年雙夏介損試驗(yàn)講義

20232023年雙夏介損測(cè)試講稿10介質(zhì)損耗試驗(yàn)1、測(cè)量介損的意義介損測(cè)量已被廣泛地應(yīng)用于高壓電氣設(shè)備的出廠檢驗(yàn)和運(yùn)行設(shè)備的預(yù)防性試驗(yàn)中。實(shí)踐證明它是一種靈敏度較高的試驗(yàn)方法。特別是對(duì)絕緣老化、受潮等一般性缺陷，效果尤其明顯。如：純潔的變壓器油好油耐壓約為250kV/cm，壞油低的為25kV/cm，相差10倍。但測(cè)量介0.00010.1,1000100程度，覺(jué)察缺陷。也可以從介損的歷年變化趨勢(shì)及同類型設(shè)備的相互比較中，以及介損隨電壓、溫度上升的增量等方面來(lái)推斷絕緣缺陷。這對(duì)于保證電氣設(shè)備的安全運(yùn)行是格外有意義的。2、介損測(cè)量的原理測(cè)量?jī)x表：西林電橋、電流比較型電橋、智能電橋標(biāo)準(zhǔn)橋臂進(jìn)展比較〔電位比較，其原理接線如圖1時(shí)：C Cx

R4n R3 (1)tgx

4

R4 (2)1西林電橋原理接線圖正接線；(b)反接線在工頻試驗(yàn)電壓下，式(2)中2f100取R410000/π＝3184Ωtgδx=C4，即C4的μFtgδx值。電流比較型電橋承受標(biāo)準(zhǔn)電流互感器作為標(biāo)準(zhǔn)橋臂進(jìn)展電流比較。它的準(zhǔn)確度比較高，平衡速度快，操作簡(jiǎn)潔，但由于互感器和平衡回路的絕緣問(wèn)題，它無(wú)法進(jìn)展高壓測(cè)量。圖2 電流比較型電橋原理接線圖2CnCx被試品的電容，Rx表示被試品介質(zhì)損耗等值電阻，U為試驗(yàn)電壓，R為十進(jìn)可調(diào)電阻箱，C為可選電容。Wn和Wx分別表示電流比較型電橋標(biāo)準(zhǔn)臂和被測(cè)臂匝數(shù)。當(dāng)電橋平衡時(shí)，由安匝平衡原理可得：WC C nx nWx

(3)tgxRC (4)式(4)中，ω＝100π，C1/π×10-6F0.1/π×10-6F。機(jī)進(jìn)展數(shù)據(jù)處理，所以這類電橋測(cè)量簡(jiǎn)潔，也可以進(jìn)展高壓測(cè)量，準(zhǔn)確度比西林電橋高。3、電氣設(shè)備的介損試驗(yàn)電力變壓器試驗(yàn)試驗(yàn)接線用M型介質(zhì)試驗(yàn)器)進(jìn)展。為避開(kāi)繞組電感和激磁損耗給測(cè)量帶來(lái)的誤差，試驗(yàn)時(shí)需將測(cè)量繞組各相短路，非測(cè)量繞組各相短路接地(用M型1挨次雙繞組變壓器三繞組變壓器挨次雙繞組變壓器三繞組變壓器加壓繞組接地部位加壓繞組接地部位1高壓低壓和外殼高壓中壓、低壓和外殼2低壓高壓和外殼中壓高壓 低壓和外殼3低壓高壓、中壓和外殼、非被試?yán)@組應(yīng)短接接地〔或屏蔽；btgδ的要求一樣；c、測(cè)量溫度以頂層油溫為準(zhǔn)；d、盡可能在油溫低于50℃時(shí)測(cè)量，不同溫度下的tgδ值要換算到同一溫度下進(jìn)展比較。換算公式：tδ2tδ1tt)/10試驗(yàn)結(jié)果的推斷變壓器的tgδ在大修及交接時(shí)，一樣溫度下比較不大于出廠試驗(yàn)值1.3試驗(yàn)結(jié)果依據(jù)規(guī)程規(guī)定進(jìn)展綜合推斷。Q/GDW-11-120-2023，20tgδ應(yīng)不大于以下數(shù)值：500kV0.5%；220kV0.8%;變壓器高壓套管試驗(yàn)試驗(yàn)接線:測(cè)量裝在三相變壓器上的任一只電容型套管的tgδ和電容時(shí)，一樣電壓等級(jí)的三相繞組及中性點(diǎn)(假設(shè)中性點(diǎn)有套管引出者)，必需短接加壓，將非測(cè)量的其它繞組三相短路接地。否則會(huì)造成較大的誤差?，F(xiàn)場(chǎng)常承受介損電橋正接線測(cè)量，將相應(yīng)套管的測(cè)量用小套管引線接至電橋的Cx端，在高壓套管的端部連接后加電壓，一個(gè)一個(gè)地進(jìn)展測(cè)量〔留意同一繞組不測(cè)量的測(cè)量用小套管必需接地，否則末屏絕緣可能被擊穿。影響測(cè)量的因素：80tgδ測(cè)值消滅負(fù)值；反接線使測(cè)量結(jié)果往往偏大。否則電場(chǎng)分布被轉(zhuǎn)變，會(huì)得出難于置信的測(cè)量結(jié)果。有條件時(shí)可承受電吹風(fēng)吹干瓷外表或待陽(yáng)光暴曬后進(jìn)展測(cè)量。套管四周的木梯、構(gòu)架、引線等所形成的雜散損耗，也會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生較大影響，應(yīng)予搬除。套管電容越小，其影響也越大，試驗(yàn)結(jié)果往往有很大差異。自高壓電源接到試品導(dǎo)電桿頂端的高壓引線，應(yīng)盡量遠(yuǎn)離試品中部法蘭，有條件時(shí)高壓引線最好自上部向下引到試品，以免雜散電容影響測(cè)量結(jié)果。推斷及標(biāo)準(zhǔn)tgδ(%)按規(guī)程進(jìn)展綜合推斷。500kV0.6%;220kV0.7%;推斷時(shí)應(yīng)留意：a.tgδ值與出廠值或初始值比較不應(yīng)有顯著變化；5%時(shí)應(yīng)查明緣由。電容型電流互感器試驗(yàn)3圖3 電容型電流互感器構(gòu)造原理圖3—二次繞組及鐵芯；4—末屏最外層有末屏引出試驗(yàn)時(shí)可承受高壓電橋正接線進(jìn)展一次繞組對(duì)末屏的tgδ及電容的測(cè)量電流互感器進(jìn)水受潮以后，水分一般沉積在底部，最簡(jiǎn)潔使底部和末屏絕緣受潮。承受反接線測(cè)量末屏對(duì)地的tgδ和電容加壓在末屏與油箱座之間另外將初級(jí)繞組接到電橋的“E”端屏蔽，試驗(yàn)時(shí)施加電壓依據(jù)末屏絕緣水平和測(cè)量靈敏度選用，一般可取 2～3kV。推斷及標(biāo)準(zhǔn)電容型電流互感器一次繞組對(duì)末屏的試驗(yàn)結(jié)果推斷標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)按規(guī)程tgδ,省企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為≤1.5%。高電壓介損試驗(yàn)時(shí)介損值的變化量應(yīng)不大于± 0.003(測(cè)量電壓從310kV到Un/ )。3倒置式電流互感器試驗(yàn)芯和二次繞組裝配好后，包上絕緣紙，內(nèi)置在圓形鋁金屬環(huán)內(nèi)，構(gòu)造類定，二次繞組及鐵芯接地引出線經(jīng)金屬管內(nèi)引出到底座接線盒，圓形鋁金屬環(huán)的外部包上絕緣紙，與穿過(guò)的一次導(dǎo)電桿絕緣。金屬管的外部用電容屏均壓，最內(nèi)的一層電容屏〔零屏〕用引線引出供試驗(yàn)用，最外的一層電容屏〔末屏〕用引線與一次繞組的電位相連。圖4所示為常規(guī)電容型電流互感器絕緣等效電路，C1為電容屏的等效電容，C2為末屏對(duì)二次繞組、鐵芯及底座的等效電容。實(shí)行C1一次繞組C1末屏一次繞組C1末屏C2底座C12 C11零屏C2底座底座圖4：常規(guī)電容型電流互感器等效電路 圖5：倒置式電流互感器等效電路圖5所示為倒置式電流互感器絕緣等效電路1為包在金屬管外的電容屏的等效電容2為圓形鋁金屬環(huán)經(jīng)過(guò)包在外部絕緣紙層與一次繞組間的等效電容，C2為零屏對(duì)非磁性金屬管及底座的等效電容。假設(shè)實(shí)行常規(guī)的一次繞組短接加電壓，零屏抽取信號(hào)的正接線，測(cè)量其介損及電容量，則測(cè)得的是C11的介損及其電容量，而作為主絕緣一局部的C12沒(méi)有測(cè)量進(jìn)去〔由于金屬管在互感器內(nèi)部已經(jīng)固定連接在底座上。因此生產(chǎn)廠家出廠試驗(yàn)時(shí)多承受零屏、二次繞組、底座接地，用電橋反接線在一次繞組測(cè)量，測(cè)得的結(jié)果是 C11與C12的并聯(lián)等效電容假設(shè)用正接線測(cè)量C11與C12的并聯(lián)等效電容則必需將互感器底座對(duì)地絕緣方可進(jìn)展該方法在產(chǎn)品還沒(méi)有安裝運(yùn)行時(shí)還比較簡(jiǎn)潔做到，而對(duì)已經(jīng)運(yùn)行的互感器則是不現(xiàn)實(shí)的。因此在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)倒置式電流互感器進(jìn)展介損及電容量測(cè)量必需承受反接線。但是現(xiàn)場(chǎng)的互感器一次繞組連有一次引線及斷路器、隔離開(kāi)關(guān)，假設(shè)直接用反接線測(cè)量勢(shì)必將引線電容、斷路器的幾何電容、均壓電容、隔離開(kāi)關(guān)瓷瓶的對(duì)地電容全部測(cè)量進(jìn)去。因此只能通過(guò)接屏蔽的方法進(jìn)展消退。電容式電壓互感器試驗(yàn)電容式電壓互感器由電容分壓器、電磁單元(包括中間變壓器和6。63 1 2 C—主電容；C—分壓電容；L—電抗器：P—保護(hù)間隙；ZYH—中間變壓器；R—阻尼電阻；C—防振電容器；K—接地刀閘；J—載波耦合裝置；δ—3 1 2 X—中間變壓器低壓端；ax—中間變壓器二次繞組；ax—ZYH的三次繞組T ff兩端斷開(kāi)。試驗(yàn)接線C1tgδ1測(cè)量主電容的tgδ1和C1的接線如圖7所示。由中間變壓器勵(lì)磁加壓。XT點(diǎn)接地，分壓電容C2的“δ”點(diǎn)接高壓電橋的標(biāo)準(zhǔn)電容器C1Cx”端，按正接線法測(cè)量。由于“δ”3kVC1Cy圖7 測(cè)量C、tgδ 接線圖1 1圖8 測(cè)量C2、tgδ2的接線圖C2tgδ2測(cè)量分壓電容C2和tgδ2的接線圖如圖8所示。由中間變壓器勵(lì)磁加壓。XT點(diǎn)接地，分壓電容C2的“δ”點(diǎn)接高壓電橋的“Cx”端，主電容C1高壓端與標(biāo)準(zhǔn)電容Cn高壓端相接，按正接線法測(cè)量。試10kVC1Cn測(cè)量中間變壓器的Ctgδ用反接線法C2δC1XT三次繞組短路接地按反接線測(cè)量。由于δ點(diǎn)絕緣水平限制，外施溝通3kV9(a)、(b)。推斷和標(biāo)準(zhǔn)

圖9 測(cè)量中間變壓器tgδ和電容的接線和等值電路試驗(yàn)接線圖；(b)等值電路圖0.50.25%。中間變壓器的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)按規(guī)程中電磁式電壓互感器規(guī)定推斷。串級(jí)式電壓互感器試驗(yàn)9220kV圖9220kV串級(jí)式電壓互感器原理接線圖1—靜電屏蔽層；2—一次繞組(高壓)；3—鐵芯；4—平衡繞組；5—連耦繞組；6—二次繞組；7—三次繞組；8—支架一次繞組分成4架上，鐵芯對(duì)地分別處于3/41/44axaDxDXax3差僅100/ V，它們之間的電容量約占整體電容量的80%。110kV3級(jí)的繞組及構(gòu)造布置與220kV級(jí)類似，一次繞組共分2段，只有一1/2tgδ和電容的主要方法有：末端加壓法、末端屏蔽法、常規(guī)試驗(yàn)法和自激法。末端加壓法承受較廣，它的優(yōu)點(diǎn)是電壓互感器A點(diǎn)接地，抗電場(chǎng)干擾力量較強(qiáng)，缺乏之處是存在二tgδX”接屏蔽tgδM試驗(yàn)器又適于用QS1電橋進(jìn)展測(cè)量。自激法抗干擾差，一般較少承受。圖10末端加壓法測(cè)量接線 圖11末端加壓法測(cè)量線圈端部tgδ的接線 圖