电气设备的绝缘试验讲解

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绕组直流电阻测量 1.测量方法及接线 使用变压器直流电阻测试仪测量,接线时按说明书即可。 2.标准及判断 ① 不同温度下的R转换按公式R2=R1(T+t2)/(T+t1)进行转换。其 中:T—电阻温度常数,铜为235,铝为225,R1 、 R2 分别为t1 、 t2时 的电阻值。
②对于容量在1600kVA以上的变压器,应有:ΔR≤2%R , 其中ΔR为各 相绕组电阻的差别, R 为三相绕组电阻平均值。若变压器无中性点引出, 应为:ΔR≤3% R。
测量绕组绝缘电阻时,应依次测量各绕组对地及对其他绕组间的绝缘 电阻值。测量时,被测绕组各引出端均应短接在一起,其余非被测绕组均应 短路接地。测量时的接线图如图6-1,绝缘电阻和吸收比测量的顺序和部位 如表6-2所示。
表6-2 变压器绝缘电阻和吸收比测量的顺序和部位
顺序
双绕组变压器
被测绕组
接地部位
三绕组变压器
第二节 断路器试验
本节以少油断路器为例,介绍其试验项目、试验过程及检验方法,其 他型号的断路器试验方法类似。
油断路器试验项目如表6-10所示:
表6-10 油断路器试验项目
序号
试验项目
1
测量绝缘电阻
2 测量35kV及以上非纯瓷套管断路器的tgδ 值
3 测量35kV及以上少油断路器的泄露电流
序号
试验项目
0.8
1.0
1.3
1.7
2.2
2.9
3.8
表6-7 介质损耗角正切tgδ(%)温度换算系数
温差K
5
1/
15
20
25
30
35
40
45
50
换算系数A 1.15
1.3
1.5
1.7
1.9
2.2
2.5
2.9
3.3
3.7
当测量时的温度差不是以上时,可以按A=1.3K/10 计算。
四、交流耐压试验
1.测量方法及接线 交流耐压试验是检验变压器绝缘状况最直接有效的方法,通常做法是对
电气设备的绝缘试验
制作人:李华东
邮 箱:jxlihuadong@163.com
本次培训主要内容:
一、电力变压器试验 二、断路器试验 三、电力电缆的试验
第一节 电力变压器试验
电力变压器是电力系统电网安全性评价的重要设备,它的安全运行具有极其 重要意义,预防性试验是保证其安全运行的重要措施。预防性试验的有效性 对变压器故障诊断具有确定性影响,通过各种试验项目,获取准确可靠的试 验结果是正确诊断变压器故障的基本前提。对电力变压器进行绝缘性试验是 保证进行安全运行的重要措施。电力变压器绝缘性试验项目主要有以下,如 表6-1 所示:
500
5 675 900 1800
4500
10 450 600 1200
3000
20 300 400 800
2000
温度/℃
30
40
50
60
70 80
200
130
90
60
40 25
270
180 120
80
50 35
540
360
240
160
100 70
1350
900
600
400
270 180
当测量温度与出厂测量温度不相符合时,按表6-4换算。 表6-4 油浸式电力变压器绝缘电阻的温度换算系数
直流耐压试验能发现交流耐压试验所不能发现的缺陷,其原理接线及 方法与直流泄露电流试验相同,但是直流耐压试验所加电压较高。外加电压 应参考绝缘交流耐压试验电压和交直流下击穿电压,并参考运行经验。
被试品是否合格从其是否被击穿可以迅速判断,若接入电压表读数急 剧减小或微安表读数急剧增大,说明试品被击穿。
六、绕组直流电阻测量
30min工频交流试验电压值(kV)
出厂
交接
395
335
510
433
680
578
注意事项:其放电量应不大于500pC,交流耐压试验及局部放电试验均需 将变压器充满标准绝缘油,并静止一段时间后才能进行,局部放电是在所 加电压达到一定值出现的现象,所以,当放电量急剧增加时,说明被试品 将很快被击穿。
五、直流耐压试验
细检查。 2.标准及判断 ① 各相测得的电压比顺序与铭牌应一致 ② 变压器额定电压在35kV以下,变压比小于3时其允许误差为±1
%,其他所有的额定电压等级的变压器其允许误差为±0.5%。
八、冲击电压试验
冲击电压试验可以模拟雷电波的侵袭,一般情况下,变压器出厂时的冲 击电压试验要求试验电压大于300kV,变压器改型定型时的型式试验时试验 电压可以小于300kV。
表6-1 电力变压器试验项目
序号
试验项目
序号
试验项目
1
绕组绝缘电阻、吸收比或(和)极化指数的测 量
2
3
绕组连同套管介质损耗角正切tgδ 的测量
4
5
直流耐压试验的测量
6
7
绕组所有分接头的电压比的测量
8
绕组泄漏电流的测量
交流耐压试验的测量 绕组直流电阻的测量 铁心对地绝缘电阻的测量
9
冲击电压试验
10 校核三相变压器的组别或单相变压器极性
1.测量方法及接线 现场常采用下图6-2所示的接线方式:
图6-2 直流泄漏电流试验接线
2.标准及判断 ① 当变压器电压等级为35kV 及以上,且容量在10000kVA及以上时,
应测量直流泄露电流。 ②试验电压标准见表6-5。当施加电压达到1min时,在高压端读取泄露
电流。泄露电流也不宜超过表6-5所示。
被测绕组
接地部位
1
低压绕组
外壳及高压绕组
低压绕组
外壳、高压绕组 及中压绕组
2
高压绕组
外壳及低压绕组
中压绕组
外壳、高压绕组 及低压绕组
3
——
——
高压绕组
外壳、中压绕组 及低压绕组
4
高压绕组及低压 绕组
外壳
高压绕组中压绕 组
外壳及低压绕组
5
——
——
高压绕组、中压 绕组及低压绕组
外壳
如为自耦变压器时,应按如下测量: ①低压绕组——高、中压绕组及地; ②高、中、低压绕组——地; ③高、中压绕组——低压绕组及地。 测量绕组绝缘电阻时,对额定电压为10000V以上的绕组用2500V兆 欧表,其量程一般不低于10000MΩ,1000V以下者用1000V 兆欧表。 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 被测绕组与外壳短路充分放电,放电时间不小于2min。对于新投入或大修 后的变压器,应充满合格油并静止一段时间,待气泡消除后方可试验。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。 测量时,以变压器顶层油温作为测量时的温度。
温差K
5
10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
换算系数A
1.2 1.5 1.8 2.3 2.8 3.4 4.1 5.1 6.2 7.5 9.2 11.2
当变压器电压等级为35kV以上,且容量在4000kVA以上时,应测量吸收比, 吸收比与出厂试验值应无明显差别,在常温下不应小于1.3 。
当额定电压为220kV、330kV和500kV时,应进行局部放电试验,试验 接线如下图6-5所示,加压时间为30min,执行标准如下表6-9所示。
图6-5 变压器局部放电试验接线图
表6-9 油浸式电力变压器局部放电试验电压标准
额定电压(kV)
220 330 500
最高工作电压(kV)
252.0 363.0 550.0
③对绕组的历次测量其结果不应有明显的差别。若是做交接试验时则与 出厂时的比较不应有太大变化。
七、测量绕组所有分接头的电压比
1.测量方法及接线 使用变压比测试仪,接线时按说明书即可,对绕组分接头进行电压比
的测量,可以检查分接开关的位置及出线端标志的正确性。 特别提示:一定要按说明书将变压比测试仪与被测变压器正确接线,并仔
④当测量温度与出厂试验温度不同,则按如下表6-6所示换算。
表6-6 油浸式电力变压器绕组介质损耗角正切tgδ(%)最高允许值
电压等级
温度/℃
/kV
5
10
20
30
40
50
60
70
35及以下 1.3
1.5
2.0
2.6
3.5
4.5
6.0
8.0
35~220 1.0
1.2
1.5
2.0
2.6
3.5
4.5
6.0
330~500 0.7
二、泄漏电流试验
直流泄漏电流试验原理与绝缘电阻试验完全相同,但是,泄漏电流试验所加 的试验电压远远高于绝缘电阻试验,并且是逐渐施加的、可以调节的,能发 现某些绝缘电阻试验所不能发现的绝缘缺陷。例如,能更灵敏地反应变压器 绝缘的部分穿透性缺陷、套管的缺陷、绝缘油劣化等。
图6-2 直流泄漏电流试验接线
167
250
400
570
63~330
40
33
50
74
111
167
250
400
570
550
60
20
30
45
67பைடு நூலகம்
100
150
235
330
如测得数值突升,则变压器有严重的缺陷,应查明原因。
三、绕组介质损耗角正切tgδ
测量变压器绕组连同套管的介质损耗角正切tgδ时,主要用于更进一步 检查变压器是否受潮、绝缘老化、绝缘油劣化等严重的局部缺陷。
测量方法及接线: 使用冲击电压发生器,其接线参考冲击电压发生器使用说明书,对于变 压器则有多种方式,参考变压器绕组连接方式即可。
九、铁心对地绝缘电阻的测量
1.方法 打开铁心接地连接片,将地线端子用接地线和变压器的外壳连接好, 用绝缘把手将相线接触被测变压器的铁心。测量60s并作好记录。最后注意: 试验完毕后,应先将把手从铁心处断开,并保持兆欧表匀速摇动,以防铁心 反击兆欧表,而后关闭兆欧表并将铁心放电。 2.试验判断 ①绝缘电阻≧10MΩ(使用2500V) ②加压1min应无闪络现象。 ③铁心绝缘电阻与变压器本身有一定的对应关系,若其绝缘电阻过低, 应查明原因。
表6-5 油浸式电力变压器绝缘直流泄露电流参考值
额定电压 /kV
试验电压 峰值/kV
在下列温度时绕组泄露电流值(μ A)
10℃ 20℃ 30℃ 40℃
50℃
60℃
70℃
80℃
2~3
5
11
17
25
39
55
83
125
178
6~15
10
22
33
50
77
112
166
250
356
20~35
20
33
50
74
111
11
空载电流和空载损耗的测量
12
绝缘油试验及油中溶解气体色谱分析
13
检查有接开关的动作情况
一、绕组绝缘电阻、吸收比或和极化指数试验
1.测量方法及接线 测量绕组绝缘电阻、吸收比或极化指数,它能有效检查出变压器绝缘
整体受潮、部件表面受潮或脏污以及贯穿性的集中缺陷,如各种贯穿性短路、 瓷件破裂、引线接壳、器身内有铜线搭桥等现象引起的半贯通性或金属性短 路等。
1.测量方法及接线 用QS1西林电桥测量tgδ,考虑到实际情况,常采用反接法,接线如下 图6-3所示。
图6-3 用QS1西林电桥测量tgδ原理图
2.标准及判断
①当变压器电压等级为35kV 及以上时,且容量在8000kVA及以上时, 应测量介质损耗角正切tgδ。
②介质损耗角正切tgδ执行标准按如下表6-6所示。 ③测量的tgδ值不应大于出厂试验值的1.3倍。若大于,且不符合表6-5 的规定,应取绝缘油样测量tgδ值,如不合格,则更换标准油,换油后tgδ值 还不能达标的,则将变压器加温至出厂试验温度并稳定5小时以上,重新测 量,还不达标则为不合格变压器。
变压器施加超过其一定倍数的工作电压,并持续1min左右,以检查其绝缘情 况。常用的接线图如下6-4所示。
图6-4 变压器交流耐压试验接线
2.标准及判断 容量在8000kVA以上,且额定电压在110kV以上的变压器,按下表6-8所
示标准施加试验电压进行交流耐压试验。(注:交接即变压器经过修理或定 期试验时)
表6-8 油浸式电力变压器试验电压标准
额定电压(kV)
最高工作电压 (kV)
1min工频交流耐压值(kV)
出厂
交接
3
3.5
18
15
6
6.9
25
21
10
11.5
35
30
15
17.5
45
38
20
23.0
55
47
35
40.5
85
72
63
69.0
140
120
110
126.0
200
170
根据仪表指示及试验过程可以迅速作出判断:如试验中是否发出声响, 是否出现冒烟、冒气、火花、燃烧和闪络等各种现象,指示仪表是否出现大 幅度的摆动等。
(a)
(b)
图1 用兆欧表测量变压器绝缘电阻示意图 (a)高压绕组对外壳及低压绕组(b)低压绕组对高压绕组及外壳
2.试验结果的分析与判断 将测得的数值与出厂测量结果比较进行判断,当无出厂数据时,按
表6-3做参考。
表6-3油浸式电力变压器绝缘电阻的最低允许值(单位:ΜΩ)
绕组电压等级 /kV
3~10 20~35 63~330
4
交流耐压试验
5 测量分合闸电磁铁的最低动作电压
6 辅助回路和控制回路的交流耐压试验
一、测量绝缘电阻
绝缘电阻可以发现各种沿面贯穿性试验,如引线套管和拉杆受潮及裂纹等。 是断路器试验最基本的试验。其接线方式参考图6-1用兆欧表测量变压器绝 缘电阻示意图,测量时使用2500V兆欧表,并记录合闸时导电部分对地和 分闸时断口之间的绝缘电阻,若其拉杆为有机物,则绝缘电阻应符合表611要求:
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