倍频感应耐压试验在分级绝缘电压互感器中的应用分析论文_李夏倩

(华电邹县电厂)

0引言

为了检查分级绝缘电压互感器中是否存在电磁线圈质量不良如露铜、漆膜脱落和绕线时打结等原因造成的主绝缘和纵绝缘方面的缺陷,需要对分级绝缘电压互感器进行耐压试验。根据电压互感器耐压现行标准,现场耐压有以下2种方法:一是工频耐压试验(45 ~ 65 Hz),即给被试品施加工频电压,以检验被试品对工频电压升高的绝缘承受能力。二是感应耐压试验,采用从二次侧加压而使一次侧得到高压的试验方法来检查被试品绝缘承受能力。特别是对于分级绝缘的电压互感器来说,一次绕组末端绝缘水平很低.只有5 kV左右,因此一次绕组末端不能与首端承受同一试验电压。只能采用感应耐压的加压方式,即把电压互感器一次绕组末端接地,从某个二次绕组加压,在一次绕组感应所需要的试验电压。

1 现场耐压实例

现以邹县电厂#7发电机出口电压互感器感应耐压试验为例,形式为分级绝缘电压互感器,型号为大连金业互感器有限公司的JDZX12-27,额定绝缘水平为 30/80/185kV,二次绕组(1a,1n)、(2a,2n)和(da,dn)的额定输出容量分别为200V A、200V A 和 200 V A。

在对#7发电机出口电压互感器进行倍频感应耐压试验时采用了从高压侧直接测量电压的方式,以避免在低压侧测量时因忽视容升电压而造成对高压绝缘不应有的损伤。本次进行的倍频感应耐压试验高压测量接线见图1,仪器与互感器及分压器试验接线见图2。

图1 分级绝缘电压互感器倍频感应耐压试验高压测量接线图

图2仪器与互感器及分压器试验接线图

2 电压互感器的容升电压

在倍频感应耐压升压时应考虑电压互感器的容升电压,电压互感器的容升电压与其漏抗及杂散电容有关。在倍频感应耐压时,容性电流在绕组上产生的漏抗压降造成实际作用到互感器一次绕组上的电压值超过按变比计算所输出的电压值,产生容升效应。电压互感器的漏抗及电容性越大,容升效应越明显。因此不同结构、不同电压等级电压互感器的容升电压也不相同。#7发电机出口电压互感器电压等级为27kV,因电压等级较低,可以不用考虑容升效应。

3 倍频感应耐压试验电压持续时间

在进行电压互感器感应耐压试验时,当试验电压频率等于或小于2倍额定频率时,全电压下试验时间为 60 s;当试验电压频率大于2倍额定频率时,全电压下试验时间为式t=120*f1/f2,但不少于 15 s,其中,f1 为额定频率,f2 为试验频率。所以,在本次PT感应三倍频耐压试验中,耐压时间 t = 40 s。另外,如果耐压试验过程中途因故失去电源,造成试验中断,则在恢复电源后应重新进行全时间的持续耐压试验,而不能进行“补足时间”的试验。

同时为了到达设备净化的目的,且尽量减少净化过程中微粒触发的击穿和对被试设备的损害,即减少设备承受较高电压作用的时间,三倍频感应耐压试验均采用逐级升压的方式,施加交流电压与时间的关系如图4所示,图中Um为系统最高电压,Uf 为现场耐压值。

图3 耐压电压-时间关系图

4 倍频感应耐压试验前后的空载试验结果对比

分级绝缘电压互感器的线圈在耐压试验时因绝缘击穿发生匝间短路,流过的环流引起的损耗会使空载损耗增加。因此为检查分级绝缘互感器线圈是否有绝缘损伤,在倍频感应耐压试验前后均应进行一次额定电压时的空载试验。读取空载电流值,并将两次试验的测得值进行比较不应有明显差别。当分级绝缘电压互感器在试验前线圈匝间已经发生短路,如果再进行倍频感应耐压试验,试验前后的空载电流值同样没有变化。因此并不能仅以此作为判断被试互感器是否合格的依据。还应与同一批次的电压互感器的试验结果进行比较,空载电流值不应有明显差别方能判定其合格。

5、试验结果的分析:

#7发电机出口ⅠPT试验数据如下:

①根据试验回路接入表计的指示进行分析

一般情况下,电流表如突然上升,说明被试品击穿。但当被试品的容抗Xc与试验变压器的漏抗XL之比等于2时,虽然被试品已击穿,但电流表的指示不变,通常Xc》XL,不会出现上述情况,从上述试验结果来看,试验前后两次空载电流一直很稳定,耐压过程电流也没有出现较大波动,所以判断不存在击穿现象。

②根据控制回路的状况进行分析

如果过流继电器整定适当,在试品击穿时,过流继电器应动作,并使自动控制开关跳闸。若动作整定值过小,可能在升压过程中,因电容电流的充电作用而使开关跳闸;整定值过大时,电流继电器整定电流过大,即使被试品放电或小电流击穿,继电器也不会动作。因此,应正确整定过流继电器的动作电流,一般应整定为被试品额定试验电流的1.3倍左右。从上述试验结果来看,过流继电器整定值为1.3,自动控制开关没有出现跳闸,所以不存在击穿现象。

③根据试品的状况进行分析

试品在试验加压过程中发出击穿响声(或断续放电声)、冒烟、出气、焦臭、闪弧、燃烧等,都是不容许的.应查明原因。这些现象如果确定是绝缘部分出现的,则认为是被试品存在缺陷或击穿。#7发电机出口ⅠPT试验过程中没有出现以上任何异常,说明试验是正常的。

6.常见问题及注意事项

随着设备的更新换代,邹县电厂使用的分级绝缘的电压互感器逐步增多,如何用多种手段保障此类PT的安全可靠运行,是我们下一步研究的重点。

①试品为有机绝缘材料时,试验后应触摸检查,如出现普遍或局部发热,则认为绝缘不良,应及时处理,然后再作试验;

②对夹层绝缘或有机绝缘材料的设备,如果耐压试验后的绝缘电阻比耐压前下降30%,则应结合其他试验手段判断该试品是否合格;

③在试验过程中,若由于空气湿度、温度、表面脏污等影响,引起被试品表面滑闪放电或空气放电,不应认为被试品的内绝缘不合格,需经清洁、干燥处理之后,再进行试验;

④升压必须从零开始,不可冲击合闸。

⑤耐压试验前后均应测量被试品的绝缘电阻。

⑥感应耐压试验前后,应各进行一次额定电压时的空载电流测量,两次测得值相比不应有明显差别;还要与同一批次的电压互感器的试验结果进行比较,以此作为判断被试电压互感器是否合格的依据。

参考文献:

[1]肖勇 110kV GIS电磁式电压互感器三倍频感应耐压试验

[2]董国震 分级绝缘电压互感器倍频感应耐压试验的分析

[3]郭满生 大型电力变压器感应耐压试验的几点分析

作者简介:

李夏倩(1989.6-),女,本科,助理工程师,从事发电厂电气试验及检修工作。

论文作者:李夏倩

论文发表刊物:《电力设备》2018年第35期

论文发表时间:2019/5/27

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