高壓試驗培訓(xùn)課件

1、1、高壓電氣設(shè)備交接試驗、預(yù)防性試驗電力系統(tǒng)的電氣設(shè)備分為一次設(shè)備和二次設(shè)備，一次設(shè)備（也稱主設(shè)備）是構(gòu)成電力系統(tǒng)的主體，它是直接生產(chǎn)、輸送和分配電能的設(shè)備，包括發(fā)電機(jī)、電力變壓器、開關(guān)設(shè)備和GIS設(shè)備、互感器、電力母線、電力電纜和輸電線路、避雷器、絕緣子、接地裝置等。二次設(shè)備是對一次設(shè)備進(jìn)行控制、調(diào)節(jié)、保護(hù)和監(jiān)測的設(shè)備，它包括控制器具、繼電保護(hù)和自動裝置、測量儀表、信號器具等。二次設(shè)備通過電壓互感器和電流互感器與一次設(shè)備取得電的聯(lián)系。 高壓電氣設(shè)備從生產(chǎn)廠家出來到安裝完畢，投入使用之前要做交接試驗，以后運行期間要例行做預(yù)防性試驗。兩種試驗都是為了測試設(shè)備性能防范故障發(fā)生，前者是在設(shè)備安裝或更

2、改后驗收性質(zhì)的初次試驗，后者是運行期間例行做的，試驗的內(nèi)容項目有所差異。比如電力變壓器交接的時候就要做以下試驗：（1）絕緣油試驗或SF6氣體試驗 絕緣油耐壓測試儀、色譜儀、油中溶解氣體測試儀、SF6微水測試儀、SF6分解產(chǎn)物分析儀、SF6純度測試儀等（2）測量繞組連同套管的直流電阻 直流電阻測試儀（3）檢查所有分接頭的電壓比 變比測試儀（4）檢查變壓器的三相接線組別和單相變壓器引出線的極性 變比組別測試儀（5）測量與鐵芯絕緣的各緊固件及鐵芯絕緣電阻 絕緣電阻測試儀（6）非純瓷套管的試驗（絕緣電阻、介損測試、絕緣油耐壓、SF6套管氣體試驗） 絕緣電阻測試儀、介損測試儀、絕緣油耐壓測試儀、SF6氣

3、體試驗設(shè)備（7）有載調(diào)壓切換裝置的檢查和試驗 有載分接開關(guān)測試儀（8）測量繞組連同套管的絕緣電阻、吸收比或極化指數(shù) 絕緣電阻測試儀（9）測量繞組連同套管的介質(zhì)損耗角正切值 介損測試儀（10）測量繞組連同套管的直流泄漏電流 直流高壓發(fā)生器（11）變壓器繞組變形試驗 變壓器繞組變形測試儀（12）繞組連同套管的交流耐壓試驗 交流耐壓試驗裝置（13）繞組連同套管的長時感應(yīng)電壓試驗帶局部放電試驗 三倍頻測試儀、局部放電測試儀（14）額定電壓下的沖擊合閘試驗 開關(guān)特性測試儀（15）檢查相位 相位伏安表（16）測量噪音 噪聲計、聲級計2、電介質(zhì)基本物理常識電介質(zhì)在電場作用下的物理現(xiàn)象主要有極化、電導(dǎo)、損耗和

4、擊穿。極化，電介質(zhì)放到電場中就要極化，極化分完全彈性方式極化和松弛極化。完全彈性方式極化，是立即瞬態(tài)的過程，無能量損耗；松弛極化的建立及消失都以熱能的形式在介質(zhì)中電子和離子屬于完全彈性方式極化，其余的都是松弛極化。電介質(zhì)極化在工程實踐中的意義在于增大電容器的電容量，絕緣的吸收現(xiàn)象（絕緣介質(zhì)在充電過程中逐漸吸收電荷的現(xiàn)象叫做吸收現(xiàn)象，在現(xiàn)行電氣設(shè)備交接和預(yù)防性試驗的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中，利用60s和15s時的絕緣電阻比值，1min或10min的泄漏電流作為判斷絕緣受潮程度或臟污狀況的指標(biāo)，絕緣受潮或臟污后，泄漏電流增加，吸收現(xiàn)象就不明顯了），電介質(zhì)的電容電流和介質(zhì)損耗（交變電場中彈性極化只引起純電容電流，

5、而不產(chǎn)生損耗，松弛極化要產(chǎn)生損耗）電導(dǎo)，電介質(zhì)的電導(dǎo)分為離子電導(dǎo)和電子電導(dǎo)，當(dāng)電介質(zhì)中出現(xiàn)電子電導(dǎo)電流時說明電介質(zhì)已經(jīng)被擊穿了，不能再作絕緣體使用了，所以一般說電介質(zhì)電導(dǎo)都是指離子性電導(dǎo)。電介質(zhì)的性能常用電導(dǎo)率或者電阻率來表示，電導(dǎo)率為電阻率的倒數(shù)，體積電阻和表面電阻，體積電阻率就是邊長1cm的正方體電介質(zhì)中，所測得其兩相對面之間的電阻。氣體的電導(dǎo)很小，一般不必考慮氣體的電導(dǎo)；測試液體電介質(zhì)的電導(dǎo)率來判斷其含有雜質(zhì)的多少；測試固體電介質(zhì)的電導(dǎo)率來判斷受潮和臟污程度。損耗，在交流或直流電場中，電介質(zhì)都要消耗電能，通稱電介質(zhì)的損耗。分為電導(dǎo)損耗、游離損耗（電場強(qiáng)度超過一定的值時就會發(fā)生局部放電，伴

6、隨著很大的能量損耗）、極化損耗（交變電場下）。所謂介質(zhì)損耗，是指在一定電壓作用下所產(chǎn)生的各種形式的損耗，為表征某種絕緣材料或結(jié)構(gòu)的介質(zhì)損耗，用電介質(zhì)中流過的電流的有功分量和無功分量的比值來表示。對同類被試品絕緣的優(yōu)劣，可以直接用tan的大小來判斷。擊穿，當(dāng)施加于電介質(zhì)上的電壓超過某臨界值時，則使通過電介質(zhì)的電流劇增，電介質(zhì)發(fā)生破壞或分解，直至電介質(zhì)喪失固有的絕緣性能，這種現(xiàn)象叫做電介質(zhì)擊穿。提高氣體擊穿電壓的方法是提高氣壓或提高真空度；液體電介質(zhì)的擊穿一般是由于里面的雜質(zhì)造成的，雜質(zhì)會在電場作用下形成橋路（一般變壓器油中應(yīng)盡可能出去雜質(zhì)，一般采取真空加熱過濾的方法，使其達(dá)到安全運行的標(biāo)準(zhǔn)要求）

7、；固體電介質(zhì)擊穿一般分為電擊穿（強(qiáng)電場的作用下）、熱擊穿（介質(zhì)損耗發(fā)熱，導(dǎo)致溫度上升，電阻變小，電流變大，發(fā)熱增大，介質(zhì)分解碳化）和電化學(xué)擊穿（氣泡放電）。一般情況下，tan大（介質(zhì)損耗大）、耐熱性差的電介質(zhì)，處于工作溫度高、散熱又不好的條件下，熱擊穿的概率就大些；單純的電擊穿，只有在非常純潔和均勻的電介質(zhì)中才有可能，或者電壓非常高而作用時間又非常短，如在雷電電壓下的擊穿，基本屬于電擊穿；電化學(xué)擊穿則決定于電介質(zhì)中的氣泡和雜質(zhì)。3、測量絕緣電阻測量電氣設(shè)備的絕緣電阻，是檢查其絕緣狀態(tài)最簡便的輔助方法，在現(xiàn)場普遍用兆歐表測量絕緣電阻。由于測絕緣電阻有助于發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備中影響絕緣的異物、絕緣受潮和臟

8、污、絕緣油嚴(yán)重劣化、絕緣擊穿和嚴(yán)重?zé)崂匣热毕荩虼藴y量絕緣電阻是電氣檢修、運行和試驗人員都應(yīng)掌握的基本方法。絕緣電阻，在絕緣體的臨界電壓以下的電阻，如果施加的直流電壓超過臨界值，就會導(dǎo)致產(chǎn)生電子電導(dǎo)電流，使絕緣電阻急劇下降，這樣絕緣就遭到損傷，甚至可能擊穿。對于單一的絕緣體，在直流電壓作用下，電導(dǎo)電流很快能達(dá)到穩(wěn)定值。在高壓工程上用的設(shè)備內(nèi)絕緣，大部分是夾層絕緣（如變壓器、電纜、電機(jī)），在直流電壓作用下會發(fā)生多種極化，而且極化開始到完成，需要相當(dāng)長的一段時間。通常我們可以使用夾層絕緣的絕緣電阻隨時間變化的關(guān)系來判斷絕緣狀態(tài)。另外，由于吸收現(xiàn)象的存在，測試絕緣電阻的時候通常要求在加壓1min（

9、或10min）后讀取兆歐表的數(shù)值，才代表比較真實的絕緣電阻值。吸收比，不同的絕緣設(shè)備在相同電壓下，總電流隨時間下降的曲線不同，即使同一設(shè)備，當(dāng)絕緣受潮或有缺陷的時候，其總電流曲線也要發(fā)生變化，我們將60s和15s時絕緣電阻的比值K1=R60/R15稱為吸收比，相關(guān)試驗稱作吸收比試驗，絕緣受潮時K1下降，K1值最小為1。對一次電力設(shè)備的絕緣吸收比是有規(guī)定的，如變壓器絕緣要求K1值大于1.3。極化指數(shù)，對于吸收過程較長的大容量設(shè)備，如變壓器、發(fā)電機(jī)、電纜等，有時用R60/R15吸收比值尚不足以反映絕緣介質(zhì)的電流吸收全過程。更好的判斷絕緣是否受潮，可采用較長時間的絕緣電阻比值進(jìn)行衡量，稱為絕緣的極化

10、指數(shù)，表示為K2=R10min/R1min。變壓器的極化指數(shù)K2一般大于1.5，絕緣較好時其值可達(dá)到34。4、直流泄漏及直流耐壓試驗測量絕緣體的直流泄漏電流與測量絕緣電阻的原理基本相同，但是直流泄漏試驗的電壓比兆歐表電壓高，它比兆歐表發(fā)現(xiàn)缺陷的有效性高，能靈敏地反映瓷質(zhì)絕緣的裂紋、夾層絕緣的內(nèi)部受潮及局部松散斷裂、絕緣油劣化、絕緣的沿面炭化等。直流耐壓試驗與泄漏電流的測量雖然方法一致，但其作用不同，前者是考驗絕緣的耐電強(qiáng)度，其試驗電壓較高；后者用于檢查絕緣狀況，試驗電壓相對較低。所以，直流耐壓試驗對于發(fā)現(xiàn)某些局部缺陷更有特殊意義，目前在高壓電機(jī)、電纜、電容器的預(yù)防性試驗中被廣泛的采用，使用的設(shè)

11、備在工程上一般稱作“直流高壓發(fā)生器”。跟交流耐壓試驗的比較。直流耐壓試驗設(shè)備比較輕便，便于在現(xiàn)場進(jìn)行預(yù)防性試驗；能同時測量泄漏電流，直流耐壓試驗可以在逐步升壓的同時，通過測量泄漏電流，更有效地反映絕緣內(nèi)部的集中缺陷，對于良好的絕緣泄漏電流隨電壓而直線上升，而且電流值較小，如果絕緣受潮，那么電流數(shù)值加大；對絕緣損傷較小，當(dāng)直流作用電壓較高以至于在氣隙中發(fā)生局部放電后，放電產(chǎn)生的電荷所感應(yīng)的反電場將使氣隙里的場強(qiáng)減弱，從而抑制了氣隙內(nèi)的局部放電過程。如果是交流耐壓試驗，由于電壓不斷改變方向，因而如氣隙發(fā)生放電后，每半個波里都要發(fā)生局部放電，這種放電會促使有機(jī)絕緣材料的分解、老化變質(zhì)，降低其絕緣性能

12、，使局部缺陷擴(kuò)大。但是直流耐壓試驗對絕緣的考驗不如交流下接近實際。直流高壓發(fā)生器主要適用于電力部門、工礦、冶金、鋼鐵等企業(yè)動力部門對氧化鋅避雷器、電力電纜、變壓器、發(fā)電機(jī)、高壓開關(guān)等高壓電氣設(shè)備進(jìn)行直流耐壓試驗。它主要提供直流高壓源，用來檢測電力器件的電氣絕緣強(qiáng)度和泄漏電流。直流耐壓試驗電壓值的選擇也是一個重要問題，它是參考絕緣的工頻交流耐壓試驗電壓和交直流下?lián)舸?qiáng)度之比。如發(fā)電機(jī)定子繞組，取22.5倍額定電壓；對于3、6、10KV的電纜，取56倍額定電壓，20、35KV電纜取45倍額定電壓，35KV以上的電纜取3倍額定電壓。直流耐壓試驗的時間可以比交流耐壓試驗長一些，電纜試驗時，在試驗電壓下

13、持續(xù)5min，以觀察并讀取泄漏電流值。規(guī)格60/260/380/280/3100/2100/3100/4120/2120/3120/4200/2200/3200/4200/5輸出電壓（kV）60608080100100100120120120200200200200輸出電流（mA）23232342342345輸出功率（W）1201801602402003004002403604404006008001000充電電流（mA）34.53.04.53.04.56.03.04.56.03.04.56.07.5機(jī)箱重量（kg）6.36.36.56.56.86.87.27.27.27.27.27.57.5

14、7.6倍壓筒高度（mm）80*50080*50080*57080*57080*62080*62080*62080*77080*770110*770110*770110*770110*770110*7705、介質(zhì)損耗測量介損損耗角正切值tan的測量是使用較多而且對判斷絕緣較為有效的方法。通過測量tan可以反映出絕緣的一系列缺陷，如絕緣受潮，油或浸漬物臟污或劣化變質(zhì)，絕緣中有氣隙發(fā)生的放電等。tan實際反映的是單位體積中的介質(zhì)損耗，與絕緣的體積大小沒有關(guān)系。如果絕緣內(nèi)的缺陷不是分布性而是集中性或相對集中性的，則tan有時反映就不靈敏。因此，通常對運行中的電機(jī)、電纜等設(shè)備進(jìn)行預(yù)防性試驗時就不做這項試

15、驗。相反，對于套管或互感器絕緣，tan試驗就是一項必不可少而且是比較有效的試驗，因為套管的體積小，tan法不僅可以反映套管絕緣的全面情況，而且有時可以檢查出其中的集中性缺陷。在通過tan判斷絕緣狀況時，同樣必須著重于與該設(shè)備歷年的tan值相比較以及和處于同樣運行條件下的同類設(shè)備相比較。即使tan值未超過標(biāo)準(zhǔn)，但和過去比以及和同樣運行條件的其他設(shè)備比，tan突然明顯增大時，就必須進(jìn)行處理，不然常常會在運行中發(fā)生事故。tan值剛開始是用電橋法來計算的，現(xiàn)在發(fā)展為數(shù)字式介損測量儀，內(nèi)置高壓試驗電源和標(biāo)準(zhǔn)電容器，能夠自動測量電氣設(shè)備的電容量及介質(zhì)損耗等參數(shù)，并具備先進(jìn)的干擾自動抑制功能，即使在強(qiáng)烈的電

16、磁干擾環(huán)境下也能進(jìn)行精確的測量。設(shè)備能外接調(diào)壓器供電，可實現(xiàn)試驗電壓在110KV范圍內(nèi)的任意調(diào)節(jié)。當(dāng)現(xiàn)場干擾特別嚴(yán)重時，可配置4565HZ異頻調(diào)壓電源，使其能在強(qiáng)電場干擾下準(zhǔn)確測量。技術(shù)指標(biāo)示例：（1）工作電源：1KVA、80240V（4565HZ）（2）試驗電源：110KV（最大輸出電流為100mA）（3）測量范圍： 1）試驗電壓：110KV，最高分辨率0.01KV 2）試品電容：10pF0.3uF，最高分辨率0.01pF 3）介質(zhì)損耗：0200%，最高分辨率為0.001%（4）測量精度： 1）介質(zhì)損耗：讀數(shù)的1%+0.0005 2）試品電容：讀數(shù)的1%+2pF良好絕緣的tan不隨電壓的升高

17、而明顯增加。若絕緣內(nèi)部有缺陷，則其tan將隨試驗電壓的升高而明顯增加。從曲線4可以明顯看到，tan與濕度的關(guān)系很大。對于電容量較小的設(shè)備，測tan值能有效地發(fā)現(xiàn)局部集中性的和整體分布性的缺陷。但對電容量較大的設(shè)備（大、中型變壓器，電力電纜，電力電容器，發(fā)電機(jī)等），測tan只能發(fā)現(xiàn)絕緣的整體分布性缺陷。tan與介質(zhì)的溫度、濕度、內(nèi)部有無氣泡、缺陷部分體積大小等有關(guān)，通過tan的測量發(fā)現(xiàn)的缺陷主要是：設(shè)備普遍受潮；絕緣油或固體有機(jī)絕緣材料的普遍老化；對小電容量設(shè)備，還可以發(fā)現(xiàn)局部缺陷；作出tan與電壓的關(guān)系曲線，還可以分析絕緣中是否夾雜較多氣隙。6、工頻交流耐壓試驗工頻耐壓試驗裝置是發(fā)電站、供配電

18、系統(tǒng)、科研單位等廣大用戶的基本試驗設(shè)備，用于對各種電氣產(chǎn)品、電器元件、絕緣材料等進(jìn)行規(guī)定電壓下的絕緣強(qiáng)度試驗，考核產(chǎn)品的絕緣水平，發(fā)現(xiàn)被試品的絕緣缺陷，衡量過電壓的能力。 工頻交流耐壓試驗是鑒定電力設(shè)備絕緣強(qiáng)度最有效和最直接的方法，是預(yù)防性試驗的一項重要內(nèi)容。此外，由于交流耐壓試驗電壓一般比運行電壓高，因此通過試驗后，設(shè)備有較大的安全裕度，因此交流耐壓試驗是保證電力設(shè)備安全運行的一種重要手段。試驗過程： 試驗時，按規(guī)定將被試品接入試驗回路，逐步升高電壓至標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的額定工頻耐受電壓值，保持1 min，然后迅速、均勻地降壓到零，在規(guī)定的時間內(nèi)，被試品絕緣未發(fā)生擊穿或表面閃絡(luò)，則認(rèn)為通過了該項試驗。

19、工頻交流試驗所施電壓高出電氣設(shè)備額定工作電壓，通過這一試驗可以發(fā)現(xiàn)很多絕緣缺陷，尤其對局部缺陷更為有效。 工頻耐壓試驗裝置按介質(zhì)可分為：1、油浸式變壓器：成本低，容量大，主流產(chǎn)品；缺點是笨重、漏油。 2、氣體式變壓器：重量輕，滅弧性能好；缺點是價格高、漏氣。3、干式變壓器：重量輕，體積小，缺點是散熱性能不好，容量?。?0kVA以下）。4、串聯(lián)諧振：可靈活組合，方便搬運。目前最先進(jìn)的工頻耐壓設(shè)備，缺點是價 格略高。油浸式試驗變壓器以鐵芯為單相芯式，采用優(yōu)質(zhì)冷軋取向硅鋼片疊制而成，緊固方式采用鋼材作夾件。高壓線圈為圓筒多層塔式，由優(yōu)質(zhì)聚酯漆包線及高耐壓值絕緣材料繞制而成。低壓線圈在外,儀表線圈為一

20、獨立繞組，一般情況下為100V。殼體為八角形，10KVA以上的試驗變壓器裝有可移動的鐵輪。 充氣式試驗變壓器隨著我國電力工業(yè)的發(fā)展，對試驗變壓器的電壓等級要求也越來越高，而傳統(tǒng)的油浸式試驗變壓器，在體積上和重量上都越來越不能滿足現(xiàn)場工作的要求。氣體式試驗變壓器，降低了體積和重量，更方便客戶攜帶到現(xiàn)場做試驗。隨著我國基礎(chǔ)科學(xué)研究的進(jìn)步，新材料，新工藝的應(yīng)用，把新的介質(zhì)六氟化硫氣體推向了電力設(shè)備的應(yīng)用領(lǐng)域。由于六氟化硫氣體優(yōu)良的絕緣性能和滅弧性能，及不燃性，使得它作為新的絕緣介質(zhì)得到廣泛的應(yīng)用。 充氣式試驗變壓器重量比同等級油浸試驗變壓器輕40%-65%。 潔凈，無油污，勿需維護(hù)；絕緣強(qiáng)度明顯高于

21、油浸試驗變壓器，電暈極小。干式試驗變壓器 此類變壓器用線圈繞組環(huán)氧真空澆注及CD型鐵芯的新工藝，和同類產(chǎn)品油浸式變壓器相比，明顯地降低重量，減少體積，在質(zhì)量上提高了絕緣強(qiáng)度和抗?jié)癯潭?，并有效地削弱了漏磁?試驗變壓器可做交、直流試驗： 將工頻電源輸入操作箱（或操作臺），經(jīng)自耦調(diào)壓器調(diào)節(jié)電壓輸入至試驗變壓器的初級繞組。根據(jù)電磁感應(yīng)原理，在次級（高壓）繞組可獲得工頻高壓。此工頻高壓經(jīng)高壓硅堆整流及電容濾波后可獲得直流高壓，其幅值是工頻高壓有效值的1.414倍。只不過在使用直流時應(yīng)抽出短路桿，在使用交流時，插入短路桿。串激試驗變壓器： 對于大型發(fā)電機(jī)、變壓器、GIS、交聯(lián)電纜等電容量較大的試品的交流

22、耐壓試驗，需要大容量的試驗變壓器、調(diào)壓器以及電源。這種情況下如果采用單臺試驗變壓器，那么要用大型汽車、吊車等來運輸、裝卸。 例如：油浸式試驗變壓器150KV/50KVA460kg 干式試驗變壓器120KV/30KVA100kg 充氣式試驗變壓器150KV/50KVA160kg 在此情況下，可根據(jù)具體情況分別采用試驗變壓器串聯(lián)的方法來進(jìn)行現(xiàn)場試驗，我們稱之為串激試驗變壓器。我們常用的方法有串激（級）和串聯(lián)諧振。 為了得到更高電壓我們可以簡單地采用串激的方法。串激試驗變壓器不同于上述變壓器的功能，同高壓試驗變壓器相比有很大的優(yōu)越性，因為整個試驗裝置由幾臺單臺試驗變壓器組成，單臺試驗變壓器容量小、電

23、壓低、重量輕，便于運輸和安裝。它既然可串接成高出幾倍的單臺試驗變壓器輸出電壓組合使用，又可分開成幾套單臺試驗變壓器單獨使用?；蛘呶覀兙筒捎么?lián)諧振。如何選擇試驗變壓器 選擇試驗變壓器時，主要考慮以下幾點： （1）電壓。依據(jù)試品的要求，首先選用具有合適電壓的試驗變壓器，要使試驗變壓器的高壓側(cè)額定電壓高于被試品的試驗電壓。其次應(yīng)檢查試驗變壓器所需的低壓側(cè)電壓，是否能和現(xiàn)場電源電壓，調(diào)壓器相匹配。 （2）電流。試驗變壓器的額定輸出電流應(yīng)大于被試品所需的電流。被試品所需的電流可按其電容估算，I=UwC，其中C包括試品電容和附加電容。 （3）容量。根據(jù)試驗變壓器輸出的額定電流及額定電壓，便可確定試驗變壓

24、器的容量，電流電壓=容量。 所以一般我們就確定試驗變壓器的電壓和容量就可以了。根據(jù)部頒標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，我國試驗變壓器的電壓等級有：5、10、25、35、50、100、150、300kV等；容量等級有：3、5、10、25、50、100、150、200kVA等。 由計算結(jié)果，查部頒標(biāo)準(zhǔn)即可選出所需要的試驗變壓器。如有特殊要求，一般可向制造廠訂購特殊規(guī)格的試驗變壓器。 例如：配電變壓器的電壓等級和容量是10kV、1000kVA，碰到的試品又基本上是10kV的，就可選擇50kV、5kVA的試驗變壓器。 因為10kV、1000kVA的配電變壓器的出廠試驗電壓為35kV，交流試驗電壓為30kV；同時又可滿足10

25、kV絕緣子以及高壓開關(guān)柜的試驗（試驗電壓為42kV）和10kV電纜的直流試驗（直流電壓為60kV，對應(yīng)的交流電壓為42.83kV）的要求。 在試驗容量方面，一臺10kV、1000kVA的被試變壓器，其充電時的電容電流在30-35kV試驗時約為80-110mA，因為35kV110mA5kVA，因此5kVA能滿足要求。 又如一臺35kV、2000-4000kVA的變壓器，當(dāng)試驗電壓在72-85kV時的電容電流約為150-260mA，6000-8000kVA的約為300-420mA，10000kVA的約為800-1000mA等，此時所選試驗變壓器的容量必須大于上述試品電容電流所對應(yīng)的容量。 一般認(rèn)為

26、，試驗變壓器容量為被試品（電力變壓器）容量的5（經(jīng)驗估算）更科學(xué)的方法確定試驗變壓器容量：標(biāo)稱試驗變壓器容量Pn的確定公式：Pn=KVn2Ct10-9 式中：Pn標(biāo)稱試驗變壓器容量（KVA） Vn試驗變壓器的額定輸出高壓的有效值（KV） K安全系數(shù)。K1，標(biāo)稱電壓Vn1MV時，K=2，標(biāo)稱電壓較低 時，K值可取高一些。 Ct被試品的電容量（PF） 角頻率，=2f，f試驗電源的頻率 被試設(shè)備的電容量Ct可由交流電橋測出。Ct的變化很大，可由設(shè)備的類型而定。典型數(shù)據(jù)如下： 簡單的棒式或懸式絕緣子 幾十微法 簡單的分級套管 100-1000pF 電壓互感器 200-500pF 電力變壓器1000kV

27、A -1000pF 1000kVA 1000-10000pF 高壓電力電纜和油浸紙絕緣 250-300PF/m 氣體絕緣 -60pF/m 封閉變電站，SF6氣體絕緣 100-10000pF 對于不同的試驗電壓Vn，選擇不同的（適當(dāng)?shù)模┌踩禂?shù)K。以下列出不同的Vn所選用的K值供參考 Vn=50-100KV K=4 Vn=150-300KV K=3 Vn300KV K=2變頻串聯(lián)諧振在電阻、電感及電容所組成的串聯(lián)電路內(nèi)，當(dāng)容抗XC與感抗XL相等時，即XCXL，電路中的電壓U與電流I的相位相同，電路呈現(xiàn)純電阻性，這種現(xiàn)象叫串聯(lián)諧振。當(dāng)電路發(fā)生串聯(lián)諧振時，電路的阻抗Z=R2+(XC-XL)2=R，電

28、路中總阻抗最小，電流將達(dá)到最大值。 串聯(lián)諧振由變頻諧振電源、勵磁變壓器、電抗器、電容分壓器和補(bǔ)償電容器組成。被試品的電容與電抗器構(gòu)成串聯(lián)諧振連接方式；分壓器并聯(lián)在被試品上，用于測量被試品上的諧振電壓，并作過壓保護(hù)信號；調(diào)頻功率輸出經(jīng)激勵變壓器耦合給串聯(lián)諧振回路，提供串聯(lián)諧振的激勵功率。試驗過程和原理： 變頻串聯(lián)諧振試驗的工作原理如圖所示。 變頻電源輸出30300Hz頻率可調(diào)的試驗電壓，由勵磁變壓器升壓后，經(jīng)諧振電抗器L和試品Cx形成高壓諧振回路，在試品上得到正弦波。 諧振電抗器可串、并聯(lián)使用，以保證諧振回路在適當(dāng)?shù)念l率下發(fā)生諧振。 通過調(diào)節(jié)變頻電源的輸出頻率，使回路處于串聯(lián)諧振狀態(tài)；調(diào)節(jié)變頻電

29、源的輸出電壓幅值，使試品上的高電壓達(dá)到試驗電壓的要求。 電容分壓器是純電容式的，用來測量試驗電壓。當(dāng)變頻電源通過頻率和電壓的調(diào)節(jié)，使試驗回路達(dá)到諧振狀態(tài)即f=1/(2LC).此時試品Cx上的試驗電壓為電源電壓的Q倍，品質(zhì)因素Q一般大于30。因此可以看出：1、試驗電源容量可降低到試品所需容量的1/Q倍，即品質(zhì)因素Q越高，所需試驗電源容量越小。2、當(dāng)試品擊穿時,諧振回路失去諧振條件,高壓電路和低壓電路的電流會快速減小，對試品破壞小。3、由于諧振電抗器L和試品Cx形成高壓諧振回路是一個良好的濾波電路，故試品Cx上的電壓波形為良好的正弦波。 系統(tǒng)試驗電壓等級和容量取決于試品及試品的容量（包括試品電容和

30、分壓器電容，如果使用了補(bǔ)償電容，補(bǔ)償電容也要計算在內(nèi)），試驗電壓和試驗頻率。 1、交聯(lián)電纜：電纜的電壓等級、電纜的截面積、試驗電纜的長度及電纜要求的諧振頻率范圍。 2、GIS：電壓等級、間隔數(shù)、每間隔的電容量，允許的試驗頻率范圍。 3、變壓器和發(fā)電機(jī)：試驗電壓、試品的等效電容量以及要求的諧振頻率范圍。 常用計算公式：諧振頻率：f=1/(2LC)(單位：Hz、H、F；L-電抗器的電感量；C-被試品的電 容量)試品電流：Ic= 2fCUc (單位：A、V、Hz、H、F；Uc-被試品兩端的電壓)試品容量：P=Uc*Ic (單位：A、V)品質(zhì)因素：Q=Uc/U（U-勵磁變壓器的輸出電壓） 確定所測電纜

31、電壓等級、長度、平方數(shù)，所測變壓器額定電壓、容量確定試驗設(shè)備電壓、容量確定電抗器數(shù)量、變頻電源容量。7、絕緣油試驗在如變壓器、油斷路器、電力電纜、電容器、互感器等高壓電氣設(shè)備中，長期以來一直廣泛地大量使用著礦物絕緣油。絕緣油起著加強(qiáng)絕緣、冷卻和滅弧的作用。在絕緣油試驗項目中，經(jīng)常進(jìn)行的電氣性能試驗主要有兩項，即電氣強(qiáng)度試驗和介質(zhì)損耗因素試驗。影響絕緣油電氣強(qiáng)度的主要因素是油中的水分和雜質(zhì)。尤其是后者，當(dāng)它與高含量的溶解水結(jié)合時，對耐壓水平的降低十分顯著。油的介質(zhì)損耗因素即tan值是反映油質(zhì)受到污染或老化的重要電氣指標(biāo)，它對油中可溶性的極性物質(zhì)、老化產(chǎn)物或中性膠質(zhì)以及油中微量的金屬化合物極為靈敏

32、，甚至用一般的化學(xué)方法檢測不出的輕微污染也可以用它來監(jiān)督其變化。因為電介質(zhì)在交變電場作用下，因電導(dǎo)、松弛極化和電離都要產(chǎn)生能量損耗，當(dāng)絕緣油中含有的雜質(zhì)較多時，這些雜質(zhì)的離子都是油的電導(dǎo)和松弛極化的主要載流子，必然會使該油的tan值增大。升壓至油隙擊穿，記錄擊穿電壓值，這樣重復(fù)5次，取平均值。介質(zhì)損耗因素tan的測量方法，將試油裝入測量tan值的專用油杯中，并接在高壓電橋上，在工頻電壓下進(jìn)行測量。由于絕緣油的介質(zhì)損耗通常主要是由電導(dǎo)損耗所決定，所以絕緣油的電導(dǎo)也直接反映了它的tan值。因此，可以用測量絕緣有的電阻率來代替tan值的測量，這就是“絕緣油體積電阻率測試儀”。油中溶解氣體的氣相色譜分

33、析，這種方法主要分析油中溶解氣體組分及其含量，可判斷變壓器和其他充油電氣設(shè)備內(nèi)部的潛伏性故障。目前，這種方法是變壓器油常規(guī)試驗中使用最頻繁最有效的一個試驗方法。油中溶解氣體的檢測種類，在國外可多達(dá)12種，在我國則只規(guī)定了9種氣體，即CO2、CO、H2、CH4、C2H6、C2H4、C2H2、O2和N2。分析以上氣體的目的見下表：實例：凱爾曼TRANSPORT X*便攜式油中溶解氣體及微水分析儀8、變壓器電壓比測量（極性和組別試驗）在電力變壓器的半成品、成品生產(chǎn)過程中，新安裝的變壓器投入運行之前，根據(jù)國家電力部的預(yù)防性試驗規(guī)程，要求對運行的變壓器進(jìn)行匝數(shù)比或電壓比測試，以檢查變壓器匝數(shù)比的正確性、

34、分接開關(guān)的狀況、變壓器是否匝間短路、變壓器是否可以并列運行。變壓器的電壓比是指變壓器空載運行時，一次測電壓U1與二次測電壓U2的比值，簡稱電壓比。測量電壓比的目的：（1）檢查變壓器繞組匝數(shù)比的正確性；（2）檢查分接開關(guān)的狀況；（3）變壓器發(fā)生故障后，常用測量電壓比來檢查變壓器是否存在匝間短路；（4）判斷變壓器是否可以并列運行電壓比的測量方法，一般有雙電壓表法和變比電橋法。傳統(tǒng)的變比電橋讀數(shù)不直觀，要進(jìn)行換算，只能逐相進(jìn)行測量?，F(xiàn)在應(yīng)用比較廣的全自動變比測試儀采用三相電源；高速單片機(jī)為核心處理器，操作簡便直觀，一次完成三相變比或匝比測試，測試快，準(zhǔn)確度高。全自動變比測試儀能否達(dá)到高準(zhǔn)確度的關(guān)鍵是

35、：（1）高準(zhǔn)確度的標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器（2）AC/DC變換器必須要有高精度和高輸入阻抗，以減小對標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器的分流，保證變換后的直流電壓準(zhǔn)確地正比于交流電壓的有效值 主要參數(shù)：測試的變壓器種類（如HXOT 263能測試各種常用變壓器及Z型變壓器）、測試范圍（10000：1） 變壓器的極性測試。變壓器的極性，打個比方，二節(jié)干電池串聯(lián)時（手電筒）+級和-級相接時電壓相加，+級和+級相接時電壓相減，變壓器也是同樣，根據(jù)感應(yīng)電動勢的+ -極性，同名端相接（串聯(lián)）為減極性，異名端相接為加極性。 變壓器接線組別。變壓器接線組別是并列運行的重要條件之一，若參加并列運行的變壓器接線組別不一致，將出現(xiàn)不能允許的環(huán)流

36、。因此，在出廠、交接和繞組大修后都應(yīng)該測量繞組的接線組別。一次、二次間對應(yīng)線電壓的相位差。 9、變壓器繞組的直流電阻測量變壓器直流電阻是變壓器制造中半成品、成品出廠試驗、安裝、交接試驗及電力部門預(yù)防性試驗的必測項目，能有效發(fā)現(xiàn)變壓器線圈的選材、焊接、連接部位松動、缺股、斷線等制造缺陷和運行后存在的隱患。測量變壓器繞組直流電阻的目的是：檢查繞組接頭的焊接質(zhì)量和繞組有無匝間短路；電壓分接開關(guān)的各個位置接觸是否良好以及分接開關(guān)實際位置與指示位置是否相符；引出線有無斷裂；多股導(dǎo)線并繞的繞組是否有斷股等情況。 傳統(tǒng)的測試方法：電橋法和壓降法，測量變壓器繞組以及大功率電感設(shè)備的直流，費時費力，如今我們常見

37、的直流電阻測試儀是以高速微控制器為核心，采用高速A/D轉(zhuǎn)換器及程控電流源技術(shù)，測量精度高，測試速度快。 技術(shù)參數(shù)（HXOT 205為例）主要參數(shù)：最大輸出電流 1、輸出電流：10mA、40mA、200mA、1A、5A 2、量程：22K（10mA檔） 1500（40mA檔） 80m100（200mA檔） 10m20（1A檔） 1m4（5A檔） 3、準(zhǔn)確度：0.2% 4、最小分辨率：0.1 直流電阻測試儀最大輸出電流5A、10A、20A、40A、50A、100A。 10、變壓器的短路和空載試驗變壓器的損耗影響著變壓器的效果、溫升和壽命。變壓器的空載試驗，是從變壓器的任一側(cè)繞組施加正弦波額定頻率的額

38、定電壓，其他繞組開路，測量變壓器的空載損耗和空載電流的試驗?？蛰d電流以實際測得的空載電流和額定電流的比值來表示。對電壓等級為35KV及以上的變壓器，容量大于2000KVA的，空載電流約為0.3%1.5%；10KV及以下的中小型配電變壓器，空載電流一般為2%10%。當(dāng)測得的值與設(shè)計計算值、出廠值、同類型變壓器或大修前的數(shù)值有顯著差異時，應(yīng)查明原因?？蛰d損耗主要是鐵芯損耗?？蛰d損耗和空載電流，取決于變壓器的容量、鐵芯的構(gòu)造、硅鋼片的質(zhì)量和鐵芯制造工藝等因素。導(dǎo)致空載損耗和空載電流增大的原因有：硅鋼片間絕緣不良；某一部分硅鋼片短路；使用了劣質(zhì)的硅鋼片；各種繞組缺陷。變壓器的短路試驗，是將變壓器一側(cè)繞

39、組短路，而從另一側(cè)繞組加入額定頻率的交流電壓，使變壓器繞組內(nèi)的電流為額定值，測量所加電壓和功率。變壓器容量特性測試儀我國電力系統(tǒng)實行兩部制電價：除了收取計量裝置所計量的費用外，還要根據(jù)變壓器容量收取基本電費；對于較大用戶在投運變壓器時還要一次性交納增容費。隨著電力行業(yè)的發(fā)展，用電量的增大，自有變壓器和個人承包變壓器已漸漸占據(jù)了配變中相當(dāng)?shù)姆蓊~，隨之而來的就是個人為了達(dá)到少交費、多用電的目的而采取的各種弄虛作假的手段（主要是改、換變壓器銘牌）；有些用戶年偷電費額達(dá)數(shù)十萬之多，電力部門苦于沒有有效的控制手段。變壓器容量特性測試儀可精確測量各種配電變壓器的容量，無源測量，同時可測量各種類型的變壓器空

40、載電流，空載損耗，短路電壓，短路損耗，零序阻抗。也可自動進(jìn)行波形畸變校正，溫度校正，電壓校正（非額定電壓下的空載試驗），電流校正（非額定電流條件下的短路試驗），操作人員只需根據(jù)變壓器類型輸入校正指數(shù)儀器即可自動計算出校正后的結(jié)果，允許外接電壓，電流互感器擴(kuò)展量程測量可測量任意參數(shù)的被試品。 11、變壓器升溫試驗變壓器的溫升試驗是制造廠在型式試驗中鑒定產(chǎn)品質(zhì)量的重要試驗項目之一。溫升試驗的目的就是要確定變壓器各部件的溫升是否符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求，從而保證變壓器長期安全運行。變壓器的溫升試驗一般是在絕緣、損耗、電壓比和直流電阻等試驗以后，按銘牌數(shù)據(jù)或有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。溫升試驗的發(fā)熱狀態(tài)取決于變壓器的

41、總損耗。溫升試驗應(yīng)該在環(huán)境溫度1040攝氏度下進(jìn)行。為了縮短試驗時間，試驗開始時可以用增大試驗電流或惡化冷卻條件的辦法，使溫度迅速上升。這里我們就用到大電流發(fā)生器（簡稱升流器），大電流發(fā)生器為低電壓、大電流干式變壓器。適用于電力系統(tǒng)技術(shù)人員檢驗直流電流變送器、保護(hù)裝置及二次回路電流試驗。也可用于各種開關(guān)，電纜、直流電流傳感器、電鍍、電解和其它電器設(shè)備作電流負(fù)載試驗及溫升試驗。 電流導(dǎo)線需要另外配，必須配備載流量足夠的大電流輸出測試線，否則試驗時無法輸出滿足試驗要求的電流。型號調(diào)壓額定容量（KVA）頻 率（HZ）電流電壓（V）額定輸出（KA）通電時間（分）輸出電壓（V）HXOT 500A3502

42、200.555HXOT 1000A550220155HXOT 2000A1050220255HXOT 2500A10502202.555HXOT 4000A1550220455HXOT 6000A255038066512、互感器試驗為了測量高電壓和大電流交流電路內(nèi)的電量，通常用電壓互感器和電流互感器將高電壓轉(zhuǎn)變成低電壓，將大電流轉(zhuǎn)變成小電流，并利用互感器的變比關(guān)系配備適當(dāng)?shù)谋碛媮磉M(jìn)行測量。如高壓電力系統(tǒng)中的電流、電壓、功率和電能計量等都是借助互感器來測得的。此外，互感器也是電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)、自動控制、信號指示等方面不可缺少的設(shè)備。電流互感器和電壓互感器的結(jié)構(gòu)原理和變壓器類似，即在一個閉合磁回

43、路的鐵芯上，繞有互相絕緣的一次繞組W1和二次繞組W2。其絕緣強(qiáng)度要求和同電壓等級的變壓器也大致相同。20KV以下電壓等級的電流互感器進(jìn)行定期試驗時，以測絕緣電阻和交流耐壓為主。對于35KV以上電壓等級的互感器除了做絕緣電阻和交流耐壓試驗外，還需要做介質(zhì)損耗角正切值tan的試驗。電流互感器的特性試驗：電流比差測量、角差測量。理想的電流互感器的電流比應(yīng)與匝數(shù)比成反比，由于勵磁電流的存在和鐵芯損耗的存在，會出現(xiàn)電流比差和角差。比差就是按電流比折算到一次的二次電流與實際測得的二次電流的差值。角差就是一次電流和旋轉(zhuǎn)了180后的二次電流的向量之間的差角。電壓互感器的絕緣試驗：繞組絕緣電阻、電壓互感器一次繞

44、組的直流電阻、電壓互感器空載電流、電容式電壓互感器試驗、繞組對外殼的交流耐壓試驗、串級式電壓互感器感應(yīng)耐壓、一次繞組對地的tan值。電壓互感器的特性試驗：相量分析、電壓比測量、角差測量。由于以上的測試項目才催生了“互感器綜合特性測試儀”，該儀器采用高效低耗優(yōu)質(zhì)材料和特殊繞法的升壓器，微處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、分析和存儲，內(nèi)置微型打印機(jī)可打印測試數(shù)據(jù)和曲線，測CT變比時，可自動計算出變比值。互感器綜合特性測試儀基本結(jié)構(gòu)由主機(jī)和外配的升壓器、外配的升流器組成。其中外配升壓器、升流器為選配件。主機(jī)包含全自動升壓器、內(nèi)置升流器、微機(jī)控制系統(tǒng)等部分組成。主機(jī)可以直接用于做CT伏安特性、變比、極性等試驗。伏安

45、特性試驗最大輸出達(dá)1000V，20A；變比測試和二次側(cè)回路測試時最大電流達(dá)600A。如果主機(jī)輸出電壓、電流范圍不能滿足要求，如測試額定電流1A的CT的伏安特性要求測試電壓高達(dá)15002000V，裝置單機(jī)不能升達(dá)這么高電壓，此時可以采用選配的外部升壓器進(jìn)行試驗，將裝置主機(jī)輸出電壓接至外部升壓器，進(jìn)行二次升壓至16502000V。外部升壓器內(nèi)帶有測量電路，采用信號線纜將其與主機(jī)信號接頭接好即可。技術(shù)參數(shù)（HXOT 470A為例）1、僅需設(shè)定測試電壓、電流和步長，裝置將自動升壓并能自動將伏安特性測試曲線描繪出來，省去手動調(diào)壓、人工記錄、描曲線等煩瑣勞動?？旖荨⒑唵?、方便。2、可測試CT伏安特性、5%

46、 和10%的誤差曲線、CT二次側(cè)回路、變比和極性。3、若單機(jī)的輸出電壓不能滿足要求，也可以采用外接升壓器進(jìn)行測試。4、伏安特性試驗輸出電壓0-1000V、電流0-20A；采用外接升壓器輸出電壓0-2000V、電流0-1.5A，可做500KV等級1A電流互感器的伏安特性試驗。5、變比測試最大電流0-600A。輸入電壓輸出電壓輸出電流測量精度單機(jī)伏安測試220V0500V020A 0.5%單機(jī)伏安測試380V01000V020A 0.5%外接升壓器（選配）220V02000V01.5A 0.5%單機(jī)變比測試220V0400A變比測量精度 1%單機(jī)變比測試380V0600A變比測量精度 1%13、高

47、壓斷路器試驗高壓斷路器絕緣試驗：絕緣電阻測量、介質(zhì)損耗正切值tan測量、泄漏電流測量、交流耐壓試驗、導(dǎo)電回路電阻測量。導(dǎo)電回路電阻測量。斷路器的導(dǎo)電回路的電阻主要取決于斷路器的動、靜觸頭間的接觸電阻，接觸電阻由收縮電阻和表面電阻兩部分組成。接觸電阻的存在，增加了導(dǎo)體在通電時的損耗，使接觸處的溫度升高，其值的大小直接影響正常工作時的載流能力，在一定程度上影響短路電流的切斷能力，也是反映安裝檢修質(zhì)量的重要數(shù)據(jù)?；芈冯娮铚y試儀適用于測試高低壓開關(guān)的主觸頭接觸電阻值，高低壓電纜線路的直流電阻值等。各種開關(guān)設(shè)備導(dǎo)電回路電阻的測量，其測試電流不得小于100A。測試電流來自高精度的100A恒流開關(guān)電源。14

48、、高壓斷路器的機(jī)械特性試驗斷路器的分、合閘速度，分、合閘時間，分、合閘不同期程度，以及分合閘線圈的動作電壓，直接影響斷路器的關(guān)合和開斷性能。斷路器只有保證適當(dāng)?shù)姆?、合閘速度，才能充分發(fā)揮其開斷電流的能力，以及減小合閘過程中預(yù)擊穿造成的觸頭電磨損及避免發(fā)生觸頭熔焊。對于油斷路器，剛分速度的降低將使燃弧時間增加，特別是在切斷短路故障時，可能使觸頭燒損、噴油，甚至發(fā)生爆炸。而剛合速度的降低，若合閘于短路故障時，由于阻礙觸頭關(guān)合電動力的作用，將引起觸頭震動或使其處于停滯狀態(tài)，同樣容易引起爆炸，特別是在自動重合閘不成功情況下更是如此。反之，速度過高，將使運動機(jī)構(gòu)受到過度的機(jī)械應(yīng)力，造成個別部件損壞或使用

49、壽命縮短。同時，由于強(qiáng)烈的機(jī)械沖擊和振動，還將使觸頭彈跳時間加長。真空和SF6斷路器的情況相似。斷路器分、合閘嚴(yán)重不同期，將造成線路或變壓器的非全相接入或切斷，從而可能出現(xiàn)危害絕緣的過電壓。基本功能1、時間：固有分閘（合閘）時間 分閘（合閘）相內(nèi)不同期 分閘（合閘）相間不同期 合閘（分閘）彈跳時間 合閘（分閘）彈跳次數(shù)可以從時間波圖t上讀取 合閘（分閘）彈跳過程可以從時間波圖t上讀取 合-分時間（重合閘） 分-合時間（重合閘）2速度：剛分（剛合）速度 分閘（合閘）最大速度 指定時間段（行程段、轉(zhuǎn)動角度段）平均速度3行程：動觸頭行程 開距 超行程（插入行程） 過沖行程 返彈行程技術(shù)指標(biāo)時間測試：測試范圍：0.1ms1S12S準(zhǔn)確度： （0.1%讀數(shù)+2個字）圖形顯示：1S內(nèi)，13路0.1ms所有跳變速度測試測速范圍：1mm傳感器（油開關(guān)，SF6） 0.0120.00m/s 0.1mm傳感器（真空開關(guān)） 0.0012.00m/s 1角度傳感器（真空開關(guān)，SF6） 1周波/ 1 準(zhǔn) 確 度：1mm傳感器 （1%讀數(shù)+1個字） 0.1mm傳感器 （2%讀數(shù)+1個字） 1角度傳感器 （1%讀數(shù)+1個字） 圖形顯示：-t及曲線上每一點（，