交流耐压试验完成对绝缘的检测。多年的实践经验和国内外研究表明,橡塑电缆在现场进行交流耐压试验,是检验其绝缘优劣最为有效的方法。

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直流耐压试验对橡塑电缆的影响:

1) 电场分布在交流和直流下是不相同的,直流电场分布取决于电阻率,而交流电场分布则由介电系数决定。橡塑电缆是由多种介质、多种材料构成的,故在直流耐压时不能真实地反映电缆特性。

2) 橡塑电缆的电阻系数既和温度有关,又和电场强度大小有关。在直流电压作用下,由于温度及电场强度的变化,使电阻系数也变化,导致绝缘层各处场强分布改变,即在同样厚度的绝缘层,由于温度上升,其击穿电压下降。

3) 直流耐压不能发现机械损伤等缺陷。

4) 由于空间电荷的作用,当电缆或接头在直流电压下闪络或击穿,可能损伤正常绝缘,造成多点击穿。

5) 由于橡塑电缆结构具有“记忆性”,这个记忆力是由于单相应力(直流耐压)作用下产生的,一旦电缆有了由于直流耐压而引起的“记忆性”,它就需要很长时间来释放,这种直流偏压一旦使电缆运行,直流偏压就叠加在交流电压的峰值上,产生过电压,远超过电缆的额定电压,足以损坏电缆。

因此,橡塑电缆不宜做直流耐压试验。 试验仪器:

调压器、试验变压器、分压器 试验接线:

TR-调压器,TT-变压器,A-电流表,V-电压表,R1、R2-保护电阻,Cx-试品,

C1、C2-分压器的分压电容,G-保护球隙

试验步骤:

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1) 将被测相电缆充分放电接地,将试验变压器接地端、高压尾、控制箱外壳、分压器、放电棒接地。

2) 连接控制箱和试验变压器,将被测相电缆一端芯线用高压线引到变压器的高压端,将其余两相芯线两端短路接地。并将所有电缆的外护套短路接地。

3) 将被测相电缆芯线上的接地取下,接通电源,合上电源刀闸。 4) 开始加压,加至试验电压,按下计时按钮,耐压时间5min。

5) 在耐压试验内若未出现异常,即可降压。降至零位时按下停止按钮,切断高压输出。并将电源开关放在关断位置,并拉开试验刀闸。

6) 先用放电棒经电阻放电,然后再将升压设备的高压部分短路接地,直接对地放电后拆线。 试验标准:

220KV及以上:电压为1.36U0,时间为5min; 110KV/66KV:电压为1.6U0,时间为5min 试验注意事项:

1) 试验前,根据其电容量及试验电压估算试验电流大小,判断变压器容量是否足够,并考虑过流保护的整定值。

2) 试验现场应围好遮拦并挂好标示牌,并派专人监护。试品应与其他设备断开并保持足够的安全距离。试验场地周围必须有防止误入试验场地的措施。

3) 试验前,要对电缆充分放电,将电缆的外护套和非被试相可靠接地。接好试验接线后,应由有经验的人员检查,确认无误后方可准备升压。

4) 加压前,首先要检查调压器是否在零位,调压器在零位方可升压,否则不可合闸,由于调压器不在零位时突然合闸,会使试验变压器产生过电压,甚至超过试验电压的工频高电压,一般控制台上有零位保护,调压器不回零位合闸合不上。

5) 电力设备绝缘的击穿或闪络、放电取决于交流试验电压峰值。在交流耐压试验中,被试电力设备被击穿或者产生闪络,通常主要取决于交流试验电压的峰值。只是由于交流电压波形在峰值时,绝缘中的瞬电场强度达到最大值,若绝缘不良,一般都在此时发生击穿或闪络、放电。而交流高压试验常遇到试

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验电压波形畸变的情况,因此试验电压值是指峰值除以2。试验电压的波形应接近正弦,且峰值和均方根(有效值)之比应在20.07范围内。

6) 升压过程中不仅要监视电压表的变化,还应监视电流表的变化,以及试品电流的变化。升压时,要均匀升压,不能太快。升压速度在40%试验电压内可不受,其后应均匀升压,速度约为每秒3%的试验电压,升至规定试验电压后,开始计时,时间到后,缓慢均匀降下电压。不允许不降压即跳开电源开关。因这样操作会产生很高的操作过电压,极有可能损坏设备绝缘。

7) 试验中若发现表针摆动或试品有异常声响、冒烟、冒火等,应立即降下电压,拉开电源,在高压侧挂上地线后,查明原因。

8) 耐压前后均应测量电缆的绝缘电阻,应该没有明显的变化。 试验周期:

220KV及以上:3年 110KV/66KV:6年

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9 接地装置试验

试验目的

大型接地装置的特性参数测试应该包含以下内容:电气完整性测试、接地阻抗测试、场区地表电位梯度测试、接触电位差、跨步电位差及转移电位的测试。在这里主要介绍电气完整性测试、接地阻抗测试两项。

一)电气完整性测试

试验目的:接地引下线是电力设备与地网的连接部分,在电力设备的长时间运行过程中,连接处有可能因受潮等因素影响,出现接点锈蚀、甚至断裂等现象,导致接地引下线与主接地网连接点电阻增大,从而不能满足电力规程的要求,使设备在运行中存在不安全隐患,严重时会造成设备失地运行。因此通过测量接地引下线的阻值判断其运行状况。

二)接地阻抗测试 试验目的包括:

1) 测量接地装置的真实接地电阻,检查新地网的接地阻抗是否达到设计要求,检查老地网的接地电阻是否发生了变化;

2) 对计算值进行校核,以检验计算方法的正确性,为新的计算方法或软件的推广应用提供依据;

3) 确定由于电力系统接地故障引起的地电位升降及在整个地段内的电位变化;

4) 确定防雷保护接地装置的合适性;

5) 取得建筑物防雷保护、建筑物内设备防雷保护及有关人身安全所必须的设计数据。 试验仪器

试验所用仪器如表1所示。

表1接地装置特性参数测量试验所用仪器列表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 试验接线

名 称 干湿温度计 接地阻抗测试仪 接地导通测试仪 电流线 电压线 电流极 电压极 电源线 手锤 对讲机 单 位 只 台 台 米 米 根 根 根 个 个 数 量 1 1 1 若干 若干 若干 1 1 1 3 一)电气完整性测试

电气完整性测试试验接线如图1所示。

+V -V +I -I 测试仪 参 考 点 二)接地阻抗测试

被 测 点 图1电气完整性测试试验接线

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测试变电站接地装置工频特性参数的电流极应布置得尽量远,接地阻抗测试试验接线如图2所示。一般电流极与变电站的dCG应为变电站对角线长度D的4—5倍;当远距离放线有困难时,在土壤电阻率均匀地区dCG可取2D,在土壤电阻率不均匀地区dCG可取3D.

图2接地阻抗测试试验接线

G—被试接地装置; D—被试接地装置最大对角线长度; C—电流极; P—电压极;dCG—电流极与被试装置边缘的距离;d—电压极间隔;

x—电压极与被试装置边缘的距离;

试验步骤

一)电气完整性测试

1) 将测试仪接地,测试仪正极电流线接参考点接地引下线上端,正极电压线接下端,测试仪负极电流线接被测点接地引下线上端,负极电压线接下端;

2) 检查试验接线正确,确保接触良好,工作人员与施加电压部位保持足够安全距离,操作人员征得试验负责人许可后,接通测试仪电源;

3) 按测试键测试,待充电电流及测试数据稳定后记录试验结果; 4) 按复位键,待仪器放电完毕后断开电源,操作人员向试验负责人汇报试验结束后,将测试线换至另外测试点测试,重复上述操作直至所有测试点测试完成。

二)接地阻抗测试

1) 检查试验接线正确后,工作人员与施加电压部位保持足够安全距离,操作人员征得试验负责人许可后,接通仪器电源,选择接地阻抗测试、直线法测试,按测量键开始测量;

2) 测试数据稳定后,按复位键并记录测试结果;

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3) 断开电源,汇报工作负责人,将电位极沿测量用电流极与被测接地装置之间连接线方向移动两次,每次移动的距离约为dCG 的5%,重复上述操作,三次测试值之间的相对误差不超过5%即可。 试验标准

一)电气完整性测试

1) 状况良好的设备测试值在50mΩ以下;

2) 测量结果在50mΩ—200mΩ之间,结果尚可以接受,重要设备应安排复测和检查处理。

3) 测量结果在200mΩ—1Ω之间,设备接地不佳,应尽快查明原因处理。 4) 测量结果在1Ω以上,设备位于主地网相连接,应尽快查明原因处理。避雷针的测试值应在500mΩ以上。

二)接地阻抗测试

接地阻抗是接地装置的一个重要参数,但并不是唯一的、绝对的参数指标,它概要性地反映了接地装置的状况,而且与接地装置的面积和所在地的地质情况有密切的关系。因此判断结果,即要看接地阻抗是否达到要求,又要根据当地的地形、地貌等条件综合判断。可参照下列标准进行,测量有效接地系统(包括小电阻接地系统)的接地网的接地阻抗Z≤2000/I 或Z≤0.5Ω,(当I> 4000A时) 式中I: 经接地网流入地中的短路电流(A); Z:考虑到季节变化的最大接地阻抗(Ω)。

测量非有效接地系统的接地网的接地阻抗:1)当接地网与1kV及以下设备共用接地时,接地阻抗Z≤120/I;2)当接地网仅用于1kV以上设备时,接地阻

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抗Z≤250/I;3)在上述任一情况下,接地阻抗不应得大于10Ω。式中I: 经接地网流入地中的短路电流(A);Z:考虑到季节变化最大接地阻抗(Ω)。 试验注意事项

一)电气完整性测试

1) 有雷云活动时,应停止测量,并撤离现场;

2) 试验时认真监护,防止人员触及加压部位,操作过程中严格执行呼唱制度;

3) 严格执行安规和现场作业控制卡的规定。 二)接地阻抗测试

1) 试验区域内,凡有碍于试验的其他工作务必停止;有雷云活动时,应停止测量,并撤离现场;

2) 试验期间,试验区域内必须有安全监护人员。 试验时认真监护,防止人员触及加压部位,操作过程中严格执行呼唱制度;严格执行安规和现场作业控制卡的规定。

3) 试验期间电流线严禁断开,电压极引线和电流极引线沿线每100m应设一人照看,尤其时有行人和车辆通过的路口,引线通过时必须架高,必要时装设注意安全红色标记,确保行人和车辆安全。

4) 现场的临时电源箱在线路上应采用“三相五线”接线方式,安装漏电保护装置,电气设备和电气线路必须绝缘良好,并且有专人负责。

5) 严格执行工作命令票制度,每次工作之前认真填写工作票,并向所有参与人员交代清楚,签字确认。

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6) 工作前要对接地电阻测试仪、工器具等设备进行鉴定,具备有效的检定合格证书,杜绝带病使用、不匹配使用。 试验周期

大型接地装置的交接试验应进行各项特性参数的测试;在预防性试验中,电气完整性测试应每年进行一次;接地阻抗应5—6年测试一次,遇有接地装置改造或者其他必要时,应进行针对性试验。

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10 安全工器具和绝缘油试验

10.1 绝缘油试验

10.1.1 绝缘油介质损耗角正切值tanδ测试

试验目的

反映油质受到污染或老化的情况,它对油中可溶性的极性物质、老化产物或中性胶质以及油中微量的金属化合物极为灵敏。

试验仪器

绝缘油介损测量仪 其他准备工具:

干湿温度计 地线 无水乙醇 四氯化碳 乙醚 玻璃棒或不锈钢棒 干燥干净的绸布 试验接线 试验步骤

1只 若干 若干 若干 若干 1只 若干 (1)清洗油杯

试验前先用有机溶剂将测量油杯仔细清洗并烘干,以防附着于电极上的任何污物、杂质及湿分潮气等对试验结果的影响,即保证空杯的tanδ值应小于0.01%,才能满足对测试绝缘油的准确度要求。然后用被试油冲洗测试量杯2-3次,载注入被试油,至少静置10min,待油中气泡逸出后再进行测量。

(2)介质损耗角正切值测量

对被试油样升温至90℃,进行介质损耗角正切值测量。 (3)废油处理

试验完毕后,妥善处理好废油。应用专门容器存放,并定期集中处理。 试验标准

根据《电气装置安装工程电气设备交接试验标准GB50150-2006》: 项目 介质损耗因数 标准 90℃时,注入电气设备前≤0.5 注入电气设备后≤0.7 说明 按《液体绝缘材料工频相对介电常数、介质损耗因数和体积电阻率的测量》GB/T56中的有关要求进行试验 根据《输变电设备状态检修试验规程》:

项目 介质损耗因数(90℃) 试验注意事项

要求 1. ≤0.02(注意值),500kV及以上; 2.≤0.04(注意值),330kV及以下 (1)升压必须从零(或接近于零)开始,切不可冲击合闸。 (2)试验后油温较高,防止烫伤。

试验周期

《山东电力集团公司电力设备交接和预防性试验规程》规定的周期为: (1)投运前、大修后 (2)3年

10.1.2 绝缘油工频耐压试验

试验目的

反映绝缘油脏污、受潮、老化等使绝缘水平下降的状况。

试验仪器

绝缘油介电强度测试仪

其他准备工具:干湿温度计、地线、无水乙醇、四氯化碳、乙醚 玻璃棒或不锈钢棒、干燥干净的绸布

试验接线 试验步骤

(1)清洗油杯

长期未用的或受污染的电极和油杯必须先用汽油、笨或四氯化碳洗净后烘干,洗涤的时宜使用洁净的丝绢而不得用布或棉纱。经常使用的电极和油杯,只要在不使用时以清洁干燥的油充满,并放于干燥防尘的干燥器中,使用前再用试油冲洗两次以上即可。调整好电极距离,使其保持在(2.5±0.1)mm,并用块规校准。试验在室温15-35℃,湿度不高于75%的条件下进行。

(2)油样处理

试验油样送到试验室后,应在不破坏原有密封状态放置一段时间,以接近室温。在倒出油样之前,应将储油容器颠倒数次,使油样混合,并尽可能不产生气泡。然后用被试油将油杯和电极冲洗2-3次。再将被试油沿杯壁徐徐注入油杯。盖上玻璃罩静置10-15分钟。

(3)加压试验

在试验仪器上,对盛有油样的电极两端施加50HZ交流电压,升压速度在(2-3)kV/s,直至油隙击穿,并记录击穿电压值。这样重复6次取平均值为测定值。

(4)废油处理

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试验完毕后,妥善处理好废油。应用专门容器存放,并定期集中处理,避免环境污染。 试验标准

绝缘油介电强度(kV)

设备额定电压 <15 15-35 110-220 500 试验注意事项 投入运行前的油 ≥30 ≥35 ≥40 ≥60 运行油 ≥25 ≥30 ≥35 ≥50 为了减少油击穿后产生碳粒,应将击穿时的电流在5mA左右。在每次击穿后应对电极间的油充分搅拌,并静置5min后再重复试验。 试验周期

《山东电力集团公司电力设备交接和预防性试验规程》规定的周期为: (1)投运前、大修后 (2)3年

10.2 绝缘工器具试验

10.2.1 绝缘手套试验

试验目的:

绝缘手套采用橡胶类绝缘材料制作,通过检验绝缘靴的绝缘良好程度,能够发现绝缘靴的缺陷和绝缘隐患,预防安全事故的发生。 试验仪器

试验变压器及控制台 安全工具试验支架 试验接线 试验步骤

1.检查外观是否有裂痕,是否漏气,是否有合格证;

131

2.将被试验手套内装水,放置在盛同样水的器皿内,手套内外的水面相同,应有90mm露出水面并保持干燥清洁;

3.将铁链与电极连接,另一端放入绝缘手套内。 5.按下测试键,并呼唱;

6.以恒定速度开始加压到规定值,记录电流值,小于规定其值时视为试验合格。 试验标准:

项目 工频耐压试验 周期 电压等级 半年 高压 低压 工频耐压kV 8 2.5 要 求 持续时间min 泄露电流 mA 1 1 小于等于9 2.5 注意事项

1.试验前要检查绝缘手套外观和仪器状态。

2.试验过程中应与带电部位保持足够的安全距离,加压过程有人监护并呼唱。

3.升压时从零开始,不可冲击合闸。

4.升压过程中注意监视仪器及试品状态,监听有无异想。 5.如遇以外情况可紧急断开电源,停止试验。 试验周期

半年

10.2.2 绝缘靴试验

试验目的

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绝缘靴采用橡胶类绝缘材料制作,通过检验绝缘靴的绝缘良好程度,能够发现绝缘靴的缺陷和绝缘隐患,预防安全事故的发生。 试验仪器

试验变压器及控制台 安全工具试验支架 试验接线 试验步骤:

1、外观及尺寸检查:绝缘靴一般为平跟而且有防滑花纹,凡有破损、鞋底防滑齿磨平等均不得作为绝缘靴使用;

2、在鞋底铺一层,放在盛有的容器中,靴内外小球高度相同,将金属链一头埋入靴底内另一头接电极;

3、以恒定速度开始加压到规定值,记录电流值,小于规定其值时视为试验合格。 试验标准:

项目 工频耐压试验 注意事项

1.试验前要检查绝缘手套外观和仪器状态。

2.试验过程中应与带电部位保持足够的安全距离,加压过程有人监护并呼唱。

3.升压时从零开始,不可冲击合闸。

周期 电压等级 高压 要 求 工频耐压kV 15 持续时间min 1 泄漏电流 mA 小于等于7.5 半年 133

4.升压过程中注意监视仪器及试品状态,监听有无异响。 5.如遇以外情况可紧急断开电源,停止试验。 试验周期

半年

10.2.3 绝缘操作杆试验

试验目的

对绝缘操作杆进行试验检查和试验的目的是为了发现绝缘操作杆的缺陷和绝缘隐患,防止使用中因绝缘杆缺陷导致事故的发生。 试验仪器

试验变压器及控制台,安装工具试验支架。 试验接线 试验步骤

(1)试验前准备工作

1) 试验加压期间,必须有安全监护人监护。

2) 工作前要对试验设备进行检查,确保试验设备能正常工作,试验仪器必须可靠接地。

3) 工频耐压试验时环境温度20℃±5℃,相对湿度低于85%。试验变压器应选大于0.5kKA(500VA)的变压器;所用电压表准确度1.5级以内;所用毫安表准确度1.0以内,其使用值应为仪表量程的15%~85%。

4) 记录天气情况和温湿度、试验场地信息、试验日期。 5) 准备下表所列工具

干湿温度计 只 134

1试验变压器及控制台 安全工具试验支架 测试线 电压表 1套 1台 若干 1块 1根 1只 1根 毫安表 水桶 电源线 (2)操作步骤

1) 试验前先检测绝缘杆面有没有裂纹、气泡、皱纹等,经目测合格后才可进行交流耐压试验;

2) 高压试验电极布置于绝缘杆的工作部分,高压试验电极和接地极间的长度即为试验长度,根据下表中规定确定两级间距离,如在绝缘杆间有金属部分,那么试验电极间的距离还应在此值上再加上金属部分的长度;

3) 把绝缘杆横放在支架上。接地极及接高压的电极应以50mm宽金属铂缠绕。试品间距不小于500mm。

4) 对于各个电压等级的绝缘杆,施加对应的电压。对于10~220kV电压等级的绝缘杆,加压时间1min;对于330~500kV电压等级的绝缘杆,加压时间5min。

5) 试验时应缓慢升高电压,以便能在仪表上准确读数,达到0.75倍试验电压值起,以每秒2%试验电压的升压速率至规定的值,保持相应的时间,然后迅速降压,但不能突然切断,试验中个绝缘杆应不发生闪络或者击穿,试验后绝缘杆应无放电、灼伤痕迹,应不发热。

135

6) 工频耐压试验以无放电、无闪络及过热为合格。 试验标准

绝缘杆的试验项目、周期和要求

周期 额定电压(kV) 10 35 63 110 220 330 500 试验长度(m) 0.7 0.9 1.0 1.3 2.1 3.2 4.1 要求 工频耐压(kV) 1min 5min - 45 - 95 - 175 - 220 - 440 - 380 - 580 1年 注意事项

1.进行绝缘试验时,被试品温度应不低于+5℃。户外试验应在良好的天气进行,且空气相对湿度一般不高于80%。

2.试验过程中试验人员之间应分工明确,加压前赢呼唱,加压过程中应有人监护。

3.升压必须从零开始,切不可冲击合闸。

4.升压过程中应密切监视高压回路、试验设备仪表指示状态,监听被试品有无异响。

5.有时工频耐压试验进行了数十秒钟,中途因故失去电源,使试验中断,在查明原因恢复电源后,应重新进行全时间的持续耐压试验,不可仅进行“补足时间”的试验。

6.加压时试验人员应与带电部位保持足够的安全距离。试验仪器的金属外壳应可靠接地,仪器操作人员应站在绝缘垫上。 试验周期

136

1年。

10.2.4 验电器启动电压试验

试验目的

验电器是通过检测流过验电器对地杂散电容中的电流来指示电压是否存在的装置。高压验电器是用来检查高压线路和电力设备是否带电的工具,是变电站常用的最基本的安全用具。投入使用的高压验电器必须是经电气试验合格的验电器,高压验电器必须定期试验,确保其性能良好。 试验仪器

试验变压器及控制台 试验接线 试验步骤

1、外观检查:验电器各部分联结应牢固可靠,指示器应密封完好,表面应光滑、平整,指示器上的标志应完整。绝缘杆内外表面应清洁、光滑,无划痕及硬伤。

2、将验电器的接触电极与试验变压器高压端相接触,逐渐升高试验电压,当“电压存在”的指示信号出现时测量启动电压。 试验标准:

根据《国家电网公司电力安全工作规程(变电部分)》附录J: 启动电压值不高于额定电压的40%,不低于额定电压的15% 试验注意事项

1.试验过程中试验人员之间应分工明确,加压前应呼唱,加压过程中应有人监护。

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2.试验变压器的金属外壳应可靠接地,仪器操作人员应站在绝缘垫上。 3. 加压时手持验电器的试验人员应戴绝缘手套。 试验周期:

新购置;12个月。

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