電磁式電壓互感器介質損耗因數(shù)tanδ的現(xiàn)場測試方法
1、電磁式全絕緣電壓互感器
1.1 試驗接線
可以采用將一次繞組短路加壓,各二次繞組均短路,接西林電橋Cx點的正接法來測量tanδ及電容值;也可以采用對電橋的E點加壓,將一次繞組短路,接QS1電橋的Cx點,其各二次繞組均短路直接接地的反接法。
1.2 判斷和標準
電磁式電壓互感器在交接試驗時,35kV油浸式的tanδ(%)可參照DL/T 596規(guī)定判斷。35kV以上的,在試驗電壓為10kV時,按制造廠試驗方法測得的tanδ值不應大于出廠試驗值的130%。
運行中電磁式電壓互感器的tanδ(%)值按DL/T 596規(guī)定判斷。
2、串級式電壓互感器
2.1 繞組結構
圖1-1為220kV串級式電壓互感器的繞組及結構布置圖。一次繞組分成4段,繞在兩個鐵芯上;兩個鐵芯被支撐在絕緣支架上,鐵芯對地分別處于3/4和1/4的工作電壓,一次繞組zui末一個靜電屏(共有4個靜電屏)與末端“X”相連接,“X”點運行中直接接地。末電屏外是二次繞組ax和剩余二次繞組aDxD“X”與ax繞組運行中的電位差僅100/√3V,它們之間的電容量約占整體電容量的80%。110kV級的繞組及結構布置與220kV級類似,一次繞組共分2段,只有一個鐵芯,鐵芯對地電壓為1/2的工作電壓。
圖1-1 220kV串級式電壓互感器原理接線圖
1——靜電屏蔽層;2——一次繞組(高壓);3——鐵芯;4——平衡繞組
5——連耦繞組;6——二次繞組;7——剩余二次繞組;8——支架
2.2 試驗方法和接線
測量串級式電壓互感器tanδ和電容的主要方法有:末端加壓法、末端屏蔽法、常規(guī)試驗法和自激法。末端加壓法采用較廣,它的優(yōu)點是電壓互感器A點接地,抗電場干擾能力較強,不足之處是存在二次端子板的影響,且不能測絕緣支架的tanδ值;末端屏蔽法“X”接屏蔽能排除端子板的影響,能測出絕緣支架的tanδ值。電壓互感器的預防性試驗規(guī)定,必須增加對絕緣支架的介質損失值的測試項目,因此DL/T 596建議采用末端屏蔽法試驗。自激法抗干擾力差,一般較少采用。
a) 試驗接線和方法如圖1-2~圖1-6和表1-1所示。
圖1-2 末端加壓法測量接線
AX——高壓繞組端子;ax——二次繞組端子;aDxD——剩余二次繞組端子;Cx——電容電橋端子
E——電橋接地端子;R4——電橋固定電阻;C4——電橋可調電容;Cn——標準電容;R3——電橋可調電阻
圖1-3 末端加壓法測量對剩余二次繞組端部tanδ的接線
AX——高壓繞組端子;ax——二次繞組端子;aDxD——剩余二次繞組端子;Cx——電容電橋端子
E——電橋接地端子;R4——電橋固定電阻;C4——電橋可調電容;Cn——標準電容;R3——電橋可調電阻
圖1-4 末端屏蔽法:電壓互感器底座接地測量一次對二次繞組的試驗接線(測出Ca及tanδa)
AX——高壓繞組端子;ax——二次繞組端子;aDxD——剩余二次繞組端子;Cx——電容電橋端子
E——電橋接地端子;R4——電橋固定電阻;C4——電橋可調電容;Cn——標準電容;R3——電橋可調電阻
圖1-5 末端屏蔽法:電壓互感器底座對地絕緣測量一次對支架與二次繞組并聯(lián)的試驗接線(測出Cb及tanδb)
AX——高壓繞組端子;ax——二次繞組端子;aDxD——剩余二次繞組端子;Cx——電容電橋端子
E——電橋接地端子;R4——電橋固定電阻;C4——電橋可調電容;Cn——標準電容;R3——電橋可調電阻
圖1-6 末端屏蔽法直接測量支架tanδ接線
AX——高壓繞組端子;ax——二次繞組端子;aDxD——剩余二次繞組端子;Cx——電容電橋端子
E——電橋接地端子;R4——電橋固定電阻;C4——電橋可調電容;Cn——標準電容;R3——電橋可調電阻
圖1-7 常規(guī)法(反接線)接線
AX——高壓繞組端子;ax——二次繞組端子;aDxD——剩余二次繞組端子;Cx——電容電橋端子
E——電橋接地端子;R4——電橋固定電阻;C4——電橋可調電容;Cn——標準電容;R3——電橋可調電阻
表1-1 測量電壓互感器tanδ和電容的接線方法
序號 | 試驗方法 | 圖號 | 西林電橋接線方式 | 被試品接線方式 | 被測絕緣部位 |
測得 結果 |
||||||||
接線 方法 |
Cx端 的連接 |
“E”端 的連接 |
加壓端和 試驗電壓 |
接地端 | 懸浮端 | 底座 | 繞組間 | 支架 |
二次 端子 |
剩余二 次端子 |
||||
1 |
末端加 電壓法 |
圖1-2 | 正接線 | x,xD | 地 | X加2kV~3kV | A | aD,a | 接地 | √ | √ | √ | ||
2 | 圖1-3 | 正接線 | xD | 地 | A,x | aD,a | 接地 | √ | √ | |||||
3 |
末端 屏蔽法 |
圖1-4 | 正接線 | x,xD | 地 |
A加10kV或 至繞組額定電 壓(限于Cn) |
X | aD,a | 接地 | √ | Ca,tanδa | |||
4 | 圖1-5 | 正接線 | x,xD,底座 | 地 | X | aD,a | 絕緣 | √ | √ | Cb,tanδb | ||||
5 | 圖1-6 | 正接線 | 底座 | 地 | X,x,xD | aD,a | 絕緣 | √ | Cc,tanδc | |||||
6 | 常規(guī)法 | 正接線 | ax,aDxD | 地 | AX加10kV | 絕緣 | √ | √ | √ | √ | ||||
7 | 正接線 | ax,aDxD | 地 | AX加10kV | 接地 | √ | √ | √ | ||||||
8 | 正接線 | ax | aDxD,地 | AX加10kV | 接地 | √ | √ | |||||||
9 | 正接線 | aDxD | ax,地 | AX加10kV | 接地 | √ | √ | |||||||
10 | 正接線 | 底座 | ax,aDxD,地 | AX加10kV | ax,aDxD | 絕緣 | √ | |||||||
11 | 圖1-7 | 反接線 | AX | 加壓 | 經E加2kV~3kV | ax,aDxD | 接地 | √ | √ | √ | √ | |||
b) 絕緣支架tanδ和電容的測量。由于支架的電容量很小(一般為10pF~25pF),因此按圖1-6直接法測量的靈敏度很低,在強電場干擾下往往不易測準,建議使用間接法,按圖1-4和圖1-5兩次測量后,用式(1)計算出絕緣支架的電容Cc和介質損耗因數(shù)tanδc,即:
Cc=Cb﹣Ca
tanδc=(Cbtanδb﹣Catanδa)/(Cb﹣Ca) (1)
式中:
Ca及tanδa——按圖1-4接線測量的一次對二次繞組的電容及介損值;
Cb及tanδb——按圖1-5接線測量的一次對支架與二次繞組并聯(lián)的電容及介損值。
按圖1-6測量時,為便于電橋平衡,需要在R4上再并接適當電阻,通常,取外并電阻后R1=R4/n(n=1、2、3、…、9)。此時,被試的tanδ值等于C4的微法值除以n,即tanδ=C4/n。
2.3 試驗標準
串級式(分級絕緣)電壓互感器20℃時的tanδ值應不大于表1-2中數(shù)值。
表1-2 串級式(分級絕緣)電壓互感器測量tanδ的試驗標準
電壓等級 | 試驗方法 |
交接及大修后 % |
運行中 % |
|
66kV~220kV | 常規(guī)試驗法 | 2.0 | 2.5 | |
末端加壓法 | 按圖1-2接線 | 2.5 | 3.5 | |
按圖1-3接線 | 3.5 | 5.0 | ||
末端屏蔽法 | 本體,按圖1-4接線 | 3.5 | 5.0 | |
絕緣支架,按圖1-4、圖1-5或圖1-6接線 | 6.0 | 6.0 | ||
自激法 | 2.5 | 3.5 |