高壓試驗(yàn)基本知識(shí)PPT課件

1 高壓試驗(yàn)基本知識(shí) 2 第一節(jié)高壓試驗(yàn)的意義和分類 絕緣試驗(yàn)1 按內(nèi)容分分類特性試驗(yàn)2 按目的任務(wù)分 非破壞性破壞性 絕組 吸收比泄漏電流介損 直流耐壓交流耐壓沖擊耐壓 工頻感應(yīng) 雷電操作全波截波 交接預(yù)防性其他 臨時(shí)性帶電測(cè)量和在線監(jiān)測(cè)工廠 型式鑒定中間 成品抽樣 3 第二節(jié)高壓試驗(yàn)的總體要求 一 工作計(jì)劃安排1 交接試驗(yàn)計(jì)劃安排 電氣安裝竣工后 即將投入運(yùn)行之前 2 預(yù)試的計(jì)劃安排 按 規(guī)程 規(guī)定的試驗(yàn)周期安排計(jì)劃 4 二 絕緣試驗(yàn)的總體要求 1 氣候條件 溫度不低于 5 空氣相對(duì)濕度不高于80 2 試驗(yàn)順序 先非破壞性 后破壞性 3 試驗(yàn)電壓極性 直流采用負(fù)極性 5 4 額度電壓高于實(shí)際工作電壓的試驗(yàn)電壓的確定 1 加強(qiáng)絕緣 按額定電壓確定試驗(yàn)電壓 2 代用設(shè)備 按實(shí)際電壓確定試驗(yàn)電壓 3 高海拔采用較高電壓等級(jí) 按實(shí)際使用的額定電壓確定試驗(yàn)電壓 6 5 非標(biāo)準(zhǔn)電壓的試驗(yàn)電壓的確定 根據(jù)規(guī)程中相鄰電壓的同類設(shè)備按比例采用插入法計(jì)算出試驗(yàn)電壓 6 連在一起的多個(gè)設(shè)備的試驗(yàn)電壓 按最低標(biāo)準(zhǔn) 7 充油設(shè)備靜止時(shí)間8 進(jìn)口設(shè)備的交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) 不低于我國(guó)的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn) 500KV 72h220及330KV 48h110KV及以下 24h 7 三 保證質(zhì)量 1 防止誤試驗(yàn)2 防止誤接線3 防止誤判斷4 定期校驗(yàn)試驗(yàn)儀器 8 第三節(jié)絕緣電阻和吸收比試驗(yàn) 流過介質(zhì)總電流 1 電容充電電流 無損耗極化電流2 吸收電流 有損耗極化電流3 泄漏電流 直流電壓下帶電質(zhì)點(diǎn)的定向移動(dòng) 9 絕緣電阻試驗(yàn)?zāi)康?絕緣電阻測(cè)量是檢查電氣設(shè)備絕緣狀況的最簡(jiǎn)單的方法 在現(xiàn)場(chǎng)普遍用兆歐表測(cè)量絕緣電阻 絕緣電阻測(cè)量可以靈敏的發(fā)現(xiàn)絕緣局部和整體受潮 臟污 絕緣油嚴(yán)重劣化 絕緣擊穿和嚴(yán)重老化等故障 10 吸收比 判斷絕緣是否受潮 一般將60s和15s時(shí)絕緣電阻的比值R60 R15稱為吸收比 K1的最小值為1 變壓器要求K1值大于1 3絕緣受潮時(shí)吸收比下降 吸收比值與溫度無關(guān) 11 極化指數(shù) 對(duì)于吸收過程較長(zhǎng)的大容量設(shè)備 如變壓器 發(fā)電機(jī) 電纜等 有時(shí)用R60 R15吸收比值不足以反應(yīng)絕緣介質(zhì)的電流吸收全過程 為了更好地判斷絕緣是否受潮 可采用較長(zhǎng)時(shí)間的絕緣電阻比值進(jìn)行衡量 稱為絕緣的極化指數(shù) 表示為 極化指數(shù)應(yīng)大于1 5變壓器極化指數(shù)K2一般應(yīng)大于1 5 12 以變壓器為例的絕阻試驗(yàn) 如圖示雙繞組變壓器 一 試驗(yàn)方法 依次測(cè)量各繞組對(duì)其他繞組及地的絕緣電阻 被測(cè)繞組短接 其余非被測(cè)繞組應(yīng)短接接地 即1 高中 低 外殼及地2 中高 低 外殼及地3 低中 高 外殼及地 13 二 試驗(yàn)步驟 1 選擇合適的電壓等級(jí)的搖表 UN 1000V用2500V或5000V的表 UN 1000V用1000V或2500V的表 2 檢查表的好壞 3 被試品充分放電 套管表面擦干凈 4 各非被測(cè)繞組短路接地 被測(cè)繞組短路 記錄15秒 60秒的絕阻 注意接地端接牢 每測(cè)完一側(cè)都要充分放電 5 恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)6 記錄環(huán)境溫度 濕度 并記錄頂層油溫平均值作為繞組絕緣溫度 14 三 分析判斷 1 在10 30 范圍內(nèi) K不低于1 3 P不低于1 52 交接時(shí) R60S不低于出廠值的70 預(yù)試時(shí) R60S不低于交接或大修后的測(cè)量值的50 3 不同溫度下絕阻的換算R2 R1 1 5 t1 t2 10 15 四 注意事項(xiàng) 1 測(cè)量吸收比時(shí)應(yīng)注意時(shí)間引起的誤差 2 試驗(yàn)時(shí)L端與E端不能對(duì)調(diào) 3 試驗(yàn)時(shí)設(shè)法消除表面泄漏電流的影響 4 準(zhǔn)確記錄頂層油溫 16 絕緣電阻測(cè)量的一般規(guī)定 測(cè)量在10 30 絕緣電阻一般不做規(guī)定 變壓器不低于70 PT CT不低于60 電容型CT末屏大于1000M 高壓并聯(lián)電容器不低于1000M 鐵芯和穿芯螺栓大于10M 二次回路小母線在斷開所有其它并聯(lián)支路時(shí)絕緣電阻值不應(yīng)小于10M 二次回路的每一支路的斷路器 隔離開關(guān) 操作機(jī)構(gòu)的電源回路絕緣電阻值不小于1M 在潮濕的地方 允許降到0 5M 外護(hù)套及內(nèi)襯絕緣電阻 每千米絕緣電阻值不低于0 5M 17 第四節(jié)直流泄漏電流和直流耐壓 1 直流泄漏電流試驗(yàn)及目的直流泄漏電流試驗(yàn)與絕緣電阻測(cè)量原理基本相同 直流泄漏電流試驗(yàn)電壓較高 并可任意調(diào)節(jié) 因此 它比兆歐表發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷的靈敏度和有效性高 直流泄漏電流試驗(yàn)可靈敏地反映瓷質(zhì)絕緣的裂紋 夾層絕緣的內(nèi)部受潮和局部松散斷裂 絕緣油劣化 絕緣的沿面炭化等缺陷 2 直流耐壓試驗(yàn)直流耐壓試驗(yàn)與直流泄露電流試驗(yàn)方法相同 但作用不同 前者電壓高 時(shí)間長(zhǎng) 考驗(yàn)絕緣強(qiáng)度 后者電壓相對(duì)低 檢查絕緣狀況 18 變壓器繞組連同套管的泄漏電流 試驗(yàn)步驟 1 將各繞組引線斷開 將試驗(yàn)高壓引線接至被測(cè)繞組 各非被測(cè)繞組短路接地 2 保證試驗(yàn)設(shè)備 儀器接線正確 指示正確 3 確認(rèn)正常后開始試驗(yàn) 先空載分段加壓至試驗(yàn)電壓 以檢查設(shè)備絕緣是否良好 接線是否正確 4 將直流電源輸出加在繞組上 測(cè)量時(shí) 加壓到0 5倍試驗(yàn)電壓 待1分鐘后讀取泄漏電流值 然后加壓到試驗(yàn)電壓 待1分鐘后讀取泄漏電流 5 試驗(yàn)完畢后 將電壓降為零 切斷電源 充分放電 記錄頂層油溫 環(huán)境溫度和濕度 19 試驗(yàn)結(jié)果判斷依據(jù) 1 試驗(yàn)電壓 2 500KV變壓器的泄漏電流一般不大于30 A 3 任一級(jí)試驗(yàn)電壓時(shí) 泄漏電流的指示不應(yīng)有劇烈搖擺 4 當(dāng)年值不應(yīng)大于上一年的150 溫度的換算同電阻 20 注意事項(xiàng) 1 分級(jí)絕緣變壓器試驗(yàn)電壓應(yīng)按被試?yán)@組電壓等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn) 但不能超過中性點(diǎn)絕緣的耐壓水平 2 高壓引線應(yīng)使用屏蔽線以避免引線泄漏電流對(duì)結(jié)果的影響 高壓引線不應(yīng)產(chǎn)生電暈3 微安表應(yīng)在高壓端測(cè)量 應(yīng)采用負(fù)極性 4 如果電流異常 可采用干燥或加屏蔽等方法加以消除 21 電介質(zhì)的損耗tan 介質(zhì)損耗tan 在一定電壓作用下所產(chǎn)生的各種形式的損耗 用tan 表示介質(zhì)損耗的優(yōu)點(diǎn) 只與絕緣材料性質(zhì)有關(guān) 與它的結(jié)構(gòu) 形狀 幾何尺寸等無關(guān) 22 電介質(zhì)損耗的等值電路 并聯(lián)等值電路和向量圖 23 電介質(zhì)損耗的測(cè)試目的 通過測(cè)量tan 可以反映絕緣受潮 油或浸漬物臟污或劣化變質(zhì) 絕緣中發(fā)生的局部缺陷等 QS1平衡電橋 24 接線方式 a 正接線 正常接線 橋體處于低壓 屏蔽接地 對(duì)地寄生電容影響小 測(cè)量準(zhǔn)確 操作安全方便 適應(yīng)兩端能對(duì)地絕緣的試品 電容套管 耦合電容器等 用于測(cè)量CT PT一 二之間絕緣測(cè)量和判斷 25 b 反接線 高 低壓端與正接線相反 橋體處于高壓 高壓電極及引線對(duì)地寄生電容影響大 CS與CX并聯(lián) 尤其對(duì)小電容試品 如CT 等 適應(yīng)一端能對(duì)地絕緣的試品 如變壓器 多油開關(guān)等 26 影響因素 1 溫度和濕度2 電場(chǎng)干擾3 外界磁場(chǎng)干擾4 試品表面泄漏 消除方法 1 屏蔽法2 選相倒相法3 移相法4 干擾平衡法 27 影響tan 的因素和結(jié)果的分析 1 溫度的影響溫度對(duì)tg 有直接影響 影響的程度隨設(shè)備的材料 結(jié)構(gòu)不同而異 一般情況 隨溫度升高而增加 為便于比較 根據(jù)規(guī)程要求進(jìn)行溫度換算 由于設(shè)備結(jié)構(gòu)原因 換算系數(shù)很難作的準(zhǔn)確 因此 盡可能在10 30 進(jìn)行測(cè)量 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量不能低于5 油紙絕緣的介質(zhì)損耗與溫度的關(guān)系取決于油與紙的綜合特性 油 非 弱 極性介質(zhì) 電導(dǎo)損耗 隨T升高而增大 紙 極性介質(zhì) 偶極子松弛損耗 40 60 隨T升高而減小 CT和油紙?zhí)坠?油紙絕緣 介質(zhì)損耗變化小 不換算 當(dāng)受潮時(shí)介質(zhì)損耗隨T升高而明顯增大 28 2 被試品表面泄漏電流的影響表面臟污 受潮 表面泄漏電流大 介損增大 小容量試品屏蔽環(huán) 軟裸線 靠近CX 表面擦凈 減少對(duì)R3影響小容量試品加屏蔽環(huán)會(huì)影響電場(chǎng)分布 介損變化大 不宜采用 29 3 試驗(yàn)電壓的影響a 良好絕緣tg 不隨電壓升高而明顯增大 曲線1b 絕緣老化時(shí) 在氣隙起始游離之前tg 較小 產(chǎn)生游離之后 tg 迅速增加 曲線2c 絕緣內(nèi)部存在氣隙 產(chǎn)生局部缺陷 曲線3d 絕緣受潮 電壓低 tg 較大 電壓升高 tg 迅速加大 由于介質(zhì)損耗 絕緣溫度高 回程tg 高 曲線4從以上可以明顯看出 tg 與濕度的關(guān)系很大 所以tg 測(cè)量對(duì)電力設(shè)備的受潮具有顯著效果 對(duì)纖維性材料及極性介質(zhì) 30 M型介質(zhì)試驗(yàn)器通過測(cè)量視在功率和有功功率求得tg COS P Stg P Q 小Q Stg P S由于電流很小 mA 損耗很小P的單位為毫瓦S的單位為毫伏安M型介質(zhì)試驗(yàn)器工作電壓為2500伏 31 變壓器繞組連同套管的介損試驗(yàn) 一 目的 對(duì)發(fā)現(xiàn)中 小型變壓器的絕緣整體受潮比較有效 二 試驗(yàn)方法 根據(jù)試品的接地狀況選擇正確的接線 被試?yán)@組短接 各非被試?yán)@組短路接地 試驗(yàn)前應(yīng)將套管外絕緣清掃干凈 記錄頂層油溫及環(huán)境溫度和濕度 按照試驗(yàn)儀器操作說明進(jìn)行試驗(yàn) 加壓正確 32 三 試驗(yàn)結(jié)果判斷依據(jù) 1 進(jìn)行溫度換算 tg 2 tg 1 1 3 t2 t1 10 20 時(shí)tg 不大于下列數(shù)據(jù) 500KV0 6 110 220KV0 8 35KV1 5 2 與原始值比較不應(yīng)有明顯變化 一般不大于30 33 四 注意事項(xiàng) 1 介損試驗(yàn)?zāi)馨l(fā)現(xiàn)變壓器整體受潮 絕緣油劣化 嚴(yán)重的局部缺陷等 但對(duì)于大型變壓器的局部缺陷而言 其靈敏度較低 2 試驗(yàn)中高壓測(cè)試線電壓為10KV 應(yīng)注意對(duì)地絕緣 34 第六節(jié)工頻耐壓試驗(yàn) 目的 交流耐壓試驗(yàn)是鑒定電氣設(shè)備絕緣強(qiáng)度最直接的方法 判斷電氣設(shè)備能否投入運(yùn)行具有決定性的意義 也是保證設(shè)備絕緣水平 避免發(fā)生絕緣事故的重要手段 因?yàn)榻涣髂蛪涸囼?yàn)?zāi)艹浞址从畴姎庠O(shè)備在交流電壓下運(yùn)行時(shí)的實(shí)際情況 能真實(shí)有效地發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷 在試驗(yàn)之前必須對(duì)被試品先進(jìn)行絕緣電阻 吸收比 泄漏電流 介質(zhì)損失角等項(xiàng)目的試驗(yàn) 若試驗(yàn)結(jié)果正常方能進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn) 交流耐壓試驗(yàn)是破壞性試驗(yàn) 35 傳統(tǒng)交流耐壓接線圖 外施工頻交流耐壓試驗(yàn) 36 1 試驗(yàn)變壓器的容量的選擇 f xUn2 10 3 KVA Un 試驗(yàn)變壓器額定電壓 為適用于現(xiàn)場(chǎng)當(dāng)變壓器的容量不夠大時(shí) a 電壓不滿足 串級(jí) 串聯(lián)諧振 b 電流不滿足 并L 并聯(lián)諧振 37 2 球隙 過電壓保護(hù) 擊穿電壓為115 120 U試 球隙S 0 05D S 0 5DD為球直徑 R2為阻尼電阻 1 V 限制放電電流 阻尼可能出現(xiàn)的振蕩過電壓 3 保護(hù)電阻R1 防止試品放電產(chǎn)生截波和過電壓 0 1 V 38 感應(yīng)耐壓 三倍頻發(fā)生器 由3相5柱變壓器或3個(gè)單相變壓器組成一次星接二次開口三角 輸入3相電壓 使鐵芯過飽和 主磁通為平頂波 其中3次諧波磁通較高 故在二次開口三角感應(yīng)出三倍頻電壓 39 試驗(yàn)接線 US UX K 1 K K 被試品變比K 容升修正系數(shù)35kVK 3 110kVK 5 220kVK 8 應(yīng)在高壓測(cè)量感應(yīng)耐壓在150Hz及以上應(yīng)計(jì)算試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間 t 60 100 ff不大于400Hzt不小于20s 40 試驗(yàn)電壓的選擇 根據(jù)被試品及試驗(yàn)類型 再根據(jù)相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 來確定試驗(yàn)電壓 非標(biāo)準(zhǔn)電壓等級(jí)的電力設(shè)備的交流耐壓試驗(yàn)值 可根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的相鄰電壓等級(jí)按插入法計(jì)算 當(dāng)電力設(shè)備的額定電壓與實(shí)際使用的額定電不同時(shí) 應(yīng)根據(jù)下列原則確定其試驗(yàn)電壓 當(dāng)采用額定電壓較高的設(shè)備以加強(qiáng)絕緣時(shí) 應(yīng)按照設(shè)備的額定電壓確定其試驗(yàn)電壓 當(dāng)采用額定電壓較高的設(shè)備作為代用設(shè)備時(shí) 應(yīng)按照實(shí)際使用的額定工作電壓確定其試驗(yàn)電壓 41 二次繞組及之間對(duì)地耐壓值為2kV 110kV以上末屏對(duì)地耐壓值為3kV 35kV以上PT接地端耐壓值為3kV 電容器耐壓值為出廠75 SF6斷路器耐壓值為出廠80 低于附錄值時(shí) 按附錄值試驗(yàn) 二次回路試驗(yàn)電壓為1kV 當(dāng)回路絕緣電阻值在10M 以上時(shí) 可采用2500V兆歐表代替電纜6 10 8 7 1021 35 26 35交接2U02U0PT感應(yīng)耐壓值為出廠80 42 試驗(yàn)方法及一般規(guī)定 有繞組的被試品進(jìn)行耐壓試驗(yàn)時(shí) 應(yīng)將被試品繞組自身的兩端短接 非被試品繞組亦應(yīng)短接并與外殼連接后接地 交流耐壓試驗(yàn)時(shí)加至試驗(yàn)電壓后的持續(xù)時(shí)間 如無特殊說明則均為1min 升壓必須從零開始 切不可沖擊合閘 升壓速度在75 試驗(yàn)電壓以前 可以是任意的 自75 電壓開始應(yīng)均勻升壓 約為每秒2 試驗(yàn)電壓的速率升壓 以DL474 4 92 現(xiàn)場(chǎng)絕緣試驗(yàn)實(shí)施導(dǎo)則交流耐壓試驗(yàn) 為準(zhǔn) 耐壓試驗(yàn)后 迅速均勻降壓到零 然后切斷電源 43 交流耐壓試驗(yàn)的注意事項(xiàng) 清楚了解設(shè)備的型式 電壓等級(jí) 絕緣水平 特別是進(jìn)口設(shè)備 和絕緣形式 全絕緣及半絕緣 根據(jù)試驗(yàn)性質(zhì)設(shè)備的型式 電壓等級(jí)和絕緣水平選取耐壓值試驗(yàn)報(bào)告標(biāo)所明施加壓的幅值 kV 頻率 Hz 時(shí)間 min 和試驗(yàn)位置或有效長(zhǎng)度 m 耐壓前后的絕緣電阻都記錄特別注意避雷器的拆除 保證足夠的放電距離 必要時(shí)非被試設(shè)備應(yīng)接地 44 容升效應(yīng) 試驗(yàn)變壓器所接的被試品大多是電容性的 在交流耐壓時(shí) 容性電流在試驗(yàn)變壓器繞組上產(chǎn)生漏抗壓降 造成實(shí)際作用到被試品上的電壓值超過按變比計(jì)算的高壓側(cè)所應(yīng)輸出的電壓值 這就是容升效應(yīng) 其簡(jiǎn)化等值電路及相量圖如右圖所示 45 被試品電容及試驗(yàn)變壓器漏抗越大 則容升效應(yīng)越明顯 所以我們?cè)谶M(jìn)行較大容量試品的交流耐壓試驗(yàn)時(shí) 要求直接在被試品端部進(jìn)行電壓測(cè)量 以免被試品受到過高的電壓作用 此外 由于被試品電容與試驗(yàn)變壓器 調(diào)壓器的漏抗形成串聯(lián)回路 一旦被試品容抗與試驗(yàn)變壓器 調(diào)壓器漏抗之和相等或接近時(shí) 發(fā)生串聯(lián)電壓諧振 造成試品端電壓顯著升高 危急試驗(yàn)變壓器和被試品的絕緣 在試驗(yàn)大電容量的被試品時(shí)應(yīng)注意預(yù)防發(fā)生電壓諧振 為此 除在高壓側(cè)直接測(cè)量試驗(yàn)電壓外 并應(yīng)在被試品并接球隙進(jìn)行保護(hù) 46 串聯(lián)諧振電路 調(diào)感 發(fā)電機(jī) 變壓器 SF6組合電器 GIS 和交聯(lián)電纜等電容量較大的被試品進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn) 需要大容量的試驗(yàn)設(shè)備 這時(shí)可以采用串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置 它能以較小的電源容量試驗(yàn)較大電容和較高試驗(yàn)電壓的試品 回路由被試品