电气试验工基础知识模拟14

[模拟] 电气试验工基础知识模拟14

论述题

第1题：

在电场干扰下测量电力设备绝缘的tanδ，其干扰电流是怎样形成的？

参考答案：

在现场预防性试验中，往往是部分被试设备停电，而其他高压设备和母线则带电。因此停电设备与带电母线(设备)之间存在着耦合电容，如果被试设备通过测量线路接地，那么沿着它们之间的耦合电容电流便通过测量回路。若把被试设备以外的所有测量线路都屏蔽起来，这时从外部通过被试设备在测量线路中流过的所有电流之和称为干扰电流。因此，干扰电流是沿着干扰元件与测量线路相连接的试品间的部分电容电流的总和。干扰电流的大小及相位取决于干扰源和被试设备之间的耦合电容，以及取决于干扰源上电压的高低和相位。干扰电流的数值可利用西林电桥进行测量。干扰电流实际上在大多数情况下是由一个最靠近被试设备的干扰元件(例如一带电母线或邻近带电设备)所产生的，但也必须计及所有干扰元件的影响。因为总干扰电流是由各个干扰源的各自干扰电流所组成，而次要干扰元件能使通过被试设备的干扰电流有不同的数值和相位。由此可知，干扰电流是一个相量，它有大小和方向，当被试设备确定和运行方式不变的情况下，干扰电流的大小和方向即可视为不变。

第2题：

为什么用介损电桥测量小电容试品介质损耗因数时，采用正接线好？

参考答案：

小电容(小于500pF)试品主要有电容型套管、电容型电流互感器等。对这些试品采用介损电桥的正、反接线进行测量时，其介质损耗因数的测量结果是不同的，其原因分析如下。按正接线测量一次对二次或一次对二次及外壳(垫绝缘)的介质损耗因数，测量结果是实际被试品一次对二次及外壳绝缘的介质损耗因数。而一次与顶部周围接地部分之间的电容和介质损耗因数均被屏蔽掉(电桥正接线测量时，接地点是电桥的屏蔽点)。为了在现场测试方便，可直接测量一次对二次的绝缘介质损耗因数，便可以灵敏地发现其进水受潮等绝缘缺陷，而按反接线测量的是一次对二次及地的介质损耗因数值。由于试品本身电容小，而一次与顶部对周围接地部分之间的电容所占的比例相对就比较大，也就对测量结果(反接线测量的综合介质损耗因数)有较大的影响。由于正接线具有良好的抗电场干扰、测量误差较小的特点，一般应以正接线测量结果作为分析判断绝缘状况的依据。

第3题：

为什么油纸电容型电流互感器的介质损耗因数一般不进行温度换算？

参考答案：

油纸绝缘的介质损耗因数tanδ与温度的关系取决于油与纸的综合性能。良好的绝缘油是非极性介质，油的tanδ主要是电导损耗，它随温度升高而增大。而纸是极性介质，其tanδ由偶极子的松弛损耗所决定，一般情况下，纸的tan δ在-40～60℃的温度范围内随温度升高而减小。因此，不含导电杂质和水分的良好油纸绝缘，在此温度范围内其tanδ没有明显变化，所以可不进行温度换算。

若要换算，也不宜采用充油设备的温度换算方式，因为其温度换算系数不符合油纸绝缘的tanδ随温度变化的真实情况。当绝缘中残存有较多水分与杂质时，tanδ与温度的关系就不同于上述情况，tanδ随温度升高明显增加。如两台220kV电流互感器通入50%额定电流，加温9h，测取通入电流前后tanδ的变化，tanδ初始值为0.53%的一台无变化，tanδ初始值为0.8%的一台则上升为1.1%。实际上已属非良好绝缘(《规程》要求值为不大于0.8%)，故tanδ随温度上升而增加。因此，当常温下测得的tanδ较大时，为进一步确认绝缘状况，应考察高温下的tanδ变化，若高温下tanδ明显增加时，则应认为绝缘存在缺陷。

第4题：

为什么预防性试验合格的耦合电容器会在运行中发生爆炸？

参考答案：

从耦合电容器的结构可知，整台耦合电容器是由100个左右的单元件串联后组成的。就电容量而言，其变化+10%，在100个单元件如有10个以下的元件发生短路损坏，还是在允许范围之内。此时，另外90个左右单元件电容要承担较高的运行电压，这对运行中的耦合电容器的绝缘造成了极大的危害。造成耦合电容器损坏事故的主要原因，多数是由于在出厂时就带有一定的先天缺陷。有的厂家对电容芯子烘干不好，留有较多的水分，或元件卷制后没有及时转入压装，造成元件在空气中的滞留时间太长，另外，还有在卷制中碰破电容器纸等。个别电容器由于胶圈密封不严，进入水分。此时一部分水分沉积在电容器底部，另一部分水分在交流电场的作用下将悬浮在油层的表面，此时如顶部单元件电容器有气隙，它最容易吸收水分，又由于顶部电容器的场强较高，这部分电容器最易损坏。对损坏的电容器解体后分析得知，电容器表面已形成水膜。由于表面存在杂质，使水膜迅速电离而导电，引起了电容量的漂移，介电强度、电晕电压和绝缘电阻降低，损耗增大，从而使电容器发热，最后造成了电容器的失效。所以每年的预防性试验测量绝缘电阻、介质损耗因数并计算出电容量是十分必要的。即使绝缘电阻、介质损耗因数和电容量都在合格范围内，当单元件电容器有少量损坏时，还不可能及早发现电容器内部存在的严重缺陷。电容器的击穿往往是与电场的不均匀相联系的，在很大程度上决定于宏观结构和工艺条件，而电容器的击穿就发生在这些弱点处。电容器内部无论是先天缺陷还是运行中受潮，都首先造成部分电容器损坏，运行电压将被完好电容器重新分配，此时每个单元件上的电压较正常时偏高，从而导致完好的电容器继续损坏，最后导致电容器击穿。为减少耦合电容器的爆炸事故发生，对运行中的耦合电容器应连续监测或带电测量电容电流，并分析电容量的变化情况。

第5题：

为什么要对电力设备做交流耐压试验？交流耐压试验有哪些特点？

参考答案：

交流耐压试验是鉴定电力设备绝缘强度最有效和最直接的方法。电力设备在运行中，绝缘长期受着电场、温度和机械振动的作用会逐渐发生劣化，其中包括整体劣化和部分劣化，形成缺陷。例如，由于局部地方电场比较集中或者局部绝缘比较脆弱就存在局部的缺陷。各种预防性试验方法各有所长，均能分别发现一些缺陷、反映出绝缘的状况，但其他试验方法的试验电压往往都低于电力设备的工作电压，作为安全运行的保证还不够有力。直流耐压试验虽然试验电压比较高，能发现一些绝缘的弱点，但是由于电力设备的绝缘大多数都是组合电介质，在直流电压的作用下，其电压是按电阻分布的，所以使用直流做试验就不一定能