用户电气设备的预防性试验

66(10)kVDIANLIYONGHUBIANDIANSUOBIAOZHUNHUAYUNXINGGUANLIZHINAN第六章用户变电所电气设备预防性试验66(10)kVDIANLIYONGHUBIANDIANSUOBIAOZHUNHUAYUNXINGGUANLIZHINAN目录第一节电力变压器试验第二节互感器试验第三节断路器试验第四节电容器试验第五节电力电缆试验第六节高压套管的试验第七节避雷器的试验第八节GIS及SF6气体的试验课后复习题66(10)kVDIANLIYONGHUBIANDIANSUOBIAOZHUNHUAYUNXINGGUANLIZHINAN电气设备预防性试验的概念电力设备预防性试验是指对已投入运行的设备按规定的试验条件(如规定的试验设备、环境条件、试验方法和试验电压等)、试验项目、试验周期所进行的定期检查或试验．以发现运行中电力设备的隐患、预防发生事故或电力设备损坏。它是判断电力设备能否继续投入运行并保证安全运行的重要措施。预防性试验是电力设备运行和维护工作中的一个重要环节，是保证电力系统安全运行的有效手段之一。为了发现运行中设备的隐患，预防发生事故或设备损坏，对设备进行的检查、试验或监测。66(10)kVDIANLIYONGHUBIANDIANSUOBIAOZHUNHUAYUNXINGGUANLIZHINAN第一节电力变压器试验电力变压器是电力系统电网安全性评价的重要设备，它的安全运行具有极其重要意义，预防性试验是保证其安全运行的重要措施。预防性试验的有效性对变压器故障诊断具有确定性影响，通过各种试验项目，获取准确可靠的试验结果是正确诊断变压器故障的基本前提。对电力变压器进行预防性试验是保证进行安全运行的重要措施。66(10)kVDIANLIYONGHUBIANDIANSUOBIAOZHUNHUAYUNXINGGUANLIZHINAN电力变压器预防性试验项目1．绕组绝缘电阻、吸收比或（和）极化指数的测量2．绕组连通套管泄漏电流的测量3．绕组连同套管介质损耗角正切tgδ的测量4.交流耐压试验的测量5.绕组直流电阻的测量6.铁心对地绝缘电阻的测量7.绝缘油试验及油中溶解气体色谱分析8.检查有接开关的动作情况9.绕阻变形试验66(10)kVDIANLIYONGHUBIANDIANSUOBIAOZHUNHUAYUNXINGGUANLIZHINAN1．测量方法及接线绝缘电阻试验是电气设备绝缘试验中一种最简单、最常用的验方法。当电气设备绝缘受潮，表面变脏，留有表面放电或击穿痕迹时，其绝缘电阻会显著下降。根据绝缘等级的不同，测试要求的区别，常采用的兆欧表输出电压有100V、250V、500V、1000V、2500V、5000V、10000V等。测量绕组绝缘电阻、吸收比或极化指数，它能有效检查出变压器绝缘整体受潮、部件表面受潮或脏污以及贯穿性的集中缺陷，如各种贯穿性短路、瓷件破裂、引线接壳、器身内有铜线搭桥等现象引起的半贯通性或金属性短路等。66(10)kVDIANLIYONGHUBIANDIANSUOBIAOZHUNHUAYUNXINGGUANLIZHINAN1．测量方法及接线测量绕组绝缘电阻时，应依次测量各绕组对地及对其他绕组间的绝缘电阻值。测量时，被测绕组各引出端均应短接在一起，其余非被测绕组均应短路接地。测量时的接线图如图6-1，绝缘电阻和吸收比测量的顺序和部位如表6-1所示。66(10)kVDIANLIYONGHUBIANDIANSUOBIAOZHUNHUAYUNXINGGUANLIZHINAN1．测量方法及接线ABCabcnabcnABC(a)高压绕组对低压绕组及外壳(b)低压绕组对高压绕组及外壳图6-1用兆欧表测量变压器绝缘电阻示意图66(10)kVDIANLIYONGHUBIANDIANSUOBIAOZHUNHUAYUNXINGGUANLIZHINAN顺序双绕组变压器三绕组变压器被测绕组接地部位被测绕组接地部位1低压绕组外壳及高压绕组低压绕组外壳、高压绕组及中压绕组2高压绕组外壳及低压绕组中压绕组外壳、高压绕组及低压绕组3————高压绕组外壳、中压绕组及低压绕组4高压绕组及低压绕组外壳高压绕组中压绕组外壳及低压绕组5————高压绕组、中压绕组及低压绕组外壳1．测量方法及接线如为自耦变压器时，应按如下测量：①低压绕组——高、中压绕组及地；②高、中、低压绕组——地；③高、中压绕组——低压绕组及地。表6-1变压器绝缘电阻和吸收比测量的顺序和部位66(10)kVDIANLIYONGHUBIANDIANSUOBIAOZHUNHUAYUNXINGGUANLIZHINAN1．测量方法及接线测量绕组绝缘电阻时，对额定电压为10000V以上的绕组用2500V兆欧表，其量程一般不低于10000MΩ，1000V以下者用1000V兆欧表。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被测绕组与外壳短路充分放电，放电时间不小于2min。对于新投入或大修后的变压器，应充满合格油并静止一段时间，待气泡消除后方可试验。一般66kV变压器应静止24h以上，3～10kV的变压器需静止5h以上。测量时，以变压器顶层油温作为测量时的温度。66(10)kVDIANLIYONGHUBIANDIANSUOBIAOZHUNHUAYUNXINGGUANLIZHINAN2．试验结果的分析与判断绝缘电阻换算至同一温度下，与前一次测试结果相比应无明显变化。对于不均匀的绝缘试品，如果绝缘状况良好，则吸收现象明显，如果绝缘受潮严重或内部有集中性的导电通道，前后的阻值没有多大变化。工程上用“吸收比”来反映这一特性，吸收比一般用K表示，其定义为：K＝R60s/R15s式中R60s为t=60s测得绝缘电阻值，R15s为t=15s时测得的绝缘电阻值。对于电容量较大的绝缘试品，K可采用下式表示：K＝R10min/R1min式中R10min为t=10min时测得的绝缘电阻值，R1min为t=1min时测得的绝缘电阻值，K在工程上称为极化指数。66(10)kVDIANLIYONGHUBIANDIANSUOBIAOZHUNHUAYUNXINGGUANLIZHINAN2．试验结果的分析与判断当绝缘状况良好时，K值较大，其值远大于1，当绝缘受潮时，K值将变小，一般认为如K1.3时，就可判断绝缘可能受潮。正常情况下吸收比(10～30℃范围)不低于1.3或极化指数不低于1.5。从上面的分析可知，对电容量较小的绝缘试品，可以只测量其绝缘电阻，对于电容量较大的绝缘试品，不仅要测量其绝缘电阻，还要测量其吸收比。66(10)kVDIANLIYONGHUBIANDIANSUOBIAOZHUNHUAYUNXINGGUANLIZHINAN3.影响绝缘电阻测量的因素（1）.湿度影响：当空气的相对湿度增大时，绝缘体受潮，从而使绝缘电阻降低。要求相对湿度小于80％。（2）.温度影响：当温度升高时．绝缘的电导增大而使绝缘电阻降低。为了进行比较必须对温度进行修正。（3）.表面状态的影响：表面的污染、受潮使绝缘体的表面电阻下降，从而使绝缘电阻也下降。（4）.试验电压大小的影响：随着试验电压的增加，绝缘电阻会减少．对良好的干燥绝缘的影响较小。所以对于不同电压等级的电气设备应采用不同电压的兆欧表。（5）.电气设备上剩余电荷的影响：剩余电荷的存在使被测数值会出现虚假现象(增大或减小)，所以在测试前应对被试设备进行充分的放电。（6）.兆欧表容量的影响：兆欧表容量要求越大越好，推荐采用2mA及以上的兆欧表。（7）.接线和表计型式的影响：对同一设备应采用同一型式的表计和接线方式，否则也会出现误判断。66(10)kVDIANLIYONGHUBIANDIANSUOBIAOZHUNHUAYUNXINGGUANLIZHINAN二、绕组连同套管的泄漏电流试验直流泄漏电流试验原理与绝缘电阻试验完全相同，但是，泄漏电流试验所加的试验电压远远高于绝缘电阻试验，并且是逐渐施加的、可以调节的，能发现某些绝缘电阻试验所不能发现的绝缘缺陷。例如，能更灵敏地反应变压器绝缘的部分穿透性缺陷、套管的缺陷、绝缘油劣化等。66(10)kVDIANLIYONGHUBIANDIANSUOBIAOZHUNHUAYUNXINGGUANLIZHINAN1．测量方法及接线现场常采用下图6-2所示的接线方式：图6-2直流泄漏电流试验接线66(10)kVDIANLIYONGHUBIANDIANSUOBIAOZHUNHUAYUNXINGGUANLIZHINAN2.《规程》规定的试验标准及要求（1）.当变压器电压等级为35kV及以上，且容量在10000kVA及以上时，应测量直流泄露电流。（2）.试验电压标准见表6-2。当施加电压达到1min时，在高压端读取泄露电流。泄露电流与前一次测试结果相比应无明显变化。如测得数值突升，则变压器有严重的缺陷，应查明原因。绕组额定电压kV36～1020～3566读取1min时的泄漏电流值直流试验电压kV5102040表6-2试验电压标准66(10)kVDIANLIYONGHUBIANDIANSUOBIAOZHUNHUAYUNXINGGUANLIZHINAN3.影响测量泄漏电流的因素（1）.高压引线的影响；高压引线及高压输出端均暴露在空气中，其对地、对绝缘支撑物和邻近设备等均有一定的杂散电流、泄漏电流流过。（2）.温度的影响；与绝缘电阻测量相同，温度对泄漏电流测量结果影响较大，温度升高，绝缘电阻下降，泄漏电流增大，不同试品及不同材料、不同结构的试品其变化特性不同，经验证明，对于H级绝缘发电机的泄漏电流，温度每升高10℃，泄漏电流增加O．6倍。因此，对不同温度下测得的泄漏电流值进行比较时，应考虑温度的影响。＜规程＞给出了部分设备不向温度下的泄漏电流参考值。（3）.电源电压的非正弦波形对测量结果的影响；电源电压的非正弦波会造成输出高压的偏低或偏高，因而影响测量结果。（4）.加压速度对泄漏电流测量结果的影响（5）.残余电荷的影响；残余电荷极性与直流输出电压同极性时，泄漏电流有偏小误差；极性相反时，有偏大误差。（6）.直流输出电压极性对泄漏电流测量结果的影响；直流输出电压一般为极为负极性，不采用正极性。66(10)kVDIANLIYONGHUBIANDIANSUOBIAOZHUNHUAYUNXINGGUANLIZHINAN三、绕组介质损耗角正切tgδ测量变压器绕组连同套管的介质损耗角正切tgδ时，主要用于更进一步检查变压器是否受潮、绝缘老化、绝缘油劣化等严重的局部缺陷。66(10)kVDIANLIYONGHUBIANDIANSUOBIAOZHUNHUAYUNXINGGUANLIZHINAN1．测量方法及接线用QS1西林电桥测量tgδ，考虑到实际情况，常采用反接法，接线如下图6-3所示。图6-3用QS1西林电桥测量tgδ原理图66(10)kVDIANLIYONGHUBIANDIANSUOBIAOZHUNHUAYUNXINGGUANLIZHINAN2.《规程》规定的试验标准及要求（1）20℃时tgδ不大于下列数值：66kV0.8％；35kV及以下1.5％。（2）tgδ值与历年的数值比较不应有显著变化（一般不大于30％）。（3）测量的tgδ值不应大于出厂试验值的1.3倍。若大于，应取绝缘油样测量tgδ值，如不合格，则更换标准油，换油后tgδ值还不能达标的，则将变压器加温至出厂试验温度并稳定5小时以上，重新测量，还不达标则为不合格变压器。（4）试验电压如下：绕组电压10kV及以上：10kV绕组电压10kV及以下：Un（5）电容量值与出厂值或上一次试验值的差别超出±10％时，应查明原因。（6）测量温度应以顶层油温为准，尽量使每次测量温度相近。（7）尽量在油温低于50℃测量，不同温度下的值一般可按下式换算：tgδ2=tgδ1×1.3（t2-t1）/10式中tgδ1、tgδ2分别为t1、t2时的tgδ值。（温度升高，介损增加）66(10)kVDIANLIYONGHUBIANDIANSUOBIAOZHUNHUAYUNXINGGUANL