电力设备预防性试验原理及方法海螺 1.docx
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电力设备预防性试验原理及方法海螺 1.docx
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电力设备预防性试验原理及方法海螺1
电力设备预防性试验原理及方法
玉林供电局苏雪梅
(2011年6月10日)
一、海螺集团的电气设备概况
1、油浸式电力变压器
110kV/35000kVA
2、GIS组合开关(110kV)
西门子(SF6气体)
3、氧化锌避雷器(110kV)
4、6kV开关柜
二、本次交流的主要内容
•1、为什么要做预防性试验?
•2、预防性试验都作些什么项目?
能发现什么问题?
•3、这些试验项目怎么做?
三、预防性试验的必要性
•1、预防性试验?
为了发现运行中设备的隐患,预防发生设备事故或设备损坏,对设备进行的检查、试验或监测,也包括对油样或气样的试验。
•2、预防性试验依据的相关行业标准
DL/596-1996《电力设备预防性试验规程》
DL408-91《电业安全工作规程》(发电厂和变电所电气部分)
DL474-2006《现场绝缘试验实施导则》
JB/T501-2006《电力变压器试验导则》
GB11032-2000《交流无间隙金属氧化锌避雷器》
Q/CSG10007-2004《电力设备预防性试验规程》
Q/GXD126.01-2009《电力设备交接和预防性试验规程》
四、预防性试验项目
依据Q/GXD126.01-2009《电力设备交接和预防性试验规程》
(一)电力变压器(110kV)
1.绕组直流电阻;
2.绕组绝缘电阻、吸收比;
3.绕组连同套管的tanδ
4.铁芯绝缘电阻;
5.电容型套管主绝缘及末屏对地的绝缘电阻
6.电容型套管的tanδ和电容量
(二)、GIS组合开关:
1.SF6气体微水及杂质组分检测;
2.导体回路电阻;
3.分合闸线圈的直流电阻和动作电压
4.辅助回路和控制回路绝缘电阻
5.辅助回路和控制回路交流耐压
(三)、金属氧化物避雷器(110KV):
1.绝缘电阻;
2.直流1mA电压(U1mA)及0.75U1mA下的泄漏电流;
3.运行电压下的交流泄漏电流;
4.检查放电计数器动作情况
(四)、变压器油试验项目
1.水分mg/L;
2.击穿电压kV;
3.油tanδ(90℃)%;
4.油中溶解气体色谱分析;
(五)真空断路器
1.绝缘电阻
2.导电回路电阻
3.交流耐压
4.辅助回路和控制回路交流耐压
(六)各种预防性试验发现绝缘缺陷的效果
序号
测试方法
发现缺陷的可能性
总评
分布于整个被试品的缺陷
在电极间构成桥路连续的贯穿性缺陷
没有构成贯穿性缺陷
磨损与污闪
电气强度的裕度降低
1
绝缘电阻及泄漏电流
当严重受潮,贯穿性电导增长时能发现
按绝缘电阻及泄漏电流与电压的关系曲线能很好地发现
不易检出
能很好地发现
对某些缺陷可给出间接指示
基本方法之一
2
吸收比
发现受潮很有效
能检出,必须积累经验
能检出,必须积累经验
能检出,必须积累经验
不能发现
估计受潮程度
3
介质损耗因数
由介损与温度的关系曲线发现受潮,由介损与电压的关系曲线发现游离
小电容量的试品,能很好地检出
小电容量的试品能发现
能检出
对某些缺陷可给出间接指示
基本方法之一
4
耐压试验
能发现
当电气强度降低时可能发现
当电气强度降低时可能发现
当电气强度降低时可能发现
能发现
与其它方法配合检查最低电气强度
5
油色谱分析
过热可以很好地发现(CO,C2H4),老化可以发现(CO2)
产生高温和火花放电时可以发现(C2H4,C2H2)
局部放电可以发现(CH4,H2大)
沿面放电可以发现(C2H2大)
放电可以发现(C2H2大)
基本方法之一
6
直流电阻
线径不一
分接开关接触不良
焊接不良,螺丝压得不紧
基本方法之一
7
油耐压试验
能发现
不能
不能
能发现
能发现
基本方法之一
五、试验前准备工作
5.1资料准备
·试验方案;
·试验原始数据记录本;
·出厂或上一次试验数据。
5.2人员需求
·高压试验人员4~6人;
·所有工作人员需通过每年一次的DL409-91《电业安全工作规程》(发电厂和变电所电气部分)年度考试;
·高压试验人员应取得“高压试验”特种资格证书;变压器油和六氟化硫气体试验人员应取得相应的“油务员”特种资格证书
5.3试验仪器设备清单
序号
设备名称
型号规格
厂家(经销商)
1
直流高压发生器
ZGS/C200/300kV,4/3mA
苏州华电
2
介损测试仪
A1-6000E
济南泛华
3
直流电阻测试仪
3395
保定金达
4
断路器动作特性测试仪
DB-8003
武汉大洋
5
回路电阻测试仪
HTC5502
保定金达
6
交流耐压装置
YSJ-L-50kV
7
氧化锌避雷器带电测试仪
AI-6106
济南泛华
8
兆欧表
MIT510
美国
9
雷击计数器校验器
ZGS-J2
苏州华电
10
SF6综合测试仪
SDP1000
北京泰普联合科技开发公司
11
SF6露点仪
DP-19(瑞典)
保定建通电器
12
气相色谱仪
安捷伦6820
安捷伦公司(美国)
13
微量水份测定仪
JF-5
大庆日上仪器公司
14
绝缘油强度测试仪
6801B
保定建通
15
全自动油介损及电阻率测试仪
KD-9101
福州凯特(嘉特)
工器具清单
序号
使用工器具及材料
规格及型号
单位
数量
备注
4
温度计
量程0℃~100℃
个
1
5
湿度计
个
1
6
万用表
块
1
常用
7
电源线、盘
(2×2.5)mm2
套
1
线长视具体情况而定
8
专用工具箱
套
1
内装扳手、螺丝刀等
9
爬梯
把
1
视具体情况而定
10
试验导线
2.5mm2
若干
对试验仪器设备、安全工器具、个人防护用品进行检查,确保所用仪器设备、安全工器具、个人防护用品经试验并合格有效;试验设备在运输过程中采取防雨、防振、防碰撞等措施。
5.4作业条件
户外试验应在良好的天气进行,且空气相对湿度一般不高于80%;遇雷雨天气时,应立即停止工作。
5.5作业流程
六、预防性试验方法及步骤
6.1变压器试验方法及步骤
(1)绕组直流电阻
试验步骤
关键点
存在危害
⑴记录绕组温度或顶层油温
⑵将被试绕组短接接地充分放电
●人员坠落
●人员触电
⑶试验接线:
将被试绕组首尾端分别接入变压器直流电阻测试仪,如图1。
其它非被试绕组悬空
●测量端子应接触良好,必要时应打磨测点表面
●当测量线的电流引线和电压引线分开时,应将电流引线夹于电压引线的外侧。
如图1所示
⑷合上测量仪器电源,选择合适的量程及测量电流
●试验仪器损坏
⑸按下仪器的启动按钮,开始测量
⑹待仪器显示的数据稳定后,读取测量数据
●不同温度下电阻值按下式换算:
R2=R1(T+t2)/(T+t1),式中R1、R2分别为在温度t1、t2下的电阻值,T为电阻温度常数,铜导线取235,铝导线取225)
⑺读完数据后,按下复位[放电]按钮
●需保证放电完全
⑻关闭仪器电源
⑼按以上步骤,分别对变压器高、低压绕组各分接档位进行测量
●仪器放电结束后,方可进行改接线或拆线
●试验仪器设备损坏
●人员触电
●人员坠落
判据:
●1600kVA以上变压器,各相绕组电阻相互间的差别不应大于平均值的2%,无中性点引出的绕组,线间差别不应大于平均值的1%
●1600kVA及以下的变压器,相间差别一般不大于平均值的4%,线间差别一般不大于平均值的2%
●与以前相同部位测得值比较,其变化不应大于2%
(2)铁芯及夹件绝缘电阻
试验步骤
关键点
存在危害
⑴打开铁芯、夹件的外引接地连线
●做好拆线记录
●设备损坏
⑵按图1、图2接线,分别测量铁芯对夹件及地、夹件对铁芯及地绝缘电阻
●采用2500V兆欧表
●人员触电
⑶每个部位测量结束,应将该部位对地充分放电
●人员触电
⑷测量结束,恢复铁芯、夹件外引接地连线
●保证铁芯、夹件牢固接地
●被试设备损坏
判据:
●与以前测试结果相比无显著差别
(3)绕组绝缘电阻、吸收比或极化指数
试验步骤
关键点
存在危害
⑴将被试绕组短接接地充分放电
●人员坠落
●人员触电
⑵试验接线
2.1一次引线全部拆开时:
测量部位
兆区表接线
其他应接地部位
L
G
E
高压绕组-低压绕组及地
高压绕组
—
接地
低压绕组、铁心、夹件
低压绕组-高压绕组及地
低压绕组
—
接地
高压绕组、铁心、夹件
●被试绕组需首末端短接后加压
●采用2500V或5000V兆欧表测量
●被试设备、试验设备损坏
●人员坠落
●人员触电
⑶读取15s、1min和10min时的绝缘电阻值
●不同温度下的绝缘电阻值按下式换算:
式中R1、R2分别为温度t1、t2时的绝缘电阻值
⑷一个部位测试完毕,需将被测绕组充分放电后,才能改接另一个测试部位
●人员触电
●人员坠落
判据:
●绝缘电阻大于10000MΩ时,吸收比和极化指数可仅作为参考,一般吸收比不低于1.1或极化指数不低于1.3
(4)绕组连同套管的tanδ
试验步骤
关键点
存在危害
⑴将被试绕组短接接地充分放电
●人员触电
●人员坠落
⑵试验接线(一次引线全部拆开)
测量部位
介损仪接线
接线法
其他应接地部位
高压端
CX
高压绕组-低压绕组及地
高压绕组
—
反接法
低压绕组、铁心、夹件
低压绕组-高压绕组及地
低压绕组
—
反接法
高压绕组、铁心、夹件
●被试绕组需首末端短接后加压
●试验电压:
绕组电压10kV以上:
10kV
绕组电压10kV以下:
Un
●介损仪的高压屏蔽端均悬空
●人员触电
●人员坠落
●被试设备、试验设备损坏
●试验加压时,与变压器引线相连的刀闸触头带电,应派人监视以防人员触电
⑶进行测量并读取tanδ值
●不同温度下的tanδ值一般按下式换算
tanδ2=tanδ1×1.3(t2-t1)/10
式中tanδ1、tanδ2分别为温度t1、t2时的tanδ值
判据:
●20℃时tanδ不大于下列数值:
110~220kV0.8%
35kV1.5%
(5)电容型套管主绝缘及末屏对地的绝缘电阻
试验步骤
关键点
存在危害
⑴拆开套管末屏接地片(线)
●了解末屏结构,防止损坏末屏
●设备损坏
⑵测量套管主绝缘的绝缘电阻,接线如图1
●与被试套管相连的所有绕组端子短接后接兆欧表的L端,其余绕组端子均接地,套管末屏接兆欧表的E端,G端悬空
●采用2500V兆欧表
●人员触电
●试验设备损坏
⑶测量套管末屏对地的绝缘电阻,接线如图2(G端接高压端)
●套管末屏接兆欧表的L端,兆欧表E端接地,G端接套管高压端
●采用2500V兆欧表
●人员触电
●被试设备、试验设备损坏
⑷每次测量结束,均应对试品充分放电
●人员触电
⑸试验完毕,恢复好末屏接地片(线)
●保证末屏牢固接地
●被试设备损坏
判据:
●主绝缘的绝缘电阻值一般不应低于下列数值:
110kV以下:
5000MΩ
110kV及以上:
10000MΩ
●末屏对地的绝缘电阻不应低于1000MΩ
(6)电容型套管的tanδ和电容值
试验步骤
关键点
存在危害
⑴拆开套管末屏接地片(线)
●了解末屏结构,防止损坏末屏
●设备损坏
⑵测量套管主绝缘的tanδ和电容值,接线如图1
●与被试套管相连的所有绕组端子短接后接介损测试仪高压端,其余绕组端子均接地,套管末屏接介损测试仪,正接线测量
●人员触电
●人员坠落
●试验设备损坏
⑶如果电容型套管末屏对地绝缘电阻小于1000MΩ,应测量末屏对地的tanδ,测量接线如图2
●套管末屏接介损测试仪高压端,与被试套管相连的所有绕组端子短接后接介损测试仪屏蔽端,加压2kV,采用反接屏蔽法测量,其值不大于2%
●人员触电
●人员坠落
●试验设备、被试设备损坏
⑷试验完毕,恢复好末屏接地片(线)
●保证末屏牢固接地
●人员坠落
●被试设备损坏
⑸重复上述步骤,测量变压器其余电容型套管的介损和电容值
●人员触电
●人员坠落
●试验设备、被试设备损坏
判据:
●20℃时的tanδ值不应大于表1中的数值
表1主绝缘的tanδ值(20℃)
●电容型套管的电容值与出厂值或上一次试验值的差别超出±5时%,应查明原因
(7)试验中可能出现的主要异常及对策
序号
异常现象
对策
1
直阻测量时,电流加不上
1.检查三侧接地刀闸是否已经拉开
2.检查测试线夹是否接触良好
3.检查试验仪器量程选择是否合适
2
绕组对地绝缘电阻过低
1.如果变压器的高、中压引线没有拆开,为了避开外部设备的影响,宜测量绕组对铁芯和夹件的绝缘电阻
2.清洁相关套管
3
套管介损异常
1.检查试验接线是否正确、接触是否良好;
2.排除干扰影响;
3.将瓷套表面擦干净;
4.调整试验引线与试品的夹角,尽量接近90度;
5.采用不同试验方法。
6.2断路器试验方法及步骤
(1)导电回路电阻的测量
试验步骤
关键点
存在危害
⑴检查断路器应在合闸位置;
如断路器在分闸位置则应将其合上。
⑵将断路器就地汇控柜“远方/就地”控制把手设在“就地”位置,并且停止在开关就地汇控柜上的工作;
在进行本试验期间,防止远方有人操作断路器。
⑶接线原理图如图三;当断路器断口位置较低时,可让人用分别将两组专用测试线分别从仪器的正负电压、电流极引出,并钳到开关两侧的出线板上。
当断路器断口位置较高时,用高空接线钳将回路电阻测试仪的两个正负电流输出端通过电流线分别接到开关两侧的导线或接线板上,并钳紧;用带金属挂钩的绝缘试验杆将回路电阻测试仪的正、负电压输出端通过电压线分别接到开关两侧的出线板上;
图三
●使用开关回路电阻测试仪进行试验;
●没有特别规定的情况下,测试电流应为直流100A;
●如开关为非单断口断路器,应同时测量每相各断口串联后的总回路电阻值;
●断路器两侧地刀无需打开;
●注意测量时每侧的电压、电流极性应相同;
●左图中C1、C2为电流回路接线端,P1、P2为电压回路接线端。
●当断路器较高时,挂接试验线方法不当会造成人员扭伤及碰伤附近一次设备表面。
⑷选择测量仪器合适的档位进行测量
⑸记录被测断路器的相别及该相的导电回路电阻值;
⑹试验结束后,将断路器恢复到试验前状态。
判据或试验要求:
1)交接时和大修后应符合制造厂规定
2)运行中根据实际情况规定(一般不大于出厂值2倍)
(2)分合闸线圈的试验方法及步骤
方法及步骤
质量或工艺标准
存在危害
1、检查断路器应在分闸位置。
2、将断路器就地汇控柜“远方/就地”控制把手设在“就地”位置,并且停止在开关就地汇控柜上的工作。
3、检查断路器辅助、控制回路电源应已被断开。
4、查阅图纸,确定每个分、合闸线圈回路两侧的试验端子号。
5、测量每个端子的对地交直流电压,确认控制、辅助回路电源确被断开。
6、测量被试回路的直流电阻是否正常,以确认试验回路是否正确。
7、试验接线如图三,当断路器在分闸位置时,将开关直流试验电源的正、负端分别与断路器控制回路中的a、b端相连;
8、调整试验电源的电压至断路器控制回路额定电压的80%和110%,然后按下试验电源的输出按钮使相连的合闸线圈带电,如断路器能合闸则该合闸线圈的动作电压符合规程规定,反之则认为该合闸线圈的动作电压偏高。
图4
9、试验接线如图4,当断路器在合闸位置时,将开关直流试验电源的正、负端分别与断路器控制回路中的c、d端相连。
10、调整试验电源的电压至断路器控制回路额定电压的30%,然后按下试验电源的输出按钮使相连的分闸线圈带电,重复按3次,断路器不应分闸,否则则认为该分闸线圈的最低动作电压偏低;
11、随后调整试验电源的电压比断路器控制回路额定电压的65%及120%(分别进行),然后按下试验电源的输出按钮,使分闸线圈带电,此时断路器应能分闸,否则认为该分闸线圈的最低动作电压偏高。
12、依次完成所有分、合闸线圈的试验,试验结束后将断路器恢复至试验前状态。
●如断路器在合闸位置则应将断路器分闸。
●在进行本试验期间,防止远方有人操作断路器。
●如未断开则向值班员申请断开该电源。
●断路器在分闸状态时测量合闸控制回路直流电阻;在合闸状态时测量分闸控制回路直流电阻。
●使用开关直流试验电源仪进行试验。
●图七中,HA为合闸按钮,TA为分闸按钮,HQ为合闸线圈,TQ为分闸线圈,DL则为断路器的位置接点。
●部分断路器的分闸回路上串联有分压电阻,在该类断路器上进行试验时,c、d端子间应包含该分压电阻。
●二次端子较多,试验时加压位置容易看错。
试验要求:
(1)直流电阻应符合制造厂规定
(2)并联合闸脱扣器应能在其交流额定电压的85%~110%范围或直流额定电压的80%~110%范围内可靠动作;并联分闸脱扣器应能在其额定电源电压的65%~120%范围内可靠动作,当电源电压低至额定值的30%或更低时不应脱扣
(3)操作机构分合闸电磁铁或合闸接触器端子上的最低动作电压应在操作电压额定值30%~65%之间
(4)在使用电磁机构时,合闸电磁铁线圈通流时的端电压为操作电压额定值的80%时应可靠动
(3)辅助回路及控制回路绝缘电阻的测量
试验步骤
关键点
存在危害
⑴检查断路器辅助、控制回路电源应已被断开。
如未断开则向值班员申请断开该电源。
●如该电源未断开会造成试验设备损坏
⑵将断路器就地汇控柜“远方/就地”控制把手设在“就地”位置。
在进行本试验期间,防止远方有人操作断路器。
⑶查阅断路器就地汇控柜的控制回路图,确认所有被加压端子。
⑷用万用表测量各个加压端子的对地交、直流电压,确认断路器的辅助、控制回路电源已被拉开。
⑸先将兆欧表E端接地,再将L端接到控制、辅助回路上的被加压端子,测量端子绝缘电阻,读取绝缘电阻值。
●使用500V或1000V兆欧表;
●所有辅助及控制回路上的每个电气段都应该被试验一次;
●控制及辅助回路应包含分合闸线圈及储能电机;
●在对分、合闸线圈及储能电机所在的电气段进行试验时,应将分、合闸线圈或储能电机电源两端短接。
●试验电压加错位置易造成二次元件损坏或试验设备损坏。
⑹记录被加压端子的编号及其对地绝缘电阻值。
●
⑺更换被试的加压端子并重复⑸、⑹步直至所有的加压端子的对地绝缘电阻值都已被测量。
测量完毕应对被加压端子进行放电。
●
⑻试验结束后,将断路器恢复到试验前状态。
●
试验要求:
绝缘电阻不低于2MΩ
(4)辅助回路及控制回路耐压试验
试验步骤
关键点
存在危害
试验方法与“
(2)辅助回路及控制回路的绝缘电阻测量”的方法相同。
采用2500V兆欧表代替2000V交流耐压设备进行试验。
试验要求:
加压1分钟,无击穿。
(5)六氟化硫气体检测试验方法及步骤
表5作业项目、方法及标准
序号
项目或流程
方法及步骤
质量或工艺标准
风险说明
1
试验现场准备工作
1.了解现场风向
2.检查SF6电气设备气体压力是否正常,并抄录其铭牌参数;现场检查试验所用接头是否匹配
3.记录现场环境温度、湿度
现场环境湿度≤85%
2
连接试验管路,启动测试仪器
1.启动测试仪器,检查仪器自检是否正常。
如不能通过自检,应查明具体原因
2.选择合适的测试接头,连接到待测设备,接入仪器排气管
1.试验管路可选用无缝不锈钢管、铜管和聚四氟乙烯
2.管道连接衬片应采用紫铜垫片或聚四氟乙烯垫片
3
测量
1.打开测试气路阀门,调节气体流量符合测量要求
2.启动湿度仪(及分解物检测仪)测试SF6气体湿度(及气体分解物),待数据稳定后读数,并分析数据,记录测量读数
3.如果测试结果超标或处于超标临界值,重新复测一次,两次测试的结果应满足试验规程要求,如不满足应查找具体原因
4.记录测量结束时的压力
1.测试前、后用干燥的氮气吹洗管路
2.若接头和管道有漏气情况,应终止试验,及时处理泄漏部件
3.测量中密切注意设备的压力变化,若压力下降太快应及时终止测量,查明压力下降的原因后,确定是否继续测量
高空坠落
、感应电、SF6气体泄漏、压力低报警、闭锁
4
试验结束
1.测试完成后,拆除测试管路,恢复设备至测试前状态,同时检查设备气体压力是否在正常范围
2.定性检查设备泄漏情况
1.设备气体压力在正常范围
2.使用定性检漏仪检查设备应无泄漏,发现设备有泄漏应作好记录,同时通知相关人员
SF6气体泄漏
5
数据处理
1.露点-湿度的换算
2.温度-湿度的修正
3.分解物含量计算
按照DL506的要求换算至20℃的气体湿度
6
试验现场清理
1.关闭仪器设备
2.清理现场
恢复至试验前状态
判据或试验要求:
断路器灭弧室气室大修后应≤150μL/L;运行中应≤300μL/L
10作业中可能出现的问题及对策
作业中可能出现的问题及对策见表6
表6作业中可能出现的问题及对策
序号
异常情况
对策
1
测量数据不稳定
1.检查露点仪是否正常,同时检查管道和接头是否清洁
2.管道和接头污染时应清洁管道和试验接头,必要时用溶剂清洗接头和管道并干燥
3.当气体中带有较大的杂质时,测量数据会不稳定。
应考虑使用阻容式露点仪
2
测量数据与以往偏差较大
1.检查仪器是否正常,管道是否泄漏,重新进行测量
2.检查测量环境温度是否相近,温度相差较大时,测量结果会偏差较大
3.气体中的有机物会影响测量的正确性,必要时应测量设备中的有机物含量
4.应尽量用同一台仪器测量
3
气体泄漏
1.防止因外力引起连接管路松脱造成SF6气体泄漏
2.更换不合格的密封部件
4
设备阀门泄漏
1.拆除测试接头后,关闭阀门仍有泄漏,迅速反复开闭阀门,可以使阀门关闭正常
2.轻微泄漏可用力关闭阀门
3.可以将充气接头立即重新拧紧,利用充放气管路阀门进行密封
5
气体压力不足
停止测试,立即通知检修人员处理
6.3避雷器试验方
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