电气试验作业指导书

电气试验作业指导书电气试验作业指导书 2 目 录 1 变压器试验 7 1 1变压器绝缘电阻测试试验 7 1 2绕组泄漏电流和变比试验 10 1 3绕组介质损耗试验 12 1 4绕组直流电阻测试 16 1 5变压器交流耐压试验 18 1 6变压器绕组变形试验 25 2 高压介损试验 31 2 1做额定电压下介损的必要性 31 2 2额定电压下做高压介损的升压方式 31 2 3额定电压下反接线做高压介损 33 2 4成套设备主要技术指标 33 2 5高压介损作业指导书 35 2 6高压介损补偿电容量计算 40 2 7备注 41 2 8参考文献 44 3 断路器试验 45 3 1断路器绝缘电阻试验 45 3 2断路器回路电阻试验 47 3 3断路器耐压试验 50 3 4ZN85 40 5 型真空断路器机械特性试验 56 4 电磁式电压互感器试验 59 4 1PT 试验前工作 59 4 2一 二次绕组直流电阻试验 59 4 3变比极性试验 61 4 4绝缘电阻试验 220kV 电磁式电压互感器绝缘电阻 62 4 5介质损耗试验 65 4 6空载及伏安特性试验 71 4 7三倍频感应耐压试验 72 5 电流互感器试验 75 5 1绝缘电阻测试 75 5 2介质损耗试验 77 5 3伏安特性试验 80 5 4直流电阻试验 82 5 5变比 极性试验 84 6 电容式电压互感器试验 86 6 1 CVT 绝缘电阻试验 71 6 2 CVT 介损及电容量试验 89 7 金属氧化物避雷器 MOA 试验 94 7 1 避雷器绝缘电阻测量 94 7 2 直流 1mA 电压 U1mA 及 0 75U1mA 下的泄漏电流测量试验 96 3 7 3 避雷器运行电压下的交流泄漏电流测量试验 98 7 4 避雷器工频参考电流 选 1mA 下的工频参考电压测量 100 8 电缆试验 103 8 1 电力电缆绝缘电阻测试 103 8 2 电力电缆直流耐压及直流泄漏电流试验 105 8 3 电力电缆交流耐压试验 107 9 接地装置试验 110 10 安全工器具和绝缘油试验 114 10 1 绝缘油试验 114 10 1 1 绝缘油介质损耗角正切值 tan 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 1 变压器试验变压器试验 1 1 变压器绝缘电阻测试试验变压器绝缘电阻测试试验 试验目的试验目的 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 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 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 5 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 3 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 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 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 M 1000V 以下者用 1000V 绝缘电阻表 6 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 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 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 3000M 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 10000M 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 7 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绕组泄漏电流和变比试验 试验目的试验目的 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 试验设备试验设备 ZV 直流高压发生器 厂家 苏州海沃科技 试验接线试验接线 图 1 变压器泄漏电流接线图 试验步骤试验步骤 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 微安表安装在倍压筒顶部 4 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 用专用电缆线连接倍压筒和大功率机箱 6 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 接通电源 8 8 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 9 试验结束 先用电阻放电 然后接地放电 才可拆线 试验标准试验标准 一般与同类型设备数据比较或同一设备历年数据比较 不应有显著变化 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 36 15 7518 35110 330500 直流试验电压 kV 510204060 20 时泄漏电 流 A 1733505030 注意事项注意事项 1 从微安表反应出来的现象 1 电流周期性变化 可能是被试品绝缘不良 从而产生周期性放电 2 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 3 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 2 从泄漏电流数值上反映出来的情况 1 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 2 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著的 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 9 试验周期试验周期 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 绕组介质损耗试验绕组介质损耗试验 试验目的试验目的 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试验试验步骤及接线图 1 变压器绕组连同套管 tg 和电容量的测量 1 首先将介损测试仪接地 2 将高压侧 A B C 三绕组短接起来 3 将其他非被试绕组三相及中性点短接起来 并接地 2 4 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 红色高压线另一端接高压绕组的短接线 1 6 连接好电源输入线 高压输出 Cx ABC O 接地点 a bc 反接线 10KV 1 2 7 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 8 打开电源 仪器进入自检 10 9 自检完毕后选择反接线测量方式 10 预置试验电压为 10 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 tg 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 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 tg 和电容量的测量 1 首先将介损测试仪接地 2 将高压侧 A B C 三绕组短接起来 3 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 4 用同样的方法将低压侧也短路接地 5 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 压线的外端接地线接地 6 红色高压线另一端接高压绕组的短接线 7 将测试线一端接测试仪 端子 另一端接变压器被测套管末屏端子 8 将非被测套管的末屏端子接地 9 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 高压输出 Cx ABC O 接地点 正接线 10KV 1 2 a bc 末屏端子 3 3 AmBmCm Om 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 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 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 tg 值和电容量的测量 1 首先将介损测试仪接地 2 将高压侧 A B C 三绕组短接起来 3 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 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 12 地 6 红色高压线另一端接套管末屏端子 1 7 高压测试线屏蔽线接到套管高压线接地端子短接线上 2 8 将非被测套管的末屏端子接地 9 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 高压输出 Cx ABC O 接地点 反接线 2KV 1 2 a bc 末屏端子 3 4 AmBmCm Om 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 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 试验标准试验标准 13 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 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 试验结果分析试验结果分析 在排除外界干扰 正确地测出 tg 值后 还需对 tg 的数值进行正确分析判断 温度对 tg 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 tg 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 tg 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 tg 20 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 当常温下测得的 tg 较大 在高温下 tg 又明显增加 则应认为绝缘存在缺陷 1 4 绕组直流电阻测试绕组直流电阻测试 试验目的试验目的 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 14 试验仪器试验仪器 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 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 15 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 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变压器交流耐压试验 试验目的试验目的 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 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 16 如测量绝缘电阻 吸收比 介质损耗因数 tan 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 试验仪器试验仪器 1 高压试验控制箱 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 Cx 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 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 Cx U2 试验时 按 P 值选择变压器容量 一般不得超载运行 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 并能限制短路电流 17 此保护电阻的取值一般为 0 1 V 0 5 V 并应有足够的热容量和长度 该电阻阻值 不宜超过 30k 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 试验接线 接线图 图 1 交流耐压接线图 试验步骤试验步骤 1 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高压试验控制箱1 套 2试验变压器1 台 3保护球隙1 套 4试验警示围栏4 组 5标示牌2 个 6安全带2 个 7绝缘绳2 根 8低压验电笔1 支 9拆线工具2 套 10温湿度计1 只 11计算器1 个 12放电棒1 支 13现场原始记录本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 18 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 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 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 试验标准试验标准 1 Q GDW168 2008 输变电设备状态检修试验规程 19 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 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 交流耐压系统 标称 电压 设备 最高电 压 油浸式电力变压器和 电抗器 干式电力变压器和电 抗器 1 1 1 2 5 33 6148 5 67 22017 10122824 1517 53632 20244443 3540 56860 6672 5112 110126160 220252316 288 330363408 368 500550544 504 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 6450 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 kV 系统标 答称电压 设备最高 电压 中性点接地 方式 出厂交流 耐受电压 交流耐 受电压 110126不直接接地9576 直接接地8568 220252 不直接接地200160 直接接地8568 330363 不直接接地230184 直接接地8568 500550经小阻抗接 地 140112 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 20 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 造成被试品端电压显著升高 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 0 047 F 1 0 F 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 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 21 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 tan 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 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 试验周期试验周期 变压器大修后 试验中相关计算试验中相关计算 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 6 exp 10 TX IC UmA 式中 Cx 被试品电容量 pF Uexp 给被试品施加的试验电压 有效值 kV 所加电压的角频率 励磁变低压侧电流 TdyT II N 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 22 29 exp 10 TX SC UkVA 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 所加电压的角频率 容升的计算 2 2 N LCk N U UUUfZ S 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 122 exp 1 10 TX SCUkVA L 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变压器绕组变形试验 试验目的以及范围试验目的以及范围 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 23 图 4 绕组变形测试仪的基本组成 绕组变形程度相关系数 R 严重变形RLF RLF 0 6 或 RMF RLF 1 0 或 0 6 RMF 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 2 高压介损试验高压介损试验 2 1 做额定电压下介损的必要性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 tan 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 tan 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额定电压下做高压介损的升压方式 装置概述装置概述 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 tg 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 26 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