配电室高压电气设备实验讲习

高压电气设备实验讲习第一步、高压断路器预防性试验的方法、具体实验项目要参考规程和甲方要求。断路器：电气工程中不可缺少的电气元件，是重要的一次设备，在正常的情况下切、合高压电路，在故障的情况下开断巨大的故障电流，断路器又是关键的操作设备。在高压配电系统的断路器担负着大面积的供电，它关系到电力供应是否正常的关键，也是经常出现问题和发生故障的器件之一，主要有：油断路器、真空断路器和SF6气体断路器。10KV现在一般只有真空断路器和接触器。1．高压断路器的试验内容(1)绝缘电阻测试(2)导电回路电阻测量(3)线圈直流电阻测量(4)跳、合闸时间的测量(5)绝缘油试验(6)三相同期试验(7)操作机构的最低动作时间测量(8)交流耐压试验。2．高压断路器的交接试验(1)绝缘电阻测试测试前应将支持绝缘子擦干净，使用2500V的兆欧表，①要测量相与相之间的绝缘电阻，②相与地之间的绝缘电阻，测试结果不应少于1000MΩ。(2)导电回路电阻测量高压断路器的导电回路电阻也叫作接触电阻，其测量试验使用双臂电桥，测试时先将断路器合、跳几次后再将断路器操作保险取下，将断路器手动操作部分绑死捆住，以防突然跳闸伤人，并防止突然断开时电桥的检流计打坏。测量时如果怀疑测定数值可复测几次，每次都将开关动作几次。取分散性较小的三次平均值为测试值。（3）跳闸、合闸线圈直流电阻测量跳闸、合闸线圈直流电阻测量，这是一项常规的试验，用单臂电桥进行测试，测试结果与以往测试结果相比不应有较大的变化。(4)跳闸、合闸时间的测量它属于断路器的动作特性试验，跳闸、合闸时间与跳合闸的速度有关，与机械的结构、机械的摩擦力及机械势能能量等有关。测量时使用电秒表进行动作时间的测量，测量合闸时间时，将三相开关主触电串联连接到电秒表，当只有全部接点闭合时的时间为合闸时间；测量分闸时间时，将三相开关主触点并联连接后，接到电秒表，当只有全部接点断开时的时间为分闸时间。(5)绝缘油试验仅对油断路器做此项试验，试验方法同油试验。(6)三相同期试验断路器的三相同期试验是通过手动压合开关进行的，在三相动、静触头之间接入三只小电珠，小电珠回路始终是通电的，当压合开关时，按电珠亮的先后做好记号，压到底后在三相导电杆上再做出记号，分开闸后测量各导电杆上下两记号间的距离，调整导电杆的长度使之相同，反复调整到压合时电珠同时亮，断开时电珠同时灭为止。(7)高压断路器操作机构的最低动作时间测量高压断路器操作机构的最低动作时间测量，它属于操作机构的检验。为保证断路器在各种运行状况下都能可靠地工作，规程规定了动作电压的下限值，如果动作电压过低，会引起断路器的误动作。合闸接触器线圈最低动作电压：不大于额定电压的80％，不小于额定电压的30％；分闸电磁铁线圈最低动作电压：不大于额定电压的65％，不小于额定电压的30％(8)交流耐压试验交流耐压试验是在断路器特性试验完成后进行的，油断路器还要在油试验合格后进行，气体断路器要在充满合格的SF6气体后进行。断路器要做两次试验，进行断口间耐压试验和对地耐压试验。注意：试验标准中有些断路器的断口耐压值大于对地耐压值。3．真空断路器在耐压时发现下列情况时需更换真空泡：(1)断路器末合闸而一端带电时真空灭弧室出现红色或乳白色的辉光。(2)真空灭弧室内部零件氧化变色或失去铜的光泽。(3)玻璃壳上有大量的沉积物。第二步、互感器预防性试验的方法、具体实验项目要参考规程和甲方要求。互感器：用电磁感应原理，将一次高电压、大电流按一定的比例，变成二次低电压、小电流，再按比例折算反映一次电源情况，是电力系统不可缺少的电气设备，对电压进行变换的是电压互感器，对电流进行变换的是电流互感器，统称为互感器。作用：用于测量、计量、继电保护。与电压互感器配套使用100V交流电压表；与电流互感器配套使用5A交流电流表。1．电压互感器（PT）实际是降压变压器。不论一次电压多高，二次侧一律为100V，它的试验项目和方法类同于变压器，较变压器简单。(1)电压互感器试验项目1)电压互感器线圈直流电阻测试；2)电压互感器变压比测试；3)电压互感器接线组别试验；4)电压互感器线圈绝缘电阻测试；5)电压互感器交流耐压试验。2．电流互感器配电系统中的电流互感器简称为CT，不论一次电流多大，二次侧一律为5A，它的试验项目和方法有些类同于变压器。(1)电流互感器交接试验项目1)电流互感器线圈直流电阻测试；2)电流互感器变流比测试；3)电流互感器极性试验；4)电流互感器线圈绝缘电阻测试；5)电流互感器交流耐压试验。(2)电流互感器试验1)电流互感器线圈直流电阻测试方法同变压器。2)电流互感器变流比测试CT一般有两个二次线圈，误差较大的是3级继电保护绕组，误差较小的是0.5级。测量和计量绕组测试时，可采用变比电桥测试，测量变流比误差和相角误差即比差和角差。在采用比较法测试时，标准电流互感器的精度要求要达到0.2级以上。二次侧和一次侧电流表要求等级用0.5级表，型号误差尽量一致。三块表的读数要同步，电源的波动要小，一次大电流调整时动作要快。否则测量结果不准确。3)电流互感器极性测试电流互感器极性试验的方法很多，用直流法很简单实用，就是绕组找同名端。将电池正极瞬间点接在一次绕组上，二次线圈接直流毫安表或毫伏表，通过观察表针的指向确定同名端。当表正向摆动时，电池正极和表正极接线端为同名端。4)电流互感器线圈绝缘电阻测试用2500V摇表分别测量一次对二次和二次之间的绝缘电阻方法同变压器(略)。5)电流互感器交流耐压试验试验方法同变压器(略)。第三步、避雷器预防性试验的方法、具体实验项目要参考规程和甲方要求。避雷器：一种防止电气设备过电压的保护器件。操作过电压：也叫内部过电压，由电网中的电感、电容及电网中合闸、分闸引起。大气过电压：也叫外部过电压，即雷电引起的过电压；配电系统中避雷器的分类：阀型避雷器和氧化锌避雷器。1．阀型避雷器阀型避雷器是一种有间隙的避雷器，它除做绝缘电阻测试外还要做工频击穿放电试验。2．氧化锌避雷器氧化锌避雷器是一种性能优良的无间隙避雷器，由于组成避雷器材料的化学性能和物理结构与阀型避雷器不同，对其不能像阀型避雷器一样做工频击穿放电试验，氧化锌避雷器采用直流的方法进行试验。（1）测量氧化锌避雷器直流1mA下的电压方法：在下部串一只直流毫安表，然后施加直流电压，当毫安表的指示为lmA时对应的电压值就是所测值。试验时，由于接近击穿时的电流上升很快，调整电流要注意，避免造成击穿。氧化锌避雷器具有像稳压管一样的特性，电流达到1mA时即被认为临界击穿，它在特性曲线的拐点上。目的：寻找击穿的临界值——拐点。（2）测量在75％击穿电压下的直流泄漏电流方法：将上一项试验中找到的击穿值再乘75％加在氧化锌避雷器两端，对避雷器施加直流电压，当电压上升达到击穿电压的75％时，在这个电压下测泄漏电流。此时的泄漏电流极小，仅有几个微安，几乎绝缘。目的：检查氧化锌避雷器末击穿时的绝缘状态，用泄漏电流表征。第四步、开关柜套管、绝缘子预防性试验的方法、具体实验项目要参考规程和甲方要求。套管、绝缘子：电网中广泛使用的一种绝缘部件。它是线路或电气设备的支撑件和隔离件，套管还具有设备引出线的作用，为保证设备的安全运行提供了不可缺少的条件。材料：纯瓷材料和非纯瓷材料，不论使用哪一种材料制成的部件，都受着内部机械应力、机电负荷冷热作用、瓷制材料大自然劣化及过电压的威胁。所以套管、绝缘子的测试不容忽视。1．套管试验套管的交接试验项目：绝缘电阻测量，交流耐压试验，对于油套管进行绝缘油试验，2万伏以上的非纯瓷套管要做介质损失角测试。(1)套管的绝缘电阻测量一般不低于1000MΩ，测量前套管表面要擦干净，摇测对地的绝缘电阻。潮湿天气要在绝缘表面加屏蔽，屏蔽的做法是在套管的表面绕几圈裸铜线，将摇表的G端接入进行测量。消除瓷表面的泄漏。(2)交流耐压试验是测量套管芯线对地的绝缘强度。在一分钟内无放电无闪络即认为合格。(3)对油套管需要进行绝缘油的试验(参照油放电击穿试验)。2．绝缘子试验绝缘子试验在配电系统仅有两项试验：(1)绝缘子的绝缘电阻测量应在良好的天气下进行。影响绝缘电阻的因素很多，温度、湿度、表面清洁及干燥程度等都要考虑。用2500V的摇表进行测量，对于多元件支柱式绝缘子，每一元件的绝缘电阻、悬式绝缘子每片绝缘电阻均不低于300MΩ，认为合格。(2)交流耐压试验在绝缘子两端施加工频交流电压，在一分钟内无放电无闪络即认为合格。注意：对于纯瓷式绝缘子因为它不存在累计效应，所以交接试验电压同出厂试验电压相同。对非纯瓷绝缘子存在着累计效应，所以交接试验电压低于出厂试验电压。第五步、电力电缆预防性试验的方法、具体实验项目要参考规程和甲方要求。电力电缆：将电气设备与电源相连接的电能传输系统部分，在电力系统中电缆不仅必须长期承受电网的电压，还要承受大气操作过电压，是电气中使用最广泛最多的部件。电力电缆的种类：油浸纸绝缘电缆、聚氯乙烯电缆、交联聚乙烯电缆高压电缆一般多用于高压系统的电力传输，电网与变压器连接、电源与高压电动机的连接，供电线路与高压电容器的连接、变配电所与架空线路的连接等离不开电力电缆。电缆电缆及电缆头的试验：泄漏电流的测量和绝缘耐压试验1．绝缘电阻测量目的：检查电缆绝缘受潮、脏污或存在局部缺陷。使用的仪器为：1000V以上的电缆用2500V兆欧表，做法：每根电缆每芯要测一次，每次测试时将被测芯线悬空，接摇表的正端L，将其余芯线连同屏蔽、铠装一并接地，接摇表的E端，测试时应读取一分钟以后的数值。一般在直流耐压前后都要进行绝缘电阻的测量，比较耐压前后绝缘电阻有无明显变化。2．直流耐压试验与泄漏电流的测量直流耐压试验：在直流电压作用下，电缆绝缘中的电压按绝缘电阻分布，当在电缆中有发展性局部缺陷时，大部分电压将加在与缺陷串联未损坏部分上，所以，从这种意义上来说直流耐压比交流耐压更容易发现局部缺陷。泄漏电流的测试：与直流耐压试验同时进行。二者试验及意义不相同，但使用的设备和试验的接线完全相同，所以是可以同时进行的。直流耐压试验主要检查的是机械损伤、气泡、绝缘干枯、包缠缺陷等。直流耐压试验对于绝缘劣化、受潮等情况的检查比较有效。3．对电力电缆存在缺陷的判断在直流耐压和泄漏电流试验过程中，泄漏电流如突然变化，或随时间增长而增大，或者与试验电压不成比例急剧上升都说明电缆存在缺陷。为了进一步找出原因，可用提高试验电压或延长耐压持续时间的办法来确诊。电缆存在缺陷通常表现形式；（1）泄漏电流周期性摆动说明电缆绝缘有局部的空隙性缺陷，在一定的电压作用下空隙会击穿，使试验电流突然增大，同时已充电的电缆电容击穿空气放电，于是电缆充电电压下降，直到空隙绝缘恢复，这时试验电流减小，表现为电缆充电电压又升高，再击穿、再生高、放电然后绝缘又恢复。重复、反复发生，使电流表做周期性摆动。（2）相与相之间的泄漏电流差值大三相间泄漏电流差值大，即不平衡系数(泄漏电流最大的一相与最小的一相的比值)大。3kV以下者大于2.5，6kV以上者大于2，以及与以往比较差异较大(但要考虑泄漏电流的绝对值，如对于10kV及以上者最大一相的泄漏电小于20微安时，6kV及以下者小于10微安时，不平衡系数可允许大些)，这表明泄漏最大的那相可能存在局部缺陷。（3）泄漏电流随时间增长而增大(且绝对值较大)。在排除其他因素后则说明被试电缆有缺陷。