电容式电压互感器试验中介损值偏大原因分析
电容式电压互感器介损分析报告报告材料
电容式电压互感器介损分析报告报告材料报告材料:电容式电压互感器介损分析报告
一、引言
电容式电压互感器是一种重要的电力测量仪器,广泛应用于电力系统中。介损是电容式电压互感器的关键性能指标之一,直接影响其测量的准
确性和稳定性。本报告旨在对一台电容式电压互感器进行介损分析,提出
可能的原因并进行解决方案。
二、实验过程和结果分析
1.实验过程
通过对电容式电压互感器进行试验,得到其介损值。实验条件包括设
定电源电压、测量电容式电压互感器的电流和电压,并记录相关数据。
2.实验结果分析
根据实验所得数据计算出电容式电压互感器的介损值,并与其设计参
数进行对比。如果实验结果与设计参数相差较大,则需要进一步分析原因。
三、原因分析
1.设计问题:电容式电压互感器的介损与其设计参数直接相关。如果
在设计阶段出现问题,例如选择不合适的材料、参数计算不准确等,都有
可能导致实际介损与设计介损不一致。
2.制造问题:制造过程中,材料选择、工艺参数控制等方面可能存在
问题,导致电容式电压互感器的性能不符合设计要求。例如,绝缘材料的
不均匀性、焊接接触不良等都可能引起介损增大。
3.维护问题:电容式电压互感器在使用过程中,如果维护不当或受到
外力损坏,都有可能导致介损的增加。例如,绝缘材料老化、绝缘损坏、
接线不良等都会对介损造成影响。
四、解决方案
1.设计优化:在设计阶段,通过改进参数计算方法、优化材料选择等
方式,提高电容式电压互感器的设计准确性和性能稳定性,从而减小介损。
2.加强质量控制:在制造过程中,加强质量控制,严格控制原材料的
质量和工艺参数的控制。例如,在选择绝缘材料时要保证其均匀性,焊接
电容式电压互感器介损测量异常分析及处理
电容式电压互感器介损测量异常分析及处理
发表时间:2015-11-02T17:02:58.663Z 来源:《电力设备》第03期供稿作者:邱会有
[导读] 揭阳供电局在测量电容式电压互感器的分压电容器的介损时,一定要认真检查测量线是否接触良好.
(揭阳供电局)
摘要:针对电容式电压互感器δ端子绝缘下降,引线接触不良造成介损测量异常,本文结合现场试验结果和理论分析,找出了其解决办法。关键词:CVT;介质损耗;测量误差;自激法
1.前言
近年来,电容式电压互感器(以下简称CVT)以其优良的价格及性能比受到电力系统的青睐,并有逐步取代电磁式电压互感器的趋势。由于大部分CVT都是安装在户外,运行三、五年后,其一次接线板周围通常都会生锈以及二次端子受潮,这给现场试验带来很大的干扰。特别是CVT的δ端子绝缘下降,引线接触不良都会导致在试验中往往其测量值分散性较大,本文就从这两个方面的问题,结合试验实际,并进行理论分析,找出了相应的解决办法。
测量CVT介损采用辅助绕组加压的自激法,试验接线如图2(测Cl、),图3(测C2,)所示。
2.δ端子绝缘的下降使C1介损异常
2.1 测试异常结果
2013年5月12日,某变电站一条110kV出线CVT预试,其型号为TYD110/-0.01,1996年投运。介损试验原理接线采用图2、图3。测C1绝缘时将XT接地端打开,摇表L端接CVT上端,E端接XT端;测C2绝缘时同样将XT接地端打开,摇表L端接δ端,E端接XT端。试验结果见表1
表1中C1、C2电容量的测得值可计算出总的电容量为9860pF,与铭牌标称值相比误差仅-0.3%,说明电容量合格。从表1测得的介损和绝缘数据看:上节电容C1介损严重超标,而绝缘却非常高;下节电容C2介损合格,绝缘却很低。根据介质损耗原理:C2在绝缘很低的情况下,其介损应该较大,但实际测试结果并非如此。
4.电容式电压互感器绝缘介损测试方法研究详解
电容式电压互感器绝缘介损测试方法研究
四川广元电业局罗军川桂林电力电容器总厂宋守龙
摘要:本文介绍了降低测试误差的一些实用经验和措施,提出了现场电容式电压互感器分压电容器绝缘介质损耗测试方法建议。
关键词:电容分压器介质损耗电磁单元测量方法
1 引言
随着电容式电压互感器(Capacitor V oltage Transformers,以下简称CVT)在电力系统的广泛运用,其现场试验问题越来越突出。目前的CVT绝大多数为单柱式结构,分压器和电磁单元叠装为一个整体,现场试验时,不便将电容分压器与电磁单元分开,因此现场测试比较麻烦,容易引起测量误差,甚至不能进行正常测试。DL/T 596-1996《电力设备预防性试验规程》修订说明中推荐采用电磁单元本身作为试验电源的自激法进行测量,但受电磁单元本身和测试方法的影响,测量结果不能反映设备绝缘的真实情况。为有效监测CVT分压电容器的绝缘状况,CVT设备厂家在使用说明书中都提供了现场测试时的测试方法和判断标准,主要有正接法和自激法两种测量分析方法(也有单位为避免测量结果为负值,采用反接法测量CVT分压电容器整体总电容介损)。各运行单位在测试方法上主要依据设备厂家提供的试验方法,但由于设备状况的改变和现场测试环境复杂多变等因素的影响,试验中出现的问题较多,在现场试验中对中压变压器一二次绕组端部的处理上问题尤为突出,不能正确分析处理各种异常现象,测试值忽高忽低。由于CVT是大电容、小介损试品,对于膜纸复合绝缘结构,规程要求其tanδ不大于0.2%,如果测试方法不当产生偏大的测量误差,电容器tanδ很可能超过0.2%,出现设备误判和停电损失或者整体综合介损的测试结果为负值的情况,无法判定电容分压器的介损是否合格。
电容式电压互感器介损超标的原因分析及处理
电容式电压互感器介损超标的原因分析及处理
作者:罗婉婷
来源:《电子技术与软件工程》2015年第23期
摘要随着我国电力系统不断的发展,电压互感器的使用性能也在不断的优化,尤其是电力系统中的电容式电压互感器,要比原有的电磁式电压互感器,不仅经济还安全,但会出现介质超标的情况,会影响分压器和变压器的继电保护和正常的流量记录等工作,不利于电力系统长期的发展,所以加强电容式电压互感器的研究是非常有必要的;对此本文就电容式电压互感器介损超标的原因,结合试验进行分析,并提出相关的见解,希望可以促进电力企业的经济发展。
【关键词】电容式电压互感器介损超标
电容式电压互感器是电力系统中的重要一次设备,是由电容分压器以及中压变压器合成,并凭借自身测量、通讯以及高频保护等优势,被广泛的应用在电力系统中;而出现的介质异常情况可以通过自激法和正接线法等对设备结构中的耦合电容和分压电容进行测试,可以明确的了解到结构元件是否出现损坏等原因,从而更好的促进电力系统的发展。
1 电容式电压互感器的结构分析
电容式电压互感器是电磁电压互感器的优化和改良,结构主要是由电容分压器和中压变压器合成;其中电容分压器是由瓷套和多个串联电容器组成,并且瓷套内会填满绝缘油,并且绝缘部分出现受潮的情况也会使其互感器出现介质超标的情况,对此保证绝缘油的油压是非常有必要的;中压变压器是由变压器、电抗器、阻尼装置等合成;其中阻尼装置是由电阻和电抗器合成,具有一定的阻抗作用,从而可以调整互感器内的铁磁谐振,使其降低振荡能量。
2 电容式电压互感器介质超标原因分析
电容式电压互感器电容元件损坏分析
电容式电压互感器电容元件损坏分析
摘要:通过对500kV电容式电压互感器故障原因进行分析,提出一种通过监测二次电压相
对变化情况来发现设备故障的方法。这种方法可以及时有效的发现电容式电压互感器内部电
容元件击穿故障,便于运行人员及早采取对应措施。
关键词:电容式电压互感器,二次电压,相对比较法,故障
0引言
电容式电压互感器(Capacitor Voltage Transformer,以下简称CVT)是由电容分压器和中间变压
器组成的电气设备,它主要用于测量、继电保护、同步检测、长距离通信、遥测和监控等方面。随着电网的快速发展,500kV主网的形成,500kV电压互感器基本上已全部采用电容式
电压互感器,但是,由于受设计水平、制造工艺等多种因素的影响,存在一定的质量问题,
严重时将会导致主绝缘击穿,甚至引起电容器爆炸,威胁电网的安全运行。由于容性设备的
绝缘在线监测技术尚不成熟,而500kV设备例行停电试验周期又比较长,难以及时发现设备
缺陷故障,因此对于运行中的500kV电容式电压互感器二次电压的监测就显得尤为重要。
1 CVT原理简介
电容式电压互感器,由电容分压器(包括主电容器C1,分压电容器C2)、中间变压器(T)、补偿电抗器L、保护装置RP及阻尼器Z等元件组成,它利用电容分压器将输电电压降到中压(10~20 kV),再经过中间变压器降压到100V或100/√3 V供给计量仪表和继电保护装置。
2 CVT异常情况
2.1发现异常
2010年9月16日,在对榆社500kV开闭站榆电一线进行例行试验工作中,测得榆电一线C
电容式电压互感器负介损值现象分析与解决措施
位关系可以知道 , 此时的电磁单元呈容性 ; 如果 ,落
在 了 4象 限 区域 , 时的 电磁 单元呈 感性 。 此 在现场 测试 出来 的介损值 往往都 是负值 , 其原 因
是 由于 电磁单 元 高压绕 组 的末 端 串有谐 振 电抗 器 , 其
感抗值近似等于电容分压器高 、 中压 电容并联时( , C
磁谐振 , 因此 C T整 体 介 损 的准 确测 量 是 保 证 电力 V 系统安全 、 稳定 运行非 常重 要的条 件 。
6 由于 现在 有 了 电磁 单 元 的存 在 , 存 在 有 一 电 流 , 就
, 通 过它并 对地 构成 回路 , 际 上反 映 的是 流 过 实 电流 , 的有 功分量 , 。 与无 功 分量 , 的夹 角 , 因 此 对测量 结果造 成 了影响 。
i h lf lfrt e tsi g p ro n li h i o c o s h or c a u n t o . s ep u h etn e s n e n t e s e t h o e t e c re tme s r g me h d o t i Ke r s ee t ma n t n t i lcr o s a a i n e y wo d : lcr o g e i u i;d ee t c l s ;c p ct c c i a
+C ) 的容抗 值 , 向厂 家 咨 询后 得 知 , 而 电磁 单 元 一 次侧 对二 次侧 及地 的 电容量 是 小 于 60P O F的 , 因此
电容式电压互感器中间变压器缺陷分析及后期处理建议
电容式电压互感器中间变压器缺陷分析及后期处理建议
发布时间:2022-09-13T05:44:35.272Z 来源:《中国电业与能源》2022年第9期作者:魏炯刘剑[导读] 电容式电压互感器在运行中起的作用,当互感器出现故障时,通过电气试验手段进行分析。
魏炯刘剑
国网陕西省电力有限公司宝鸡供电公司,陕西,宝鸡;国网陕西省电力有限公司超高压公司,陕西西安摘要电容式电压互感器在运行中起的作用,当互感器出现故障时,通过电气试验手段进行分析。针对运行中的互感器通过实例和理论分析,说明互感器由于制造工艺不良、运行工况恶劣导致密封圈受损,对故原因进行分析的基础上,提出了保证互感器安全运行的建议。 0引言:在电力系统中,互感器对系统起着测量、计量、保护的作用。电容式电压互感器和常规的电磁式电压互感器相比,电容式电压互感器器除可防止因电压互感器铁芯饱和引起铁磁谐振外,在经济和安全上还有很多优越之处,互感器在运行中通过红外测温、二次电压检测以及例行试验对设备运行状态进行评价。文中针对互感器出现故障后多种技术监督手段对故障进行分析,并提出保证互感器安全运行
的措施。
1、故障设备简况
设备信息:某变电站电容式电压互感器,型号:TYD35/√3-0.005H,厂家:西安西电电力电容器有限责任公司,2016年出厂。
2、现场检查处理情况
1保护动作情况
现场检查继电保护装置,故障相闫白线A相报PT断线后,所有的距离保护、负序方向原件已闭锁。二次电压A相为69V,B、C相均为62V,csc103的实际3U0为7.4V。目前某变电站系统其他YH三相电压均较为对称。
220kV电容式电压互感器介损异常增长的原因分析
220kV 电容式电压互感器介损异常增长
的原因分析
摘要:通过解体分析220kV电容式电压互感器介损异常增长的情况,说明了电容器型设备存在Garton效应对介损结果造成干扰,由于目前相关标准中无电容器油颗粒度的要求,因此今后需对电容器油颗粒度与Garton效应关系作进一步研究,完善有关技术标准和工艺要求。
关键词:电容式;互感器;介损;Garton效应
一、前言
某220kV变电站新购110kV及以上CVT共有20台,在2019年11月的出厂试验和交接试验中,介损测试值均为合格。但在施工现场存放一年后,2020年11月送电前预试时发现其中19台CVT的C1电容器介损值均出现异常增长现象,超出规程规定的0.2%交接试验标准或增长幅度过大,但C2电容器和上节电容器却没有介损超标的现象,怀疑存在批次性隐患。为查明隐患原因,将所有20台CVT全部返回原生产厂家进行解体分析。
二、解体分析过程
在返厂产品中选取了3台介损值最大的产品进行测试拆解,进行介损、电容量、电容器耐压、局放试验测试,并对电容器油进行微水、颗粒度测试。
(一)2kV介损复测
产品进行2kV(带电磁单元)自激法介损测试与2kV(不带电磁单元)正接
法介损测试,排除电磁单元对产品介损异常的影响。试验结论为;1、2kV电压下
电容器介损不合格;2、产品带电磁单元与不带电磁单元介损基本无差异,可排
除电磁单元对产品介损的影响。
(二)高压介损测试
产品电容器进行高压介损测试,电压从2kV逐步升至额定电压63.5kV,再逐
步降至2kV,验证电容器高电压下介损变化趋势。试验结论:1、2kV下产品介损
电容式电压互感器负介损值现象分析与解决措施
电力出版社 , 2001.
(收稿日期 : 2010 - 01 - 26)
来自百度文库
(上接第 70页 ) 总结了感应电动机的参数对小干扰电压稳定性的影 响 。得出了当感应电动机的机械功率为恒定转矩时 才是 PV 曲线的最大功率点 , 并且恒定转矩的比例 α 越大 ,与机械特性有关的指数 b越小时越不利于电压 的稳定 ;感应电动机定子绕组的电阻 r1 、定子绕组的 漏抗 x1、转子绕组漏抗 x2 、励磁电抗 xm 越大 、感应电 动机转子绕组的电阻 r2 越小越不利于电压的稳定 。 因此 ,在实际系统的综合负荷中 r1 、x1 、x2 、xm 较大 , r2 较小的感应电动机更易出现电压失稳 。
上海思源 M - 2000 接地 不短接 - 0. 374 10. 21
上海思源 M - 2000 悬空 短接 0. 027 9. 88
注 :根据标准的规定 , CVT介损值不大于 0. 5% ,电容量偏 差不超过 - 5% ~10%
根据上述测试结果的比较 ,电容量都在合格范围
内 ,但明显看出以往的测试方法不能准确得出介损
参考文献
[ 1 ] 辛耀中. 2006年国际大电网会议系列报 (二 )电力系统运行 与控制技术新进展 [J ]. 电力系统自动化 , 2006, 30 (22) : 1 - 6.
[ 2 ] Xiaoqing Han, Nannan Tian, Zhijing Zheng. Small Signal Stability Analysis on Power System Considering Load Char2 acteristics [ C ]. Power and Energy Engineering Confer2 ence, A sia - Pacific, 2009: 1 - 4.
电容式电压互感器误差检验现场影响因素分析
电容式电压互感器误差检验现场影响因素分析
摘要:电容式电压互感器是电力系统的基础设施,可以有效的提高各区域的配
电水平,当今社会飞速发展,电容式电压互感器设备具有绝缘的特点,在高压下,成本远远低于电磁式电压传感器。使用电容式电压互感器设备有效的提高了电力
服务水平,与此同时也节约了成本。本文通过对电容式电压互感器的介绍,针对
电容式电压传感器在实际生活中误差检验现场影响因素进行了分析。
关键词:电容式;电压互感器;现场影响
电压互感器有电容式电压互感器和电磁式电压互感器,这两种电压互感器是
根据他们的工作原理进行划分的。这两者中的电磁式电压互感器,其工作原理比
较稳定,工作数据不易受周围环境影响。但是电容式电压互感器与之不同,电容
式电压互感器极易受到温度、环境等影响。只有准确的分析电容式电压互感器误
差检验现场的影响因素,才能能到准确的数据。
一、电容式电压互感器结构及原理
电容式电压互感器主要是由两个部分组成,分别是电容分压器以及中压变压
器组成。电容式电压互感器的原理是有串联的分压器抽取电压,再由变压器将电
压改变,并且作为表计、继电保护等的电压源的电压互感器,这个串联装置就叫
做电容式电压互感器。电容式电压互感器的用处诸多,比如他可以将载波频率耦
合到输电线上,用于长途通信、遥控、继电保护、数据检测等等。电容式电压互
感器属于绝缘体,与电磁式电压互感器相比,电容式电压互感器更易于受环境、
温度、频率等外界因素影响,但是在高压检验环境中,使用电容式电压互感器更
加节约成本。
二、误差影响因素
(一)电容分压器温度影响
电容式电压互感器介损异常现象原因分析及解决措施
图 3 泄 露 电流 影 晌 的 电 路分 析
差异。 但是 由于近工频 中心频率两侧介损与频率 的关 系总
是变化的 , 除非在此区域有多个元器件 的谐振点 , 所 以这 图3 中R , 、 R 2 、 R , 表示套管表面的等值分布 电阻 , c 。 、 c 、 种对称 的双异频测量 , 这种差异对 于测量结果的影响被降 C 。 , 为对应的分布电容。 当表面泄漏很大时候 , R 、 R 、 R , 对于 低到一个完全可 以忽视的地步。 实际上 , 在工频 附近 , 介损 套管表面的电压分布起到主导作用 。 而套管表面由于电导
原 因分 析 及 解 决 措 施
韩 胡 , 杨 刚
( 广东电网公 司潮州供 电局 , 广东 潮州 5 2 1 0 0 0 )
摘 要: 造 成 电容 式 电压 互 感器介 损 异 常现 象的 原 因可 能是 单 一 的 , 也 可能 是复 合 的。 介损 异 常将 不 能正确 对 电力设 备绝 缘 状 况进行 评估 。 文 章试 图从 电桥原 理 、 电磁 单 元 的影响 、 泄露 电流 以及 电磁 干扰 等 多方 面尝试 对这 一 问题 进行 分析 , 并给 出具
体 的介损 异 常现场排 查措 施 。
关键 词 : 电容式 电压 互感 器 ; 介 损异 常 ; 排 查措 施 中图 分 类 号 : T M 4 5 1 文 献标 识 码 : A 文章编号: 1 0 0 6 — 8 9 3 7 ( 2 0 1 3 ) 1 5 - 0 0 2 1 — 0 2
介损试验中出现误差的原因分析
技术平台
介损试验中出现误差的原因分析
张扬帆
(广东电网有限责任公司阳江供电局,广东 阳江 529500)摘 要:测量介质损耗因数是高试工作中一种常用的绝缘试验,但在现场测出的数据不一定能反映设备的真实绝缘情况。本文介绍了介质损耗因数的常见测试仪器——西林电桥,从介损仪接地不良、测量引线接触不良、接线方法不合适等方面对现场测量介损因数产生误差的原因进行分析,并对如何做好介质损耗试验提出几点措施。
关键词:介质损耗;试验方法;误差分析
0 引言
测量介质损耗因数作为一种能有效判断电气设备绝缘情况的试验,被广泛应用于高试工作中。介质损耗试验的灵敏度高,不仅能检查出设备绝缘是否有贯通性缺陷或者整体受潮,还能检查出小体积设备未贯通的局部缺陷。
在高试工作中测量介损,有时会遇到一些问题。由于接线问题导致介损仪发出错误提示、测试结果超出合格范围之事时有发生,但这并不代表待测设备本身的绝缘有问题,也有可能是因为测试方法的错误导致介质损耗因数虚高。下面先简单介绍介损试验的原理,然后分析在现场介损试验中导致测量误差的原因。1 介质损耗试验的原理
在电压的作用下绝缘材料会流过电流,产生损耗。把在电压作用下电介质中产生的一切损耗称为介质损耗。总电流和电压之间的夹角是功率因数角Φ,将它的余角称为介质损耗角δ,δ的正切tanδ称为介质损耗因数。
西林电桥是现场常用的测量介质损耗因数的仪器。在日常预试工作中经常用到的有正接法、反接法和自激法三种接线方法。正接法适用于被试设备两级均为绝缘的情况,如电容型套管。反接法适用于被试设备一极接地的情况,如测量变压器绕组连同套管的介损。自激法则适用于分压电容中间无引出接头的电容型电压互感器。
高压试验中电容式电压互感器常见故障分析
高压试验中电容式电压互感器常见故障分析
摘要:近些年以来,高压电容式互感器的故障机率有所上升,本文对高压电容
式互感器具有的特点进行了说明,与实际应用中高压电容式互感器常见的故障进
行了分析,并且给出了排除故障及预防的对策,还给出了日常作业中对于互感器
运行情况实行监控的注意事项,相关内容如下。
关键词:CVT;试验方法;问题分析
1.概述
电容式电压互感器(以下简称CVT)是电力系统重要的一次设备,由于其具
有绝缘强度高、结构简单、重量轻、造价低等一系列优点,广泛应用于电力系统
中的电压测量、功率测量、继电保护和载波通讯。
电容式电压互感器由电容分压器、电磁单元和接线端子盒组成,其结构有两种:一种是单元式结构,分压器和电磁单元分别为一单元,可现场组装,中压连
线外露;另一种是整体式结构,分压器和电磁单元合装在一个套瓷内,中压连线
不外露,无法使电磁单元同电容分压器两端断开。对于前者的试验方法比较简便,而后者的下节瓷套中无引出端子的情况,测试方法相对困难。
图1 电容式电压互感器结构原理图
目前常见的CVT多数采用如图1所示的整体式结构,1000kV浙南变的特高压CVT采用了单元式结构。
2.电容式电压互感器的常规试验方法
2.1电容式电压互感器的试验标准
GB 50150-2006 《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》、Q/GDW-11-
125-2008《浙江电网电气设备交接试验规程》、JB/T5357-2002《电压互感器试验
导则》、DL/T 417-2006《电力设备局部放电现场测量导则》、DL/T 474.4-2006
110kv电容式电压互感器介质损耗试验问题分析
110kv电容式电压互感器介质损耗试验问题分析
摘要:在110kV电容式电压互感器运行中,均采用叠装式结构运行,但是由于现场试验时不能将电容分压器与电磁单元分离,增加了现场绝缘测量的难度,因此有必要采用相应的试验方法进行测试,才能提高介质损耗试验的准确性。本文主要分析了110kv电容式电压互感器介质损耗试验问题,以供参考完善。
关键词:110kv;电容式电压互感器;介质损耗试验;正接法;反接法;自激法
电容式电压互感器,称为CVT,是一种由电磁单元与高压电容分压器组成的电压变换装置,因其自身具有价格经济、运行可靠、维护方便和绝缘监测单一等优势,被广泛运用到电力系统中。但是因该装置极易受各种因素影响,容易影响到装置运行的稳定性,不利于电网安全稳定运行。因此如何有效预防电容式电压互感器的故障发生,是值得探讨的问题。
一、电容式电压互感器概述
根据结构运行方式来划分,电容式电压互感器(CTV)可分为2大类:带分压抽头和不带分压抽头。其中带分压抽头使用常规正接法连接,不带分压抽头使用自激法连接。最初在电力系统运行中,电容式电压互感器的安装均采用带分压抽头,因分压电容器内部带有抽头,测试方法十分简单,操作方便。但随着设备运行的升级改造,对电容式电压互感器的试验要求越来越高,南方电网预试规程对分压电容的变化量和介质损耗试验的要求作出了明确规定:由于电容式电压互感器的分压电容量发生明显改变,或者是介质损耗增加,就会引起电容式电压互感器爆炸。因此在定期进行预防性试验时,必须加强对电容式电压互感器的电容量与介质损耗的测量。此外,在实际测量试验时,为了避免电容式电压互感器介质损耗试验结果不准确,而导致判断失误,还需重视中间抽头的锈蚀和外界环境对设备本身的污染,做好相关处理工作后,才能进行试验[1]。
电容式电压互感器介损超标案例分析
Zhuangbei Yingyong yu Yanjiu♦裝备应用与研究
电容式电压互感器介损超标案例分析
苏同斐李红刚
(国网山东省电力公司滨州供电公司,*东滨州256600)
摘要:针对某电容式电压互感器运行过程中出现介质损耗因数超标的情况,通过综合试验及设备解体,最终发现了导致设备损坏的原因,为今后出现此类设备故障分析提供了参考依据。
关键词:电容式电压互感器;介质损耗因数;电容量;分压电容;中间变压器
0引言
2019年某月,试验人员在对某变电站llOkVil段电容式
电压互感器进行例行试验,发现B电容式电压互感器介
损电容量超标。中间变压器的发现,,
,分对进行了压试验,测量中微水含量,并
进行了色谱分析,的击电压已标,中微
水含量满足标准要求,色谱数据显示氢气、乙烯、乙烘等多种
体含量超标,电容式电压互感器发了
电电故障。后,人员对该电容式电压互感器解体检
查发现,分压电容器中间变压器在电电痕
过。
1综合试验分析
2019年某月,试验人员在对某变电站llOkVil段电容式
电压互感器进行例行试验,B数据,体的电容
量及介质损耗因数测试数据如表1所示。
表1电容量及介质损耗因数测试数据
介损及电容量
检测tg!(介质损耗
因数)/%
电容量
测)/pF
电容量
)/pF
电容量
/%
C11(C1上节分
压电容)
0.07029130291500.0686
4.13718906238015
《输变电设备状态检修试验规程》(Q/GDW1168—2013)规定:110k V膜纸绝缘型电容式电压互感器介损因数应不大于0.25%,电容量超过±5%"。1中B电容式电压互感器中压电容介质损耗因数电容量,
电容式电压互感器介质损耗试验分析
电容式电压互感器介质损耗试验分析
作者:李蓓蓓
来源:《知识窗·教师版》2011年第07期
摘要:本文介绍了电容式电压互感器介质损耗的原理,首先介绍了电容式电压互感器的结构,再从介质损耗分类和高压介损仪工作原理两个方面来介绍介质损耗的原理,最后举例说明高压介损仪监测绝缘的缺陷。
关键词:电容式电压互感器介质损耗高压介损仪
电介质(绝缘材料)在有外加电压作用下,会使部分电能转变为热能,使电介质发热。电介质损耗的电能被称为介质损耗。介质损耗过大会造成绝缘温度上升,且损耗愈大,温度就愈高,如果介质温度高得能使绝缘体烧焦、熔化,那么绝缘体就会失去绝缘性能而被热击穿,甚至产生爆炸。电流互感器的爆炸事故主要是由于绝缘局部放电或是受潮,聚集大量能量形成热击穿,使设备内部压力不断增加,以致超过外瓷套的强度造成的。
介质损耗的测量可以发现电力设备绝缘劣化变质、整体受潮以及小体积被试设备贯通和未贯通的局部缺陷,在电力设备交接、电工制造及预防性试验中得到了广泛应用。
一、电容式电压互感器结构
用于继电保护、电压测量、载波通讯的电容式电压互感器,简称CVT,已取代电磁式电压互感器,在35~500kV变电站的母线和线路上都获得了广泛应用。由于设备处于高电压运行环境,其绝缘状态会受到外部潮气和污秽侵蚀的影响,会遭到系统操作或雷电等过电压的侵害,于是需要人们对CVT进行常规预防性试验,测量其绝缘的介质损失角正切,诊断其运行状态,以保证其安全、准确、可靠地运行,这成为电力行业的一项重要任务。
CVT可以分成两个主要部件:一是电容分压器,由高压电容器C1及中压电容器C2组成,110kV CVT的C1(C11、C12、C13)、C2共装于一个瓷套内, 110kV以上产品为C,分别装于多个瓷套,并且一部分C1与C2装于一个瓷套内;二是电磁单元,外形是一个铁壳箱体,内部有中间变压器、补偿电抗器、阻尼器及补偿电抗器两端的限压器,靠电磁感应原理给出二次电压输出,达到测量母线或线路电压的目的。由于C2上的电压会随负荷发生变化,为此在分压回路中串接一个电感L,使之与电容(C1十C2)产生串联谐振,借以补偿负荷电流流过电容所产生的电压降,使电容分压器输出电压稳定,不受负荷电流变化的影响。因为在二次
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电容式电压互感器试验中介损值偏大原因分析
摘要:本文介绍了220kV电容式电压互感器预试中介损值偏大原因的排查过程,并以此情况展开关于电容式电压互感器介质损耗试验原理、试验方法、抗干扰方
法的简要论述。
关键词:电压互感器;介损;试验方法;抗干扰
前言:
徐州某电厂二期升压站2612出线电容式电压互感器(电容式电压互感器简称CVT,以下均称CVT)在2017年10月6日预防性试验时,发现C相下节C1介损
值为0.938%,电容量为87.11nF,根据规程标准及历史值对比,严重超标,介于
天气、环境干扰、试验方式方法等原因(试验时,信号线Cx、自激线没有悬空,
从地面草丛上走过,10月6号试验时为晴天,但10月5号还在下雨,连续下了
好多天)试验人员选择排查干扰、试验走线方式等方面再次进行试验,力求减小
干扰和误差,测出最真实的数据。
正文:
一.介质损耗试验原理及作用
1.原理
电压作用下电介质中产生的一切损耗称为介质损耗或介质损失。如果介质损
耗很大,会使电介质温度升高,促使材料发生老化,如果介质温度不断上升,甚
至会把电介质融化、烧焦,丧失绝缘能力,导致热击穿,因此,电介质损耗的大
小是衡量绝缘介质电性能的一项重要指标。然而不同设备由于运行电压、结构尺
寸等不同,不能通过介质损耗的大小来衡量对比设备好坏。因此引入了介质损耗
因数tgδ(又称介质损失角正切值)的概念。
介质损耗因数的定义是:
如果取得试品的电流相量和电压相量,则可以得到如下相量图:
试验前把二次绕组线拆掉,最后一个绕组没有接线,是用连片短接起来的,
做试验时要把此连片拆掉,阻尼连片甩开,大N点甩开不让其接地即可(这时大
X点接地可以不动,只要把大N点单独脱开即可,因为正常运行时,大N点和大
X点是连在一起一块接地的)做上节时介损桥高压线接上面(只接芯线,屏蔽线
悬空),信号线(试品输入Cx线)接中间,(也只接芯线,屏蔽线要悬空,注意,在做上节的介损时,信号线的接线特别要注意,只接芯线即可,屏蔽线不要接,如果接上,介损会很大,是不接的10倍关系,而且是超标的,此处注意。) 2、2612出线CVT下节
对于电容式电压互感器的分压单元,由于C1和C2连接处是封闭的,不能直
接采用正接线测试,如果测量C1和C2的串联值。由于与中间变压器对地电容跟
C1和C2形成“T形网络”,如果中间变压器介损较大,可能出现负值。因此应采
用自激磁法进行测试。测量C1时,C2与标准电容CN串联,由于C2>>CN,串联后
标准臂电容≈CN,介损也取决于CN可看作零。通过二次绕组加压在中间变压器一次侧感应出高压施加于试品上进行测量。由于二次绕组容量及电容尾端绝缘水平
限制,施加电压不能超过2500V。一般采用2000V测量。由于C1较C2电容量要小,所以测量C2时,C1与Cn串联等效的误差就比较大。为了减小这种测量误差,
我们在测量C2的时候,以C1作为电桥的标准电容器,这样可测得C2相对C1的
容量比及相对介损值,由于第一次已经将C1的介损及电容量测出,通过C1就可
以推算出C2的值。另外用于串联C1与标准电容器的导线对地电容与C1、Cn形
成了T型网络,对测量精度有影响。为了减小这种影响,一般可以采用将导线悬
空减小对地电容的办法,目前有些仪器已经加了补偿算法。做下节时,用自激法,其接线的第三对绕组上(3a3n)接励磁电流线,信号线接大N点,大X点依然接
地不要动,高压线芯线接中间即可。下节实际上是由2个电容串联在一起的,做
出来会有2组数据,C1的电容量和介损、C2的电容量和介损,对比下历史数据,参考下规程,不超标即可。
三、抗干扰方法
1、干扰源
介损测量受到的主要干扰是感应电场产生的工频电流。无论何种测量方式,
它都会进入桥体:一般介损仪都能抗磁场干扰,因为内部的升压变压器就是一个
强烈的磁场干扰源。
2、倒相法
测量一次介损,然后将试验电源倒相180度再测量一次,然后取平均值。
倒相法是抗干扰最简单的方法,也是效果最差的方法。因为两次测量之间干
扰电流或试品电流的幅度会发生波动,会引起明显误差。一般干扰电流不超过试
验电流2%时,这种方法是很有效的。
3、变频法
干扰十分严重时,变频测量能得到准确可靠的结果。例如用55Hz测量时,测量系统只允许55Hz信号通过,50Hz干扰信号被有效抑制,原因在于测量系统很
容易区别不同频率,变频测量时,仪器需要知道的唯一信息是干扰频率。因为仪
器供电频率就是干扰频率,整个电网的频率是一样的。仪器在测量中可以动态实
时跟踪干扰频率,将数字滤波器的吸收点时刻调整到干扰频率上。而干扰信号的
幅值和相位变化对这种测量是没有影响的。
4、做下节时注意事项:由于是介质损耗试验,环境对试验线材的干扰等因素会严重影响试验数据,所以在试验时如果其他因素都正常、反复尝试数据还是偏
大或不合格,此时可以把信号线、自激电流线悬空,不要和地面、毛竹等接触,
有些时候,这些环境的干扰会很影响试验数据。这个特别注意一下。自激法时高
压线应悬空不能接触地面,否则其对地附加介损会引起介损增大,可用细电缆连
接高压插座与CVT试品并吊起。
三、总结
介损这种试验对环境、线材要求比较苛刻,磨夹子、紧螺丝等所有的方法你
都试过了,别忘了试验线材的悬空处理,别让它从地上走,可以试一试,有时候
效果会很好。
电压互感器测量介损对判断电气设备的绝缘状况是一种传统的、十分有效的
方法。绝缘能力的下降直接反映为介损增大。进一步就可以分析绝缘下降的原因,如:绝缘受潮、绝缘油受污染、老化变质等等。
测量介损的同时,也能得到试品的电容量。如果多个电容屏中的一个或几个
发生短路、断路,电容量就有明显的变化,因此介损和电容量的测量是电压互感
器极为重要的两个参数,应重视。
参考文献:
[1]电工进网作业许可考试参考教材,浙江人民出版社,2014.5