电容型试品介质损耗变化的原因与分析

1、电容型试品介质损耗变化的原因与分析2o01年第4期(总第l82期)电瓷避雷器文章编号r10038337(2001)04000706电容型试品介质损耗变化的原因与分析黎洪昌,叶振捷(1广东南海电力局.广东广州528300;2.广东清远电力局,广东清远511500)摘要:对电流互感器,电压互韪蓉和电容式套管等电容型试品在不同电压,不同温度条件下一波对束屏介质损耗的试验结果进行1分析,根据tan8值变化情况可以判断其绝缘缺陷.关键词:电容型试品;介质损耗试验中图分类号:TM216一.5文献标识码:Bl阿U舌电力系统广泛地使用电容型结构的电力设备如电流互感器,电容式套管,耦台电容器和电容型电压互感器(

2、CVT).该型试品交接验收和预防性试验时应测量主绝缘(一次对末屏)的电容量和介质损耗因数tan8r以下简称介质损耗)阻判断其绝缘状况.由于条件所限,现场试验电压为10kV,而出厂试验电压可加到摄大相电压.一般情况,验收或预试时tang变化很小.但我们在现场试验时亦发现部分电容型电力设备其tan明显异于出厂值.归纳起来有以下现象:(1)10kV试验电压下tan远大干出厂值,且随试验电压升高tan8值基本不变.即tan发生回升现象(2)10kV电压下tan0远大于出厂值,当试验电压增加时,tana值减少,在出厂试验电匪下与出厂值基本楣近,邵tanSf(UY明显下降.(3)tan0与试验温度有明显关

3、系,即温度增加时tan值明显增加.2tanh”值的回升现象表1列出某供电局交接验收IB110型电容式电流互感器的试验结果测量时一7欠加电压,末屏接c,二次短接接地.交接试验时问为出厂试验后三个多月某供电局在出厂36个月进行验收时发现60余只电容型套管tan8值均较出厂值明显增大.表2中仅列出其中6只套管的试验结果.从表1,表2可以看出:验收试验时,tan随试验电压基本不变,但与出厂试验值相比,明显增大呈明显下降(表5中tan3=f(u)试验略有下降且在”预试”规程下降的tanc幅值以内即属于合格产品).具有下降的tane=f(u)曲线的主要原因是一次对末屏主绝缘电容芯子内部水分杂质由于真空干燥

4、不彻底所致这些所谓离子性杂质在交流电压下就会产生离子电导损耗.电压升高后,离子运动速度加快,在交变电压的半波时间内离子运动时间相对减少或者认为,电压升高后,离子运动速度加快,有功电流有谐波分量,电压越高+电流波形畸变越严重,致使角减小,因而ta减小.DI/T5961996电力设备预防性试验规程明确规定+电容型试品当tan有明显变化时,要进行tan=f(试验.试验电压从10kV到最大相电压u/,了,而其介质损耗的变化Atan应满足:0.3Atan0.35也就是说,当tanf()曲线,增加过大表明内部有放电性故障,而当tan3减小过大表明内部有因制造工艺不良所遗留的离子性杂质.这些均危及设备的安全

5、运行,必须认真分析和判断试品的绝缘状况+以保证其安全运行.4tan与试验温度的关系表6为LCWB6一ll0型电流互感器不同温度下的试验结果(一次对末屏).表7为BRIW一110型电容型套管不同温度下的试验结果.由表6可知,这批互感器主绝缘tand与温度关系十分明显+而表7中A,C相套管随温度变化tanc变化不大,仅B相套管当温度上升时其tanc?值明显增大.由绝缘分析可知,油纸绝缘的tanc与温度的关系并不明显,即温度变化时对于良好绝缘的电容型试品的tan影响不大所以DI/T5961996电力设备预防性试验规程中对油纸电容型绝缘的tan不进行温度换算大量的现场试验也证明,良好绝缘的电容型试品可

6、以不进行绝缘tan温度换算.2001年第4期(总第182期)电瓷避雷器表6taD一,(I)试验结果试验温度t()R3(n)(pF)tan占()35.048.80328.30.437A相36.748.45329.20.41044.0484033300.54035.O47.35336.00.505B相36.747.25336.0O55044.O46.94339.0084035.O477833300.490C相36.747.72333.50.51044O474033380.550但是,当绝缘干燥不彻底或受潮时,tan与试验温度的关系将比较明显,有时还十分敏感,所以”规程”中规定,当tan3发现异常时

7、,应进行tans与温度t()的关系试验,即tan=f().往往通过tang=f(f)的关系曲线判断绝缘是否进水受潮或干燥是否彻底.因为当绝缘受潮或干燥不彻底时,如果温度升高将会使电导损耗急剧增加,从而使tang值幅度增加.为验证绝缘是否进水受潮,对表6中互感器进行油中徽水测定,水含量fW)分别为28×lO,30×1O和27×10_.,超过国标GB759587运行中变压器质量标准中对于220kV互感器(套管)绝缘油徽水含量投运前应小干l5×l0的规定.由于该型互感器结构上都安装了性能良好的金属膨胀器,且尚未投入运行.一般不会进水受潮,说明了这批互感器干燥不

8、够彻底.综上所述,当绝缘存在水分与杂质时,tan随温度上升将会明显增加.在高温时,tang对受潮的反应远比低温时灵敏.也就是说.可取不同温度的tang变化来判断主绝缘受潮,即使在高温的tang未超过”预试规程”值,但不同温度下tang变化很大时亦应判断为绝缘受潮并予以检修或更换.5结论(1)电容型试品一次对末屏绝缘tans试验发生回升现象时主要是制造厂干燥工艺不彻底所致.即使未超过规程规定,亦应返厂检修.(2)电容型试品一次对末屏tang-,(u)电瓷避雷器2001年第4期(总第】82期)关系曲线+是下降时+表明绝缘中有水分和离子性杂质,属有缺陷产品;而tanS=f(U)上升过大,表明有放电性

9、故障,应更换.(3)电容型试品一次对末屏tan一,(关系曲线有明显变化时.表明绝缘劣化或干燥不彻底,即使未超过有关规程规定+在tan变化比较大时亦应予以检修或更换.西安交通大学电力电子专用设备研究所产品介绍西安交通大学电力电子专用设备研究所.主要致力于开发研制及生产电力电子行业生产过程中所需的各种专用设备.研究所依托干西安交通大学雄厚的技术力量和科研成果,咀赶超国际一流水平为奋斗目标.凭着扎实的基础,严谨的作风,科学的管理和先进的检测手段,确保了产品各项技术指标的领先性.研究所生产的产品多项获得全国发明博览会奖及专利,仅1993年就有两项产品被国家科委列为”国家级重点新产品”,在国内同行业享有

10、较高声誉.主要产品目录?ICG冲击电流发生器?加速老化试验装置?功耗测试仪?IVG冲击电压发生器?局部放电试验装置?工频放电电压测试仪?HAG手持电弧喷枪及电源?直流lmA试仪?阻性电流测试仪?TP系列智能数字峰值表?三参数测试仪?避雷器阔片全自动检测生产线井可根据用户要求设计,生产各种高电压检测设备研究所可提供避雷器及闽片的全套检测装置1CG系列冲击电流发生器是一种可以产生冲击大电流并可对试品进行自动检测的测试设备,主要适用干避雷器阀片防雷器进行冲击电流试验.发生源产生冲击电流可供避雷器阀片,防雷器等各种电器件和电子设备进行抗瞬态过电压能力试验和限压特性测试等l997年已开发研制出避雷器阀片全自动检洲生产线.2000年又开发出检洲电流更大,测量精度更高,可实现计算机通讯,主要适用防雷器生产厂家使用的检测设备1VG冲击电压发生器是一种能产生脉冲波的高压发生装置.它用干设备遭受大气过电压(雷击),操作过电压的绝缘性能的研究