高电压技术-第10章-电力系统主要电气设备绝缘预防性试验方法

第十章电力系统主要电气设备绝缘预防性试验方法第一节电力变压器、消弧线圈和油浸电抗器试验一、试验项目（1）测量绕组连同套管一起的绝缘电阻和吸收比；（2）测量绕组连同套管一起的泄漏电流；（3）测量绕组连同套管一起的介质损失角正切值；（4）绕组连同套管一起的交流耐压实验；（5）测量非纯瓷套管的值和电容值；（6）测量铁心、轭铁梁对地的绝缘电阻；（7）油箱和套管中的绝缘油实验。二、测量绝缘电阻和吸收比（一）测量方法图10-1测量双绕组变压器高压绕组对低压绕组和外壳绝缘电阻的接线图三、变压器泄漏电流的测量与绝缘电阻实验相比，变压器泄露电流实验的灵敏度较高，能有效地发现绝缘的局部缺陷，如变压器绝缘的某些局部贯穿型缺陷，套管局部裂纹等。因此，电压为35kV以上，且容量为10000kVA及以上的变压器，必须做这项实验。（一）测量方法表10-2双绕组或三绕组变压器测量泄漏电流的顺序和部位顺序双绕组变压器三绕组变压器加压绕组接地部分加压部分接地部分1高压低压、外壳高压中、低压、外壳2低压高压、外壳中压高、低压、外壳3低压高、中压、外壳四、值的测量测量方法tg图10-2测量双绕组变压器的和电容值的接线图tgtg五、变压器和油浸电抗器的交流耐压试验图10-3变压器交流耐压试验接线图TT—试验变压器R1-保护电阻RV-电压继电器PA-电流表TA-电流互感器；PV-电压表Q-保护间隙TH-被试变压器（一）测量方法第二节互感器试验互感器绝缘预防性试验项目主要包括：（1）测量绕组的绝缘电阻；（2）测量35kV及以上互感器一次绕组连同套管值；（3）绕组连同套管一起对外壳的交流耐压试验；（4）油箱和套管中绝缘油试验；（5）测量可接触到的铁心夹紧螺栓的绝缘电阻。本节主要介绍绝缘电阻和tgδ值的测量以及交流耐压试验。一、电压互感器试验（一）绕组的绝缘电阻的测量（二）绕组的测量tg(1)反接线法。电压互感器最大允许值tg温度（℃）51020304035kV及以下交换及大修后2.02.53.55.58.0运行中2.53.55.07.510.535kV及以上交换及大修后1.52.02.54.06.0运行中2.02.53.55.08.0（2）高压标准电容器自激法测量（3）低压标准电容器自激法（4）首端屏蔽法。图10-6首端屏蔽法测量值接线（5）末端屏蔽法（三）连同套管一起外壳的交流耐压试验二、电流互感器试验（一）绕组绝缘电阻的测量和交流耐压试验（二）绕组介质损失角正切值的测量第三节断路器试验1.绝缘电阻的测量2.介质损失角正切值的测量3.泄漏电流的测量4.交流耐压试验图10-9少油断路器泄漏电流测量接线图第四节电力电缆和电力电容器试验一、电力电缆试验（一）试验项目电力电缆的试验项目主要包括绝缘电阻测量，直流耐压和泄漏电流测试。图10-10电缆的直流泄露电流及直流耐压试验接线图图10-11用非试验相作为连线的屏蔽接线图二、电力电容器试验（一）试验项目电力电容器的高压试验项目一般包括测量两极对外壳的绝缘电阻和交流耐压试验。（二）两极对外壳的绝缘电阻的测量试验应选用2500V绝缘电阻表。测量时，应将电容器两极短接后接于绝缘电阻表的“线路”端子，外壳与绝缘电阻表“地”端子相连。绝缘良好的电容器，常温下绝缘电阻应大于2000。如果与同类型电容器相比，与以前测量结果相比，绝缘电阻明显下降，则表明绝缘有缺陷。当绝缘电阻低于1000时，多数是由于套管受潮造成的。（三）交流耐压试验试验所需要容量不大。试验时，将电极的引出线端加以短接，外壳接地，在电极与外壳之间加试验电压持续1min。试验电压标准可参照表10-7执行。除在出厂前和返修后的试验以外，电力电容器一般不作极间交流耐压试验。电力电容器两极对外壳交流耐压试验电压标准额定电压(kV)＜113610152035出厂试验电压（kV）35182535455585交接试验电压（kV）2.23.8141926344163第五节避雷器试验一、试验项目目前防雷保护中应用的避雷器主要有保护间隙和管型避雷器、阀型避雷器、（配电型FS、变电所型FZ）、瓷吹阀型避雷器和金属氧化物避雷器（MOA）。阀型避雷器又可分为两种：一种是放电火花间隙不带并联电阻的，如FS型；另一种是放电火花间隙带并联电阻的如FZ型、FCZ型和FCD型磁吹避雷器。不带并联电阻的阀型避雷器的预防性试验项目包括：（1）缘电阻试验；（2）工频放电电压试验。由于MOA是一种新型的避雷器，所以前几年其试验方法和试验设备都不很完善，但随着MOA在电力系统中的推广和应用，对MOA的研究也越来越深入，运行经验也在逐渐积累。目前国内预试规程对MOA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）。二、不带并联电阻的阀型避雷器的预防性试验（一）绝缘电阻试验（二）工频放电电压试验工频放电电压试验的接线图如图10-12所示，FS型避雷器在击穿前泄漏电流很小，当保护电阻R1数值不大时，变压器高压侧的电压为作用在避雷器的电压。因此可根据变压器的变比，以低压侧电压表的读数决定避雷器的放电电压。但应事先校准试验变压器的变比，低压侧应使用精度较高的的电压表。三、MOA的预防性试验（一）绝缘电阻试验（二）直流1mA下电压及75％该电压下泄漏电流的测量。试验中应注意的问题：①试验必须对地绝缘，外表面应加屏蔽，屏蔽线要封口；②直流电压发生器应单独接地；③试品底部与匝线绝缘应保持干燥；④现场测量应注意场地屏蔽。2．MOA在持续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）。试验注意事项①注意正确选取参考电压的相位；②现场试验测量回路应一点可靠接地，接地点的不稳定也将影响测量结果；③220kV及以上电压等级避雷器在现场带电测量时应注意其相间干扰。第六节发电机试验一、试验项目根据《规程》规定，发电机高压试验项目包括：（1）测量定子绕组的绝缘电阻和吸收比；（2）测量转子绕组的绝缘电阻；（3）定子绕组直流耐压试验和泄露电流测量；（4）定子绕组交流耐压试验；（5）转子绕组交流耐压试验。二、绝缘电阻和吸收比的测量（一）定子绕组的绝缘电阻和吸收比1．测试方法（1）仪表选择。发电机几何尺寸较大，定子绕组往往都是夹层复合绝缘，电容电流和吸收电流都较大，所选绝缘电阻表要能满足测量时吸收过程的容量，并且要有与发电机电压相适应的电压值。高压发电机一般采取2500V绝缘电阻表，其测量量程最好不低于10000M。（2）试验操作。测量发电机定子绕组相间和相对地绝缘电阻和吸收比，可按图10-13进行接线，图中为C相测试。（二）测量转子绕组的绝缘电阻（1）静态测量。因发电机转子绕组的额定电压一般小于500V，所以应使用500～1000V绝缘电阻表测量。试验时，发电机处于静止状态，把碳刷提起，将绝缘电阻表的火线接于转子滑环上、地线接于转子轴上（不宜接在机座或电极外壳上）。测量前必须将两滑环短路接地放电。（2）动态测量。动态测量又分为空转下测量和负载下测量两种方法。1）空转下测量时，将发电机出口断路器和灭磁开关断开，碳刷提起，在各种转速下用绝缘电阻表直接在转子滑环上进行测量。这样测量可以检查转子绕组动态下的绝缘状况，绘制绝缘电阻与转速的关系曲线，由曲线可以分析离心力对转子绕组绝缘电阻的影响。2）负载下测量时，发电机处于正常运行状态。可采用电压表法测量转子绝缘电阻。由于发电机转子绕组电压均在500V以下，所以，其绝缘电阻值一般不应低于0.5。当定子绕组已干燥完毕，而转子绕组还未彻底干燥但其绝缘电阻不小于2时，便允许投入运行。三、定子绕组直流耐压试验和泄漏电流的测量（一）试验方法发电机定子绕组直流耐压试验和泄漏电流测量接线如图10-14所示。接线时微安表接在高压端并加装了屏蔽，这样可以减小杂散电流的影响。四、交流耐压试验1．试验方法发电机定子绕组工频交流耐压试验可按图10-15所示接线。与直流耐压试验一样，交流耐压试验一般应在停机后消除污垢前的热状态下进行，此时较为接近运行条件，因而有利于发现缺陷。试验时应分相进行，被试相加压，非被试相短路接地。第七节绝缘油与绝缘工具的耐压试验一、绝缘油试验1．取样从储油容器（油桶、油罐、或槽车）中取样时，石油应从污染最严重的底部抽取，必要时可抽查上部油样。取样工具和取样口一定要保持干净，不得引起交叉感染。从运行中的设备中取样时，应从下部阀门（如变压器、油开关等）或按制造2．耐电强度的测量方法试验所用设备除专用油杯外，其他与交流耐压试验相同。目前现场广泛采用的专用油试验器的原理接线如图4-16所示。3．介质损耗角正切值的测量（1）接线完毕，检查各处连线是否良好，有无漏油或断路问题。线长周围尽量避免有电磁场和机械振动的影响。（2）对油样施加的试验电压频率采用50一般为1000V/mm，在升压过程中不应有任何放电现象。（3）对电桥进行对称（零平衡）校验，以消除本身残余电抗的影响。（4）空试测定油杯，检查电极本身有无损耗。要求在20℃下电极本身的不大于0.01%。（5）在试验线路中接入测定油杯，使电桥平衡，这样便可直接读出的实测值。二、绝缘工具的试验表10-9常用电气绝缘工具实验标准序号名称电压等级（kV）周期（年）交流电压（kV）时间（min）泄漏电流（mA）备注1绝缘棒6～10144535～154三倍2202绝缘挡板6～10130520～44803绝缘板20～4418054绝缘夹钳≤351三倍线电压51102602204005验电笔6～102405发光电压不高于额定电压的25%20～351056绝缘手套高压281≤9低压2.5≤2.57橡胶绝缘靴高压2152≤7.58核相器电阻管6261.7～2.410101.4～1.79绝缘绳高压2105/0.5m5