500kV避雷器及CVT不拆引线试验方法及分析

500kV500kV避雷器及避雷器及CVTCVT不拆引线试验方法及分析不拆引线试验方法及分析 摘摘 要要 介绍了拆除500kV避雷器 500kVCVT高压引线头进行试验的缺陷 提 出了带引线头进行500kV避雷器 500kVCVT试验的方法及相关的分析和计算 关键词关键词 500kV避雷器 500kVCVT 不拆引线头 试验方法 分析 0 0 引言引言 在电力系统中 对电气设备进行介质损耗和直流泄漏等测试时 传统的方法 都是拆掉该设备的高压引线后进行 以保证测试结果的准确 在35 220kV系统 拆除电气设备引线头的工作量不是很大 但在500kV系统中再采用传统的方法拆 除引线头进行试验则存在下列问题 1 导线截面较大 引线头很重 劳动强度 很高 并且不容易拉开引线头与设备间的距离 2 反复拆装引线 易造成引线 损伤和接触不良的隐患 3 高空作业多 增加工作人员的安全风险 4 大量 的时间耗费拆 搭引线头上 针对上述客观问题 根据相关原理及设备特性 在保证预试准确性的前提下 笔者对隔河岩电厂500kV避雷器及电容式电压互感器 CVT 不拆引线头预试进行 分析 1 1 500kV500kV避雷器试验避雷器试验 500kV避雷器为氧化锌避雷器 实际为3 串联 其试验项目包括 1 绝缘电 阻测试 2 U1mA 电压测试 3 75 U1mA 电压下泄漏电流测试 试验时设备为停电状态 最上节避雷器上端接地 为了叙述方便将避雷器由 上而下分别称作第l 2 3节 第第1节节避雷器避雷器试验试验方法 方法 如图1所示 由于第1节避雷器顶部直接接地 所以试验时直流高压发生器只 能接在第1节避雷器底部 根据基尔霍夫定律可知I I1 I23 测量U1mA 电压时 由于第2 3 节上电压此时仅为50 U1mA电压左右 而且正常的避雷器在 75 U1mA电压下电流一般都小于50uA 因此在50 U1mA电压下电流就更小 实 测只有3 4 A 在测量75 U1mA电压下泄漏电流时 第2 3节上电压只有 37 5 U1mA电压左右 其电流更小 基本为0 因此第2 3节的存在对第1节的影响 非常小 完全可以忽略不计 即第1节避雷器U1mA电压就是I 1mA时千伏表显示 的电压值 75 U1mA 电压下泄漏电流即为电压U 75 U1mA时的I值 第第2节节避雷器避雷器试验试验方法 方法 如图2所示 避雷器第1节顶部直接接地 用直流高压发生器通过高压微安表在第 1节底部加直流高压 在第2节底部装一块低压微安表 并且断开第3节计数器的 连接线 低压微安表I2就是第2节避雷器的泄漏电流值 试验时应监视高压微安表 因为在此时I I1 I2 如果避雷器第1节U1mA小于第2节U1mA时 当第2节避雷器升 到U1mA时 第1节避雷器由于电阻非线性的缘故将大大超过1mA 此时经过避雷器 第1节的电流将超过额定值而发生意外 所以当避雷器第1节U1mA小于第2节U1mA 时应在避雷器第3节下端串入一个6kV氧化锌避雷器 接线方法见图3 此时I I2 I3 第2节避雷器U1mA电压为I2 1mA时千伏表显示的电压值 75 U1mA 电压下 泄漏电流即为电压U 75 U1mA 时I2的值 由于6kV氧化锌避雷器U1mA电压为 15kV左右 而单节500kV避雷器U1mA电压为200kV左右 这样就可以保证I2到 1mA而I3小于1mA 以保证试验顺利进行 另外 6kV氧化锌避雷器在电流接近 1mA时 其两端电压在15kV左右 不会超过避雷器底座耐电强度 因此不会对底 座绝缘造成损坏 如果不加它而拆掉计数器 让第3节下端悬空 在加压时可能会 对底座绝缘造成损坏 第第3节节避雷器避雷器试验试验方法 方法 第3节避雷器试验接线与图2相似 只是将高压引线接到第2节和第3节之间 第3节底部接入低压微安表 此时与第1节避雷器试验原理相同 第1 2节串联后 对第3节的影响可忽略不计 2 500kV CVT试验试验 CVT的基本原理的基本原理 C11 C12 C13 为耦合电容器 C2 C14 为分压电容 a1 x1 a2 x2 为二次绕 组 af xf 为剩余绕组 S 为保护间隙 XL 为补偿电抗器 CVT 由三节耦合电容和 两节分压电容组成 两节分压电容为一体 其最下节在出厂时和电磁单元连为一 体 C11 C12试验试验方法方法 测试接线如图5所示 C12下端接地 介损测试仪用反接法 测出C11 C12并 联后的总电容C及tg 此时 J点 X点均悬空 然后C12下端不接地 去掉测量端 与接地端的的短接线 介损测试仪用正接法 测出C12 的电容量C12及介质损失 值tg 12 因为此时C11上端接地 其流过C11的电流将直接到地 不流过测试回路 因此对C12测试不构成影响 如果两节电容器电容量分别为C11 C12 其介质损失角正切值分别为 tg 11 tg 12 若2只电容器并联 则有总电容量 C C11 C12 总介质损失值 tg C11 tg 11 C12 tg 12 C11 C12 通过计算则有 C11 C C12 tg 11 C tg C12 tg 12 C C12 C13试验试验方法方法 如图6所示 介损测试仪用正接法 测出C13 的电容量C13及介质损失值 tg 13 因为此时C11上端接地 其流过C11 C12的电流将直接到地 不流过测试回 路 因此对C13测试不构成影响 C14与与C2串串联试验联试验方法方法 接线如图7所示 试验时采用正接法 CVT二次端子短接接地 避免PT的阻抗 特性呈感性 X点打开 由于C2 C14 所以X点不会因不接地而对其绝缘造成 伤害 3 试验试验数据数据对对比比 1 避雷器 不拆引线拆引线 相 别节别 U1mA KV I75 U1mA A U1mA KV I75 U1mA A 上节227 229226 032 中节223 042222 940A 下节221 627221 737 上节224 028222 030 中节221 232221 939B 下节223 830223 735 上节225 130224 833 中节223 834224 247C 下节225 828227 429 2 CVT 不拆引线拆引线 相 别电容节别 tg Cx pf tg Cx pf C110 143197400 06719700 C120 09619440 0 08919450 C130 11519500 0 13319510 A C140 07619470 0 11219480 C110 159199500 11819880 C120 13519890 0 14619940 C130 12119680 0 13919690 B C140 09419590 0 10619600 C110 148196700 11819640 C120 10419620 0 05919660 C130 09919690 0 10219710 C C140 07819440 0 09319460 根据上面2种采用不同方法测试的数据对比 不拆引线和拆引线U1mA 电压 最大误差为0 89 泄漏电流均低于标准规定的50uA 电容值最大偏差0 3 小 于规程规定的每节电容值偏差不超出额定值 5 10 介质损失值均低于规程 规定的0 2 所以这两种试验引起的误差不会影响对试验数据的判断分析 4 不拆引不拆引线试验线试验注意事注意事项项 1 直流高压发生器输出电流应大于3mA 做第2节时应同时监视高压微安表读数 防止过电压 2 试验时 考虑高压引线杂散电流的影响 高压引线应使用屏蔽线 尽可能缩短 高压引线长度 并考虑引线与被试品的角度等 3 做CVT试验时应将J X点对地打开 避免出现分流现象 影响试验结果 4 用反接法测量C11 C12时接地引线应可靠接地 避免串入杂散电容 影响试验 结果 5 正接法测量C14与C2串联时 CVT二次端子要短接接地 因为当X端悬空 二 次绕组不短接时 PT的阻抗特性很有可能呈感性 使得tan 测量值偏小 甚至得 到负的tan 值 电容测量值方面 由于电感L的并联作