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                      探析电压互感器绝缘性能测量方法

                      作者:石文博时间:2019-07-03 14:04:00  来源:  阅读次数:11次 ]
                      一、互感器工作原理介绍
                      所谓互感器就是将大电流或者高压按比例变换为小电流(通常为 1A 或者 5A)或者低压(通常为 100V)的一次设备。作用是将高压侧和低压侧隔离,大电流变为小电流,相位上保持一定的关系,实现了对高压侧系统的电压和电流的实时测量、计量、控制及;,确保了运行人员和二次设备的安全;ジ衅鞯陌踩诵芯龆ㄗ耪龅缌ο低车哪芊癜踩榷ㄔ诵,在电力系统中是非常关键的一次设备。
                      其中电压互感器(PT)有两种类型:电磁式互感器和电容式互感器,第一种电磁式电压互感器构成如下图一所示,其组成部件主要为一次绕组,二次绕组,铁芯;优点为容量相对比较小。
                      第二种电容式电压互感器构成如下图二所示,主要由电容分压器和中压变压器组成;相比第一种电磁式互感器而言,优点是可以避免铁芯饱和引起铁磁谐振,在经济上比较合理,安全系数相对较高。
                      二、介质损耗因数测量方法介绍
                      电气设备绝缘性能测试方法主要有绝缘电阻测量、泄漏电流、介质损耗因数 tgδ 三种基本类型,其中介质损耗因数 tgδ 相对其它两种绝缘性能检测方法,优点是介质损耗因数 tgδ 不受被试品尺寸、试验电压等因素干扰,对于发现电气设备的绝缘整体受潮、劣化变质和局部缺陷等故障具有重要意义。其中介质损耗因数 tanδ 的测试公式如下:
                      采用交流电桥进行介质损耗因数测量,其接线方法常用的有反接法和正接法两种。常用的主要是反接线法(反接法适用电容器一端必须接地)。测量仪器试验接线方法如图三所示,试验电压通常为 10KV,电桥测量电路处于高电位,因为试验引线对地电容的干扰强,端子板对测量数据的影响相对较大,所以试验的电容数值比正接法大,测量误差相对较高,并且安全性比较差。
                        图三 反接法接线图 图四 正接法接线图
                      当采用正接线方法(正接法适用电容器没有接地)进行测量时,试验电压通常 2kV,以不超过 3KV 为准,电桥测量电路处于低电位,端子板对测量数据几乎没有影响,电容测量值更准确,测量误差较小,安全系数比较高。
                      三、应用事例
                      2017 年 10 月份检修项目部对宁东水厂的 35KV 电压互感器侧一次线圈对二次线圈及铁芯绝缘电阻测量,其吸收比为 1.12,对比往年的吸收比为 1.8,试验合格标准为不低于 1.3。介质损耗因数测量数据为 47.29,对比往年的数据最高为 1.35,试验合格标准为不超过 3.0;电容量为 47PF,往年数据检测为 290PF,数据严重下降。几项检测数据均不符合电力设备试验运行规程标准规定。通过对电压互感器外观检测未发现瓷裙裂纹和闪络痕迹,没有渗漏油痕迹,呼吸器密封罩紧固良好。经查询设备运行缺陷记录发现,该互感器在两年前发现运行声音相对稍大(正常情况下为轻微的电磁振动声音),因此将互感器进行吊装拆分检查,检查发现电压互感器内油气隔膜有少量进水,原因是互感器防雨螺帽设计缺陷,造成下雨时通过密封罩顶部通气螺丝注入油气隔膜内,由于电压互感器长期带电运行,油温高,并且油温变化范围比较大,引起油气隔膜长期持续运动出现老化、龟裂现象。慢慢形成雨水进入互感器绝缘油内,导致互感器的绝缘性能显著降低。处理方法是将互感器的线圈经过 48 小时的烘干处理,将互感器内的不合格油更换为合格的新油,更换合适的防雨帽和新的油气隔膜,通气螺丝上加装硅胶呼吸器。然后将互感器组装完毕进行测试,经检测其绝缘电阻吸收比为 1.7,介质损耗因数测量数据为 1.42,电容量为 278PF,油耐压为 41KV,合格标准不低于 30KV,试验数据全部符合电力规程相关规定,说明该电压互感器合格,满足设备带电运行要求。
                      四、互感器巡视及维护注意事项
                      (1)值班运行人员严格按照规程规定巡视互感器,检查其声音是否正常的嗡嗡声,油位是否在合格范围内、油色有无变化,检查互感器外部瓷裙并无裂纹和闪络痕迹和渗漏油现象,及时消除潜在故障隐患。
                      (2)互感器进行检修时应该重点检查其密封圈,根据经验通常老化的密封圈会渗漏油,及时更换已经老化不合标准的密封圈,检查其呼吸器内部的吸湿剂是否受潮。
                      (3)检修时拆装电压互感器时注意断开二次开关或者拨掉二次熔断器,防止反送电,断开相关的;ぷ爸,防止;ぷ爸梦蠖,拆除二次线时注意将二次线做好标记,以便恢复接线从新投入时要用万用表进行对相。
                      (4)互感器投退时尽量避免产生谐振的操作。
                      五、结束语
                      总之,电压互感器是非常重要的一次设备,互感器发生故障对电力系统的安全运行影响重大,要想减少互感器的故障,确保供电系统安全运行,只有不断总结使用的经验和故障处理的方法,加强互感器的日常巡视及例行维护工作,检修中严格按照电力设备检修规程要求执行,杜绝人为造成故障;这样才能将设备事故降到最低,进一步保障系统稳定可靠运行。
                      参考文献:
                      [1] 张土成 . 变电运行技能培训教材 . 中国电力出版社 .1995.8.
                      [2] 电气设备预防性试验规程 .
                      [3] 罗辑 . 浅析两起 110kV 电容式电压互感器故障 [J]. 高电压技术,2005,.
                      [4] 段兰 . 电压互感器高压侧熔断器熔断后的操作处理 [J]. 云南水力发电,2008

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