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2018-05-03
*,交流耐壓是考核電力變壓器絕緣強度的有效的方法。隨著(zhù)試驗裝置的開(kāi)發(fā),故在《預規》中規定對更換繞組的變壓器均應進(jìn)行耐壓試驗,對10kV及以下的變壓器為1~5年做定期耐壓試驗,對66kV及以下的變壓器在大修后做耐壓試驗。進(jìn)行此項試驗必須在其他試驗都正常的情況下進(jìn)行,如絕緣電阻、吸收比、極化指數、泄漏電流、tgδ及絕緣油等試驗。如發(fā)現有缺陷,應在處理完好后再進(jìn)行耐壓,以免造成不應有的絕緣擊穿。耐壓試驗方法如下。
1、外施電壓法(加1min工頻電壓),它用于全絕緣變壓器或分級絕緣的中性點(diǎn)耐壓及低壓繞組的耐壓試驗。
2、倍頻感應法。它用于分級絕緣變壓器的耐壓試驗。
3、操作波感應試驗法。它是用來(lái)考核變壓器絕緣耐操作過(guò)電壓的能力的試驗,對220kV大型變壓器,允許用操作波耐壓代替倍頻感應耐壓來(lái)考核變壓器的主絕緣和縱絕緣。
一、測量方法
1、外施電壓法
(1)按被試變壓器的電壓,容量和電容來(lái)選擇試驗變壓器。其應輸出的電流為:
I=ωCX×U(MA)
ω=2πƒ
式中CX一一變壓器電容量,μF;
U一一試驗電壓,kV。
其所需電源容量為P=ωCXU2×10-3(kVA),一般不得超載運行。當試驗變壓器不能滿(mǎn)足耍求時(shí),可以采用串聯(lián)諧振成套試驗裝置。其他的設備還有調壓器,過(guò)流保護,電壓測量裝置,保護球間隙,保護電阻,控制裝置等,一般在成套設備中都已經(jīng)配備好,但需要進(jìn)行調試。
(2)在進(jìn)行耐壓前,其他試驗必須合格。油浸變壓器若經(jīng)濾油或運輸,應靜置一段時(shí)間再試驗。(對500kV的72h以上,220及330kV的48h以上,110kV及以下的24h以上。)
(3)接上被試變壓器,接通電源,從零開(kāi)始升壓,升壓速度從75%試驗電壓后應以每秒2%試驗電壓均勻升壓。
(4)升壓過(guò)程中,應監視高壓回路和變壓器有無(wú)異常。如有異常,應查明原因并降壓停電。升到試驗電壓后保持1min,然后降壓并斷開(kāi)電源。并對變壓器進(jìn)行放電。
(5)試驗前后應測量絕緣電阻且應無(wú)明顯差別。
2、操作波試驗
由于操作波試驗具有簡(jiǎn)單、經(jīng)濟、便于現場(chǎng)使用的優(yōu)點(diǎn),故允許用來(lái)代替倍頻感應耐壓來(lái)考核變壓器的主絕緣和縱絕緣。
(1)波形及試驗電壓。波形如圖4-3所示。其中波頭時(shí)間(Tcr)應≥1OOμS;波尾(TZ)時(shí)間應≥1000μS;超過(guò)90%規定峰值持續時(shí)間(Td(90))應≥200μS,反峰電壓值(U2m)不大于試驗電壓的50%(試驗電壓值可參見(jiàn)預規的表6)。
操作波波形圖
圖4-3操作波波形圖
(2)基本接線(xiàn)方式。單相變壓器接線(xiàn)如圖4-4所示,三相變壓器接線(xiàn)如圖4-5及圖4-6所示。
單相變壓器試驗接線(xiàn)330kV、500kV三相變壓器試驗接線(xiàn)
圖4-4單相變壓器試驗接線(xiàn)圖4-5330kV、500kV三相變壓器試驗接線(xiàn)
試驗的具體接線(xiàn)及各元件的參數,對于不同電壓等級和容量的變壓器,可根據具體情況計算而得。(詳見(jiàn)DL474.6-1992導則部分)
(3)將全電壓與0.5、0.75倍試驗電壓下的電壓、電流進(jìn)行比較,便可判斷變壓器是否出現故障。當主絕緣擊穿時(shí),電壓突然截斷并產(chǎn)生振蕩,電流也突然上升。當匝間或段間絕緣損壞時(shí),(如短路)被試端電壓幅值降低,波頭時(shí)間變短,波尾時(shí)間縮短,中性點(diǎn)示傷電流峰值超前于電壓過(guò)零時(shí)間。
110kV、220kV三相變壓器試驗接線(xiàn)
圖4-6110kV、220kV三相變壓器試驗接線(xiàn)
(4)具體的安全注意事項可參見(jiàn)《DL474.6-1992導則》。
二、實(shí)例說(shuō)明
1、實(shí)例1-1試驗變壓器的選擇
某變電所有二臺變壓器,容量為8000kVA,電壓為35kV。要對其進(jìn)行工頻交流耐壓試驗,選擇試驗變壓器。已知其高壓對低壓及地(外殼)的電容為7000PF。
根據《預規》要求:35kV變壓器的定期試驗電壓值按部分交換繞組電壓值,即72kV考慮,交接試驗電壓值按全換繞組考慮,即85kV。按上述計算公式,I=UWCX=72×103×314×7000×10-12=158×10-3A,P=100×103×158×10-3=15.8kVA,選擇100kV原因是考慮到35kV系統的其他高壓設備也可使用。(電流和電壓互感器為72kV,少油斷路器為95kV,絕緣子為100kV,閥式避雷器為50kV,隔離開(kāi)關(guān)為95kV)。
按上述計算可選取YDJ-20kVA/100kV型試驗變壓器。
2、實(shí)例1-2避免誤判斷
一臺三相電力變壓器,容量90MVA,電壓220kV進(jìn)行操作波感應耐壓試驗。試驗接線(xiàn)如圖4-7所示。
操作波試驗接線(xiàn)圖
圖4-7操作波試驗接線(xiàn)圖
在50%試驗電壓下的電壓波形出現異常,波峰處波形出現一個(gè)凹陷,如圖4-8所示。
分析放電回路,G1擊穿后,C1通過(guò)R2向C2、T3放電,由于T3中電流不能突變,實(shí)際上是C1向C2充電,而C1>C2形成波形的上升部分,經(jīng)Tcr時(shí)間后UC2≈UC1,并維持大于200μS時(shí)間,若球隙G1間隙調得過(guò)大,造成G1熄弧,熄弧后,C2向T3放電,C2上電壓下降,當UC1>UC2時(shí),G1又被擊穿,C1又向C2,T3放電,UC2回升,這就形成波形中的凹陷,后C1,C2共同向T3放電,形成試驗電壓波形的波尾部分。經(jīng)調整G1后,凹陷便消失,避免了誤判斷。
3、實(shí)例1-3從波形圖分析故障性質(zhì)
對某臺變壓器進(jìn)行操作波試驗時(shí),在示波圖上出現如圖4-9(a)所示波形,即電壓升至擊穿點(diǎn)后便突然下跌,隨之產(chǎn)生振蕩,而電流則同時(shí)突升。這種波形屬于*性的主絕緣擊穿。
對另一臺變壓器進(jìn)行操作波試驗時(shí),電壓波下降后又回升,形成馬鞍形,如圖4-9(a)所示,電流則發(fā)生突變和振蕩,此種波形屬于由于油的滅弧作用使故障點(diǎn)絕緣恢復。
對一臺有金屬性匝間短路變壓器進(jìn)行試驗時(shí),其電壓幅值由于匝電流去磁作用而降低,同時(shí)由于短路點(diǎn)損耗使電容放電加快,波尾部分電壓明顯下凹,而電流則基本不變,第二峰值提前出現(電阻損耗影響)
對匝間發(fā)生火花放電的情況,由于火花熄滅使電壓下跌又回升,形成一個(gè)凹陷,電流在對應點(diǎn)有振蕩,整個(gè)波形無(wú)明顯變化
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