電磁式電壓互感器介質(zhì)損耗因數(shù)tanδ的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試方法
1、電磁式全絕緣電壓互感器
1.1 試驗(yàn)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(diǎn)的正接法來測(cè)量tanδ及電容值;也可以采用對(duì)電橋的E點(diǎn)加壓,將一次繞組短路,接QS1電橋的Cx點(diǎn),其各二次繞組均短路直接接地的反接法。
1.2 判斷和標(biāo)準(zhǔn)
電磁式電壓互感器在交接試驗(yàn)時(shí),35kV油浸式的tanδ(%)可參照DL/T 596規(guī)定判斷。35kV以上的,在試驗(yàn)電壓為10kV時(shí),按制造廠試驗(yàn)方法測(cè)得的tanδ值不應(yīng)大于出廠試驗(yàn)值的130%。
運(yùn)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(jí)式電壓互感器
2.1 繞組結(jié)構(gòu)
圖1-1為220kV串級(jí)式電壓互感器的繞組及結(jié)構(gòu)布置圖。一次繞組分成4段,繞在兩個(gè)鐵芯上;兩個(gè)鐵芯被支撐在絕緣支架上,鐵芯對(duì)地分別處于3/4和1/4的工作電壓,一次繞組zui末一個(gè)靜電屏(共有4個(gè)靜電屏)與末端“X”相連接,“X”點(diǎn)運(yùn)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(yùn)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(jí)的繞組及結(jié)構(gòu)布置與220kV級(jí)類似,一次繞組共分2段,只有一個(gè)鐵芯,鐵芯對(duì)地電壓為1/2的工作電壓。
圖1-1 220kV串級(jí)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(yàn)方法和接線
測(cè)量串級(jí)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(yàn)法和自激法。末端加壓法采用較廣,它的優(yōu)點(diǎn)是電壓互感器A點(diǎn)接地,抗電場(chǎng)干擾能力較強(qiáng),不足之處是存在二次端子板的影響,且不能測(cè)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(cè)出絕緣支架的tanδ值。電壓互感器的預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)定,必須增加對(duì)絕緣支架的介質(zhì)損失值的測(cè)試項(xiàng)目,因此DL/T 596建議采用末端屏蔽法試驗(yàn)。自激法抗干擾力差,一般較少采用。
a) 試驗(yàn)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(cè)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(diào)電容;Cn——標(biāo)準(zhǔn)電容;R3——電橋可調(diào)電阻
圖1-3 末端加壓法測(cè)量對(duì)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(diào)電容;Cn——標(biāo)準(zhǔn)電容;R3——電橋可調(diào)電阻
圖1-4 末端屏蔽法:電壓互感器底座接地測(cè)量一次對(duì)二次繞組的試驗(yàn)接線(測(cè)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(diào)電容;Cn——標(biāo)準(zhǔn)電容;R3——電橋可調(diào)電阻
圖1-5 末端屏蔽法:電壓互感器底座對(duì)地絕緣測(cè)量一次對(duì)支架與二次繞組并聯(lián)的試驗(yàn)接線(測(cè)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(diào)電容;Cn——標(biāo)準(zhǔn)電容;R3——電橋可調(diào)電阻
圖1-6 末端屏蔽法直接測(cè)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(diào)電容;Cn——標(biāo)準(zhǔn)電容;R3——電橋可調(diào)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(diào)電容;Cn——標(biāo)準(zhǔn)電容;R3——電橋可調(diào)電阻
表1-1 測(cè)量電壓互感器tanδ和電容的接線方法
序號(hào) | 試驗(yàn)方法 | 圖號(hào) | 西林電橋接線方式 | 被試品接線方式 | 被測(cè)絕緣部位 |
測(cè)得 結(jié)果 |
||||||||
接線 方法 |
Cx端 的連接 |
“E”端 的連接 |
加壓端和 試驗(yàn)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(jīng)E加2kV~3kV | ax,aDxD | 接地 | √ | √ | √ | √ | |||
b) 絕緣支架tanδ和電容的測(cè)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(cè)量的靈敏度很低,在強(qiáng)電場(chǎng)干擾下往往不易測(cè)準(zhǔn),建議使用間接法,按圖1-4和圖1-5兩次測(cè)量后,用式(1)計(jì)算出絕緣支架的電容Cc和介質(zhì)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(cè)量的一次對(duì)二次繞組的電容及介損值;
Cb及tanδb——按圖1-5接線測(cè)量的一次對(duì)支架與二次繞組并聯(lián)的電容及介損值。
按圖1-6測(cè)量時(shí),為便于電橋平衡,需要在R4上再并接適當(dāng)電阻,通常,取外并電阻后R1=R4/n(n=1、2、3、…、9)。此時(shí),被試的tanδ值等于C4的微法值除以n,即tanδ=C4/n。
2.3 試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
串級(jí)式(分級(jí)絕緣)電壓互感器20℃時(shí)的tanδ值應(yīng)不大于表1-2中數(shù)值。
表1-2 串級(jí)式(分級(jí)絕緣)電壓互感器測(cè)量tanδ的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
電壓等級(jí) | 試驗(yàn)方法 |
交接及大修后 % |
運(yùn)行中 % |
|
66kV~220kV | 常規(guī)試驗(yàn)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 |