ZHDB 210007电压互感器交接试验指南.docx
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ZHDB210007电压互感器交接试验指南
1
2002-10-25
执行
何贤松
蒋根华等
徐百成
版本Rev.
日期Date
状态Status
编制DraftedBy
审核ReviewedBy
批准ApprovedBy
修改要点Modification-Observation
ZHDB210007—2002
电压互感器交接试验技术指南
编码code
发布:
浙江省火电建设公司
IssuedBy:
ZhejiangThermalPowerConstructionCompany
前言
根据采用的绝缘介质分类,电压互感器可分为干式、油浸式和气体绝缘等。
20kV及以下电压等级的电压互感器,多采用干式绝缘。
35kV及以上电压等级的电压互感器,多采用油浸式绝缘。
根据绝缘方式,电压互感器可分为全绝缘和分级绝缘两种。
为了简化结构、降低造价,110kV及以上电压等级的油浸式电压互感器,通常采用分级绝缘方式。
为了减少一次绕组与铁芯之间绝缘材料的使用,220kV电压等级的油浸式电压互感器,在分级绝缘的基础上,还采用串级式的绝缘方式。
对于不同的绝缘介质和绝缘方式,电压互感器的试验项目和试验方法也有所不同,本指南分别作了介绍。
本标准有一个资料性附录。
本指南主要起草人:
何贤松。
本指南评审人:
蒋根华、丁伟平、王益年、王斌、赵李江、王锦寿、丘建宇。
本指南批准人:
徐百成。
本指南于2002年10月25日发布,发布之日起实施。
本指南由调试公司负责解释。
电压互感器交接试验技术指南
1范围
本指南规定了电压互感器交接试验时的试验项目和方法、试验结果应满足的要求,阐述了试验中的注意事项,并介绍了常见的异常现象及处理方法。
本指南适用于电磁式电压互感器(干式或油浸式)的交接试验,不适用于电容式电压互感器。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款,凡是注日期的引用文件,其随后的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于标准,然而,鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
GB50150-91《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》
ZHDB210018《绝缘油取样及试验指南》
3试验条件
3.1电压互感器的铭牌值符合设计要求;
3.2安装结束,杂物清理完毕;
3.3串级式电压互感器的介质损耗角正切值测量,应在设备就位前进行;
3.4外观完好,瓷套等绝缘部件表面清洁、干燥;
3.5油浸式电压互感器的油位正常,且无渗漏油现象;
3.6电压互感器的一次和二次接线端与其它电气设备无任何连接,高压端与周围物体之间有足够的空间距离;
3.7油浸式电压互感器的绝缘试验应在充满合格油且静置24小时后方可进行;
3.8绝缘试验应在良好天气条件下进行,被试品温度及环境温度不宜低于5℃,空气相对湿度不宜高于80%;
3.9串级式电压互感器的介质损耗角正切值测量应尽量选择晴朗干燥的天气进行试验,空气相对湿度不宜高于70%。
3.10按本指南附录A配置试验设备/仪器。
4试验项目
4.1测量铁芯夹紧螺栓的绝缘电阻;
4.2测量一次绕组的直流电阻;
4.3检查单相电压互感器引出线的极性或三相结线组别;
4.4检查变比;
4.5测量1000V以上电压互感器的空载电流和励磁特性;
4.6测量绕组的绝缘电阻;
4.7测量35kV及以上电压互感器一次绕组连同套管的介质损耗角正切值tgδ;
4.8油浸式电压互感器的绝缘油试验;
4.9绕组连同套管对外壳的交流耐压试验;
4.10局部放电试验。
5试验流程
见图1。
6试验方法
6.1测量铁芯夹紧螺栓的绝缘电阻
在作器身检查时,应测量外露的或可接触到的铁芯夹紧螺栓的绝缘电阻。
用2500V兆欧表测量,持续时间1min,应无闪络及击穿现象。
穿芯螺栓一端与铁芯连接者,测量时应将连接片断开,不能断开的可不进行测量。
6.2测量一次绕组的直流电阻
用单臂电桥测量电压互感器一次绕组的直流电阻,实测结果与产品出厂值或同批相同型号产品的测得值相比,应无明显差别。
图1电压互感器试验流程图
6.3检查单相电压互感器引出线的极性或三相结线组别
6.3.1采用直流法可方便的进行单相互感器引出线的极性和三相结线组别的检查。
6.3.1.1单相互感器
对于单相互感器,如图2所示,将1.5-3V直流电池经开关接在互感器的高压端子A、N上,在互感器的低压端子a、n上接一个指针式直流微安表或毫伏表,电池和表计的同极性端接绕组的同极性端。
若合上开关瞬间指针顺偏,断开开关瞬间指针反偏,则中间变压器为减极性;反之,为加极性。
图2直流法检查互感器极性
6.3.1.2三相互感器
检查三相互感器结线组别的方法与单相互感器的极性检查类似,直流电池轮流加入高压侧AB、BC、AC端子,微安表或毫伏表接入低压侧ab、bc、ac端子,观察指针偏转方向及最大数值。
三相互感器各种结线组别的测量结果可查阅有关资料。
6.3.2试验结果必须符合设计要求,并与铭牌上的标记和外壳上的符号相符。
6.3.3微安表或毫伏表应选择合适的量程,既方便读数,指针偏转的角度又不至于超过仪表的满量程读数。
6.4检查变比
6.4.1一般采用双电压表法检查电压互感器的变比,如图3所示。
在电压互感器的一次侧施加电压,测量一次侧和二次侧的电压,一次侧电压经电压互感器(或高压分压器)测量。
图3检查变比的接线图
6.4.2对于有多个二次绕组的电压互感器,应对所有的二次绕组进行检查。
对于多抽头的电压互感器,可只检查使用分接头的变比。
实测变比应与铭牌值相符。
6.4.3检查变比时要求电源电压稳定,必要时加稳压装置。
二次侧电压表引线应尽量缩短,且接触良好,两侧电压必须同时读数。
一次侧施加的电压一般不宜小于互感器额定电压的20%,对于500kV电压等级的电压互感器,不宜小于额定电压的10%。
施加的电压不应大于互感器的额定电压。
6.5测量1000V以上电压互感器的空载电流和励磁特性
6.5.1试验接线如图4所示,在二次侧加压,逐渐升至额定电压,读取电流值,即为额定电压下的空载电流。
对于三相电压互感器,可在低压侧加3相试验电源。
若三相电源电压不平衡,可读取三相电压的算术平均值作为所加电压的数值。
当各相电压差小于2%时,可用UAC代表平均电压,然后读取各相的空载电流值。
图4测量电压互感器的空载电流的接线图
6.5.2实测空载电流与同批产品的测得值或出厂值相比,应无明显差别。
6.5.3对于串接式电压互感器,若连耦绕组极性接反,电压较低时电流就很大;若连耦绕组断开,则空载电流较正常值小得多。
6.5.4试验时,一次侧将感应产生高电压,其接地端应可靠接地,高压端与周围物体应有足够距离,试验人员与高压端应保持足够的安全距离。
6.6测量绕组的绝缘电阻
一次绕组的绝缘电阻用2500V兆欧表测量,二次绕组用500V兆欧表测量。
测量时被试绕组首尾短接,非被试绕组首尾短接接地。
35kV及以上的电压互感器的绝缘电阻与出厂值相比,应无明显差别。
6.7测量35kV及以上电压互感器一次绕组连同套管的介质损耗角正切值tgδ
6.7.1对于全绝缘的电压互感器,采用反接法进行试验,试验电压10kV,试验接线如图5所示。
试验时一次绕组短接施加试验电压,二次绕组短接后与外壳一起接地。
图5测量全绝缘电压互感器tgδ值的接线图
6.7.2对于分级绝缘和串级式的电压互感器,当采用反接法进行试验时,应根据制造厂规定的接地端的绝缘水平确定试验电压,一般为2~3kV。
试验方法同全绝缘的电压互感器。
6.7.3对于分级绝缘或串级式的电压互感器,为了提高检出缺陷的灵敏度,可将互感器底座用绝缘子或绝缘板与地面隔离,采用正接法进行试验,试验接线如图6所示。
在高压绕组首端A加10kV试验电压,高压绕组尾端N接地。
二次绕组的一端相互并联,另一端悬空,二次绕组严禁短路。
二次绕组和底座在参与测量时接试验设备的测量端,否则接地(或试验设备的屏蔽端)。
分别测量一次绕组/底座、一次绕组/二次绕组、一次绕组/二次绕组及底座的tgδ值。
(a)测量一次绕组/底座的tgδ值
(b)测量一次绕组/二次绕组的tgδ值
(c)测量一次绕组/二次绕组及底座的tgδ值
图6正接法测量串级式绝缘电压互感器tgδ值的接线图
6.7.435kV油浸式电压互感器的介质损耗角正切值tgδ(%),不应大于表1的规定。
35kV以上电压互感器,在试验电压为10kV时,按制造厂方法测得的tgδ值不应大于出厂试验值的130%;当测量时的温度与出厂试验温度不符合时,可根据厂家资料进行温度换算。
表135kV油浸式电压互感器的介质损耗角正切值tgδ(%)
温度(℃)
5
10
20
30
40
tgδ(%)
2.0
2.5
3.5
5.5
8.0
(引至GB50150-91《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》第8.0.4条)
6.8油浸式电压互感器的绝缘油试验
6.8.1对油浸式电压互感器的绝缘性能有怀疑时,如下进行绝缘油的试验:
a)绝缘油电气强度试验应符合表2的规定,采用2.5mm平板电极;
表2油浸式电压互感器的绝缘油电气强度标准
系统电压(kV)
≤15
20~35
60~220
330
500
绝缘强度(kV)
≥25
≥35
≥40
≥50
≥60
(引至GB50150-91《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》第19.0.1条)
b)电压等级在63kV以上的电压互感器,应进行油中溶解气体的色谱分析,油中溶解气体含量与出厂值相比应无明显差别;
c)电压等级在110kV及以上的电压互感器,应进行油中微量水测量,对电压等级为110kV的,微量水含量不应大于20ppm;220-330kV的不应大于15ppm;500kV的,不应大于10ppm;
注:
上述ppm均为体积比。
d)当电压互感器的介质损耗角正切值tgδ(%)较大,但绝缘油的其他性能试验又正常时,应进行绝缘油的介质损耗角正切值tgδ测量,90℃时不应大于0.7%。
6.8.2绝缘油取样及试验方法参考ZHDB210018《绝缘油取样及试验指南》。
6.9绕组连同套管对外壳的交流耐压试验
6.9.1工频耐压试验
6.9.1.1全绝缘电压互感器的工频交流耐压试验的试验接线如图7所示。
图7工频耐压试验的接线图
6.9.1.2交流耐压试验应在其他绝缘试验合格后进行,加至试验电压后的持续时间为1分钟。
试验过程中,应无异常现象出现,流过试品的电流应稳定。
在交流耐压试验前后均应测量绝缘电阻,两次测得值应无明显差别。
6.9.1.3交流耐压试验时,互感器外壳应可靠接地。
被试绕组首尾短接,非被试绕组短接接地。
应使用稳定的试验电源,试验回路应具有过电流保护装置。
为消除容升效应的影响,应在高压侧直接测量试验电压。
升压必须从零开始,不得冲击合闸。
从试验电压的75%开始,应以每秒2%左右的速度匀速升压,以免在接近试验电压时试品上的耐压时间过长。
试验结束及更换接线时,试验变压器高压端应放电并接地。
6.9.1.4全绝缘电压互感器的一次绕组的试验电压按表3确定,二次绕组的试验电压为2kV。
表3电压互感器一次绕组工频耐压试验电压
绕组额定电压(kV)
3
6
10
15
20
35
交流耐压试验电压(kV)
16
21
27
36
45
72
绕组额定电压(kV)
63
110
220
330
500
——
交流耐压试验电压(kV)
126
180
356
459
612
——
(引至GB50150-91《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》附录一)
6.9.2倍频感应耐压试验
对绝缘性能有怀疑时,分级绝缘及串级式电压互感器,宜按下列规定进行倍频感应耐压试验:
a)试验电压为出厂值的85%;
b)试验电源频率为150Hz及以上时,试验时间
单位秒(s),f为试验电源频率(Hz);
c)试验电源频率不应大于400Hz。
试验电压持续时间不应小于20s;
d)倍频感应耐压试验前后,应各进行一次额定电压时的空载电流及空载损耗测量,两次测得值相比不应有明显差别;
e)倍频感应耐压试验前后,应各进行一次绝缘油的色谱分析,两次测得值相比不应有明显差别;
f)倍频感应耐压试验时,应在高压端测量电压值。
高压端电压升高容许值应符合制造厂的规定。
6.10局部放电试验
6.10.135kV及以上固体绝缘电压互感器应进行局部放电试验。
6.10.2110kV及以上油浸式电压互感器,在绝缘性能有怀疑时,可在有试验设备时进行局部放电试验。
6.10.3测试时,可按现行国家标准《互感器局部放电测量》的规定进行。
测试电压值及放电量应符合表4规定。
6.10.4局部放电试验前后,应各进行一次绝缘油的色谱分析。
表4电压互感器局部放电量的允许水平
接地方式
互感器型式
预加电压
(t≥10s)
测量电压
(t≥1min)
绝缘型式
允许局部放电水平
视在放电量(pC)
中相点绝缘系统或中相点共振接地系统
相对地
1.3Um
1.1Um/
液体
20
固体
100
相与相
1.3Um
1.1Um
液体
20
固体
100
中相点有效接地系统
相对地
0.8×1.3Um
1.1Um/
液体
20
固体
100
相与相
1.3Um
1.1Um
液体
20
固体
100
注:
Um为设备的最高电压有效值。
(引至GB50150-91《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》第8.0.12条)
7常见故障及处理
见表5。
表5常见故障及处理
阶段
故障描述
可能原因
处理方法
1
介质损耗角正切值不符合要求
试验接线不正确
检查接线
空气相对湿度影响
选择晴朗干燥的天气进行试验
高压瓷套表面受潮或脏污
擦净瓷套表面,或用热风机吹干
二次端子引出套管受潮或脏污
擦净瓷瓶表面,或用热风机吹干
2
一次绕组直流电阻不符合要求
读数不正确
待单臂电桥稳定后再读数
单臂电桥电池电量不足
更换电池
测量引线接触不良
重新接线,使接触良好
3
变比测试不符合要求
试验接线不正确
检查接线
高压绕组尾端N未可靠接地
高压绕组尾端N与外壳一起可靠接地
8记录
《电压互感器试验报告》。
附录A试验设备/仪器
(资料性附录)
序号
设备/仪器名称
规格
数量
备注
1
兆欧表
2500V
1只
2
兆欧表
500V
1只
3
交流耐压试验设备
1套
输出电压应满足需要
4
介损测试仪
10kV
1套
5
单臂电桥
1台
6
调压器
1台
7
交流电流电压表
2只
8
指针式微安表
1只
或指针式毫伏表
10
电压互感器
1台
或高压分压器
额定电压应满足要求
11
局放测试仪
1套
12
干湿温度计
1只
参考文献
《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》,中华人民共和国国家标准GB50150-91,能源部主编,中国计划出版社,1992年;
《电气装置安装工程电气设备交接试验标准GB50150-91条文说明》,能源部主编,中国计划出版社,1992年;
《电力设备预防性试验方法及诊断技术》,陈化钢编著,中国科学技术出版社,2001年;
《高压电气设备试验方法》,西南电业管理局主编,水利电力出版社,1984年;
《电力设备预防性试验规程》,中华人民共和国电力行业标准DL/T596-1996,中国电力出版社,1997年;
《电力设备预防性试验规程(DL/T-596-1996)修订说明》,中国电力出版社,1997年;
《现场绝缘试验实施导则》,中华人民共和国电力行业标准DL471.1~6-92,水利电力出版社,1993年。
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