電壓互感器倍頻感應(yīng)耐壓試驗(yàn)的應(yīng)用

李 強(qiáng)

(中核核電運(yùn)行管理有限公司，浙江 海鹽 314300)

0 引言

電壓互感器(potential transformer，PT)是電力系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備，它的安全穩(wěn)定運(yùn)行影響著電廠乃至電力系統(tǒng)的安全。根據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，電氣設(shè)備的故障絕大多是因?yàn)榻^緣缺陷引起的；隨著近年來電力系統(tǒng)電壓等級(jí)的不斷提高，對(duì)電氣設(shè)備的絕緣要求也越來越高。當(dāng)一些繞組類設(shè)備(如電壓互感器)的匝間絕緣變得相對(duì)薄弱時(shí)，常規(guī)的工頻耐壓試驗(yàn)只能檢驗(yàn)設(shè)備的主絕緣，無法有效對(duì)匝間絕緣進(jìn)行檢驗(yàn)。

感應(yīng)耐壓試驗(yàn)是檢驗(yàn)匝間絕緣(縱絕緣)的有效手段；同時(shí)對(duì)于一些分級(jí)絕緣式(半絕緣)的電壓互感器，由于其一次繞組的尾端絕緣等級(jí)只有幾kV，無法與首端共同承受同一試驗(yàn)電壓，也只能采用感應(yīng)耐壓的方式。

一般耐壓試驗(yàn)的試驗(yàn)電壓為設(shè)備額定電壓的2—3倍，如果采用感應(yīng)耐壓的方式，要在電壓互感器上施加如此高的試驗(yàn)電壓，鐵芯將嚴(yán)重飽和，所以實(shí)際上是行不通的。

因此，DL/T 596—2005《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》中規(guī)定，串級(jí)式或分級(jí)絕緣式的電壓互感器采用倍頻感應(yīng)耐壓試驗(yàn)。

1 倍頻感應(yīng)耐壓試驗(yàn)的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施方法

倍頻感應(yīng)耐壓試驗(yàn)通常在電壓互感器的二次繞組施加頻率高于工頻的試驗(yàn)電壓，進(jìn)而在電壓互感器的高壓側(cè)感應(yīng)出相應(yīng)的高壓試驗(yàn)電壓，達(dá)到檢驗(yàn)電壓互感器絕緣(包含匝間絕緣)的目的。

在對(duì)電壓互感器進(jìn)行倍頻感應(yīng)耐壓試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)在電壓互感器的高壓側(cè)接入電壓測(cè)試裝置，并及時(shí)監(jiān)測(cè)高壓側(cè)的試驗(yàn)電壓，防止高壓側(cè)的試驗(yàn)電壓超出試驗(yàn)要求，造成電壓互感器絕緣損壞。電壓互感器倍頻感應(yīng)耐壓試驗(yàn)高壓側(cè)監(jiān)測(cè)試驗(yàn)電壓的接線如圖1所示。

圖1 電壓互感器倍頻感應(yīng)耐壓試驗(yàn)高壓側(cè)監(jiān)測(cè)電壓接線

若試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)不具備高壓側(cè)監(jiān)測(cè)試驗(yàn)電壓的條件，可從電壓互感器的另一個(gè)二次繞組進(jìn)行電壓測(cè)量，監(jiān)測(cè)試驗(yàn)電壓。

電壓互感器倍頻耐壓試驗(yàn)二次側(cè)監(jiān)測(cè)試驗(yàn)電壓的接線如圖2所示。

若現(xiàn)場(chǎng)采用低壓側(cè)監(jiān)測(cè)試驗(yàn)電壓的方式，因電壓互感器為容性設(shè)備，則必須考慮容升效應(yīng)對(duì)感應(yīng)到高壓側(cè)試驗(yàn)電壓的影響，避免容升效應(yīng)導(dǎo)致感應(yīng)到高壓側(cè)的試驗(yàn)電壓超出試驗(yàn)要求，造成電壓互感器的損壞。各電壓等級(jí)電壓互感器的推薦容升系數(shù)如表1所示。

本項(xiàng)目2014年11月底進(jìn)場(chǎng)，1號(hào)交通洞作為地下泵站及其附屬洞室群的主要施工通道，其施工進(jìn)度直接影響到地下泵站及其附屬洞室的施工進(jìn)度。此時(shí)不是遷墳時(shí)節(jié)，由于遷墳、征地、移動(dòng)果林附著的3路線纜等地面附著物較為困難，在增加大量投資的同時(shí)也需要耗費(fèi)大量的時(shí)間，短期內(nèi)1號(hào)交通洞無法施工，對(duì)此將1號(hào)交通洞進(jìn)口段由設(shè)計(jì)的明挖改為洞挖施工。

圖2 電壓互感器倍頻耐壓試驗(yàn)二次側(cè)監(jiān)測(cè)電壓接線

表1 各電壓等級(jí)電壓互感器的推薦容升系數(shù)

考慮容升后的試驗(yàn)電壓可按公式（1）進(jìn)行計(jì)算：

式中：US——考慮容升后，修正的低壓側(cè)試驗(yàn)電壓，V；ux——標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)程規(guī)定的高壓側(cè)試驗(yàn)電壓，V；K——電壓互感器的變比；K′——容升修正系數(shù)。

按規(guī)程規(guī)定，倍頻感應(yīng)耐壓試驗(yàn)電壓為出廠試驗(yàn)電壓的80 %。

2 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的注意事項(xiàng)

現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行電壓互感器倍頻感應(yīng)耐壓試驗(yàn)時(shí)，必須注意以下幾點(diǎn)。

(1) 為防止試驗(yàn)過程中因諧振等因素造成過電壓，必須設(shè)置過壓和過流保護(hù)。過壓保護(hù)值設(shè)定為試驗(yàn)電壓的1.15—1.5倍，過流保護(hù)值應(yīng)根據(jù)被試?yán)@組額定電流的1.15—1.5倍設(shè)定。

(2) 試驗(yàn)開始前，必須檢查確認(rèn)高壓繞組尾端已可靠接地。

(3) 試驗(yàn)開始前，必須檢查確認(rèn)高壓繞組和其他非加壓二次繞組未首尾短路。

(4) 如采用高壓側(cè)測(cè)量試驗(yàn)電壓的方式，在試驗(yàn)開始之前，必須檢查并確認(rèn)高壓測(cè)試裝置已可靠接地。

(6) 應(yīng)核對(duì)電壓互感器加壓二次繞組的額定電流，試驗(yàn)過程中嚴(yán)禁試驗(yàn)電流超過互感器的二次額定電流。

如試驗(yàn)電流確實(shí)無法限制在互感器二次繞組的額定電流之內(nèi)，則必須采取限流措施。

(7) 在試驗(yàn)電壓頻率等于或小于2倍工頻時(shí)，試驗(yàn)時(shí)間為60 s；當(dāng)試驗(yàn)電壓頻率大于2倍工頻時(shí)，全電壓試驗(yàn)時(shí)間(s)為120×額定頻率／試驗(yàn)頻率，但不應(yīng)低于15 s。

(8) 試驗(yàn)過程中，應(yīng)時(shí)刻關(guān)注被試電壓互感器的試驗(yàn)電流和試驗(yàn)電壓有無變化，電壓互感器有無異音等情況。

(9) 試驗(yàn)過程中如發(fā)現(xiàn)異常，應(yīng)立即將試驗(yàn)電壓降至0。

3 試驗(yàn)結(jié)果的判斷依據(jù)

在試驗(yàn)結(jié)束之后，需要對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行判斷，以分析電壓互感器是否還存在缺陷。結(jié)合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)以及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)進(jìn)行以下分析和判斷。

(1) 在試驗(yàn)過程中，試驗(yàn)電流和試驗(yàn)電壓不應(yīng)發(fā)生突變，被試電壓互感器不應(yīng)有放電等異音。

(2) 串級(jí)式或分級(jí)絕緣式(半絕緣)電壓互感器應(yīng)在倍頻感應(yīng)耐壓試驗(yàn)前后各進(jìn)行一次額定電壓下的空載試驗(yàn)。空載電流和空載損耗的2次測(cè)得值相比不應(yīng)有明顯差別。

(3) 對(duì)于油浸式電壓互感器，在倍頻感應(yīng)耐壓試驗(yàn)前后，對(duì)電壓互感器的油進(jìn)行色譜分析。2次測(cè)得值相比不應(yīng)有明顯差別。

(4) 在進(jìn)行倍頻感應(yīng)耐壓試驗(yàn)前后，電壓互感器高壓側(cè)繞組的絕緣電阻和直流電阻不應(yīng)發(fā)生明顯變化。

4 結(jié)束語(yǔ)

電壓互感器的倍頻感應(yīng)耐壓試驗(yàn)是一項(xiàng)試驗(yàn)電壓高技術(shù)要求嚴(yán)格的試驗(yàn)，在其能有效檢驗(yàn)電壓互感器是否存在絕緣缺陷的同時(shí)，也容易因操作或考慮不當(dāng)而導(dǎo)致電壓互感器的損壞。故在對(duì)電壓互感器進(jìn)行倍頻感應(yīng)耐壓試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)充分考慮容升、試驗(yàn)頻率以及試驗(yàn)時(shí)間等因素，確保倍頻感應(yīng)耐壓試驗(yàn)的順利開展。

參考文獻(xiàn):

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