變電所高壓電氣設(shè)備試驗(yàn)

1、高電壓技術(shù)項(xiàng)目二 變電所高壓電氣設(shè)備試驗(yàn)分為：絕緣試驗(yàn)和特性試驗(yàn)高電壓技術(shù)第一節(jié) 變壓器一、變壓器的絕緣結(jié)構(gòu)（一）對(duì)變壓器絕緣的基本要求電氣性能方面：變壓器絕緣應(yīng)能承受規(guī)定電壓下的各種耐壓試驗(yàn)的考驗(yàn)。機(jī)械性能方面：要能承受因短路電流而產(chǎn)生的巨大電動(dòng)力的作用。變壓器運(yùn)行中限制油面、繞組的溫升。注意變壓器油受潮或含有雜質(zhì)后對(duì)絕緣性能的影響。高電壓技術(shù)（二）變壓器絕緣的種類變壓器絕緣內(nèi)絕緣（油箱中）套管主絕緣（油中放電距離）同柱各線圈絕緣線圈絕緣主絕緣距鐵心柱和鐵軛的絕緣各相之間的絕緣線圈與油箱的絕緣縱絕緣筒式線圈的層間絕緣餅式線圈的層間絕緣導(dǎo)線線匝的匝間絕緣引線絕緣主絕緣距接地部分的絕緣與其它線圈

2、的絕緣縱絕緣同線圈引線間的絕緣分接開關(guān)絕緣主絕緣距地或其它部分的絕緣異相觸頭間的絕緣縱絕緣同相接頭間的絕緣外絕緣（油箱外）套管本身的外絕緣套管之間的外絕緣高電壓技術(shù)（三）變壓器絕緣的結(jié)構(gòu)變壓器高壓繞組的基本結(jié)構(gòu)形式有餅式和圓筒式兩種。餅式結(jié)構(gòu)：這種繞組是以扁導(dǎo)線連續(xù)繞成若干個(gè)線餅，各線餅之間利用絕緣墊塊的支撐形成徑向油道，所以餅式繞組散熱性能較好。此外，餅式繞組的端面大，便于軸向固定，因此機(jī)械強(qiáng)度較高。但餅式繞組在繞制時(shí)工藝要求較高高電壓技術(shù)圓筒式結(jié)構(gòu)這種繞組在繞制時(shí)，每一個(gè)線匝緊貼著前一個(gè)線匝成螺旋狀沿繞組高度軸向排列而成，形狀像一個(gè)圓筒。圓筒式繞組的制造工藝簡單，不受容量的限制。但是，圓筒

3、式繞組的端面小，機(jī)械強(qiáng)度較低；另外，層間長而窄的軸向油道不如餅式繞組里的徑向油道易于散熱。 高電壓技術(shù)1.主絕緣變壓器主要的、基本的絕緣（1）繞組間、繞組對(duì)鐵芯柱間的絕緣,采用油屏障絕緣（2）繞組與鐵軛間的絕緣，一方面必須采取措施來改善電場(chǎng)分布；另一方面則要加強(qiáng)端部處的絕緣 （3）繞組引線的絕緣2.縱絕緣同一繞組線匝間的絕緣高電壓技術(shù)（四）變壓器常用的的絕緣材料1.變壓器油2.絕緣紙和紙板絕緣紙和紙板的種類很多，用于油浸式變壓器的主要有：電纜紙、電話紙、皺紋紙、絕緣紙板(筒或環(huán))等。 3.油紙絕緣 油與紙結(jié)合使用性能非常好，具有極高的耐電強(qiáng)度，比其他絕緣材料高得多，但是，油一紙絕緣很容易吸潮和

4、污染，而油中即使僅含有極微量的水分和其他雜質(zhì)，其電氣性能就會(huì)明顯地降低 高電壓技術(shù) 二、變壓器的絕緣試驗(yàn)變壓器的絕緣試驗(yàn)項(xiàng)目，包括：測(cè)量絕緣電阻和吸收比；測(cè)量泄漏電流；測(cè)量介質(zhì)損耗角正切值；絕緣油試驗(yàn)；油中溶解氣體色譜分析試驗(yàn)；工頻交流耐壓試驗(yàn)；感應(yīng)耐壓試驗(yàn)。高電壓技術(shù)（一）繞組絕緣電阻和吸收比測(cè)量繞組的絕緣電阻和吸收比，是檢查變壓器絕緣狀況簡便而通用的方法，具有較高的靈敏度，對(duì)絕緣整體受潮或貫通性缺陷，如各種短路、接地、瓷件破裂等能有效地反映出來。高電壓技術(shù)對(duì)絕緣電阻測(cè)量結(jié)果的分析，采用比較法，主要依靠本變壓器的歷次試驗(yàn)結(jié)果相互進(jìn)行比較。一般，交接試驗(yàn)值不應(yīng)低于出廠試驗(yàn)值的70，大修后及運(yùn)行

5、中的試驗(yàn)值不應(yīng)低于表43所列數(shù)值 吸收比一般在溫度為1030的情況下進(jìn)行測(cè)量。60330 kV的變壓器要求其吸收比不低于1：3；35 kV及以下的變壓器要求不低于1.2；對(duì)于10kV以下的配電變壓器不作要求，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，這種配電變壓器的吸收比大多等于1 高電壓技術(shù)（二)測(cè)量泄漏電流 對(duì)于試驗(yàn)結(jié)果，也主要是通過與歷次試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較來判斷，要求與歷次數(shù)據(jù)比較不應(yīng)有顯著變化。當(dāng)其數(shù)值逐年增大時(shí)，應(yīng)引起注意，這往往是絕緣逐漸劣化所致；若數(shù)值與歷年比較突然增大時(shí)，則可能有嚴(yán)重缺陷，應(yīng)查明原因。泄漏電流的參考標(biāo)準(zhǔn)見表46。 高電壓技術(shù)(三)測(cè)量介質(zhì)損耗角正切值 介質(zhì)損耗角正切值tan 的測(cè)量，是變壓器交接

6、、大修和預(yù)防性試驗(yàn)中的一個(gè)重要項(xiàng)目，它能比較靈敏地反映絕緣中的分布性缺陷，尤其是絕緣整體受潮、普遍劣化等，或是嚴(yán)重的局部缺陷。1.測(cè)量接線 變壓器的外殼都是接地的，故只能采用西林電橋反接線測(cè)量，測(cè)量部位仍按表4-2進(jìn)行。高電壓技術(shù)2.測(cè)量結(jié)果的分析判斷在變壓器的交接試驗(yàn)中，測(cè)得線圈連同套管一起的tan 8值不應(yīng)大于出廠試驗(yàn)值的130，或不大于表47所列的數(shù)值。變壓器在大修后以及運(yùn)行中的tan d值仍以表47為標(biāo)準(zhǔn)，并且運(yùn)行中測(cè)得的tan d值與歷年測(cè)量數(shù)值比較不應(yīng)有顯著變化 。高電壓技術(shù)(四)變壓器油試驗(yàn) 變壓器油在運(yùn)行過程中，油色會(huì)逐漸加深，由微黃變成棕褐色，透明度逐漸降低，粘度增大，并有黑

7、褐色固態(tài)或半固態(tài)物質(zhì)(油泥)產(chǎn)生。油泥附著在繞組上，堵塞油道、妨礙散熱。水分和臟污將使油的絕緣電阻下降，tan 值上升，耐電強(qiáng)度下降。 因此，運(yùn)行中變壓器應(yīng)定期進(jìn)行油試驗(yàn)，以確保安全運(yùn)行。 高電壓技術(shù)(五)氣相色譜分析試驗(yàn) 規(guī)程規(guī)定，對(duì)運(yùn)行中容量為800 kv-A及以上的變壓器每年至少進(jìn)行一次氣相色譜分析試驗(yàn)，在新安裝及大修后投運(yùn)前應(yīng)作一次分析試驗(yàn)，在投運(yùn)后規(guī)的一段時(shí)期內(nèi)應(yīng)作多次分析試驗(yàn)，以判斷該變壓器投行是否正常。此外，當(dāng)變壓器出現(xiàn)異常情況時(shí)，應(yīng)適當(dāng)縮短分析試驗(yàn)周期。高電壓技術(shù) （六）工頻交流耐壓試驗(yàn) 工頻交流耐壓試驗(yàn)對(duì)考驗(yàn)變壓器主絕緣強(qiáng)度，檢查主絕緣局部缺陷具有決定作用。它能有效地發(fā)現(xiàn)主絕

8、緣受潮、開裂，或在運(yùn)輸過程中由于振動(dòng)引起繞組松動(dòng)、移位，造成引線距離不夠，以及繞組絕緣物上附著污物等情況。規(guī)程規(guī)定，繞組額定電壓為110 kV以下的變壓器，應(yīng)進(jìn)行工頻交流耐壓試驗(yàn)；110 kV及以上的變壓器，可根據(jù)試驗(yàn)條件自行規(guī)定；但110 kV及以上更換繞組的變壓器，應(yīng)進(jìn)行工頻交流耐壓試驗(yàn) 。高電壓技術(shù)高電壓技術(shù)1.試驗(yàn)接線 試驗(yàn)時(shí)，被試?yán)@組的所有出線端應(yīng)短接，非被試?yán)@組所有出線端應(yīng)短路接地，試驗(yàn)接線如圖4-5所示 。高電壓技術(shù) 2試驗(yàn)結(jié)果的分析判斷對(duì)工頻交流耐壓試驗(yàn)結(jié)果的分析判斷，主要根據(jù)儀表指示、放電聲音、有無冒煙等異常情況進(jìn)行。 (1)由儀表的指示判斷 (2)由放電或擊穿的聲音判斷 高

9、電壓技術(shù)(七)感應(yīng)耐壓試驗(yàn) 感應(yīng)耐壓試驗(yàn)，就是在變壓器低壓側(cè)施加比額定電壓高一定倍數(shù)的電壓，靠變壓器自身的電磁感應(yīng)在高壓側(cè)繞組上得到所需的試驗(yàn)電壓，檢驗(yàn)變壓器的縱絕緣。對(duì)于分級(jí)絕緣的變壓器，其主絕緣和縱絕緣均由感應(yīng)耐壓試驗(yàn)來考核。高電壓技術(shù)1.利用兩臺(tái)異步電動(dòng)機(jī)獲得倍頻電源高電壓技術(shù)2.利用星形一開口三角形接線的變壓器獲得三倍頻電源 3.可控硅變頻調(diào)壓逆變電源高電壓技術(shù) 4試驗(yàn)結(jié)果的分析判斷 (1)注意傾聽有無放電、擊穿的聲音 (2)注意觀察電流表、電壓表的變化。高電壓技術(shù)三、變壓器的特性試驗(yàn)變壓器的特性試驗(yàn)項(xiàng)目，包括：變比試驗(yàn)；極性試驗(yàn)；連接組別試驗(yàn)； 繞組直流電阻測(cè)量空載試驗(yàn)短路試驗(yàn)。 高

10、電壓技術(shù)(一)變比試驗(yàn)電阻測(cè)量 變壓器的變比試驗(yàn)，就是檢驗(yàn)變壓器能否達(dá)到預(yù)計(jì)的電壓變換效果，檢驗(yàn)各繞組的匝數(shù)比與設(shè)計(jì)是否相符，各分接引線裝配是否正確，以及在運(yùn)行中匝間是否發(fā)生短路等。因此變比試驗(yàn)是變壓器交接和大修后能否投入運(yùn)行，特別是變壓器并聯(lián)運(yùn)行的重要依據(jù)。 變壓器變比試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：各相在同一分接位置上的變比與銘牌值比較，允許偏差不大于05；變比小于3的變壓器，允許偏差不大于1。高電壓技術(shù)高電壓技術(shù) (二)極性試驗(yàn)1極性的概念 當(dāng)交鏈一個(gè)繞組的磁通變化時(shí)，繞組中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，感應(yīng)電勢(shì)為正(驅(qū)使電流流出) 的一端稱為正極性端，感應(yīng)電勢(shì)為負(fù)的一端稱為負(fù)極性端。如果磁通的方向改變，則感應(yīng)電勢(shì)的方向

11、和端子的極性也隨之改變。 高電壓技術(shù)2.試驗(yàn)方法 (1)直流法當(dāng)合上開關(guān)瞬間表計(jì)指針向右偏(正方向)，而拉開開關(guān)瞬間表計(jì)指針向左偏，變壓器是減極性。如果表計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向與上述相反，變壓器就是加極性。 高電壓技術(shù)(2)交流法將變壓器原邊的A端子與次邊的a端子連接起來，在高壓側(cè)加交流電壓(220V交流電壓)，同時(shí)用兩個(gè)電壓表分別測(cè)量加入的電壓uAx和未連接的一對(duì)同名端x、z間的電壓u。如果uAxu。，則為減極性；反之則為加極性。 高電壓技術(shù)(三)連接組別試驗(yàn)1連接組別的概念可以按時(shí)鐘系統(tǒng)來確定連接組別。 高電壓技術(shù)2試驗(yàn)方法(1)直流法(Y,y12)高電壓技術(shù)高電壓技術(shù)(2)交流法 高電壓技術(shù)(四

12、)繞組直流電阻測(cè)量 測(cè)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、繞組有無匝間短路、分接開關(guān)的各個(gè)位置接觸是否良好、分接開關(guān)實(shí)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。它是變壓器在交接、大修后必不可少的試驗(yàn)項(xiàng)目，也是故障后的重要檢查項(xiàng)目。 高電壓技術(shù)測(cè)量結(jié)果的分析判斷對(duì)于1 600 kVA以上的變壓器，所測(cè)得的各相繞組直流電阻的最大差值應(yīng)不大于三相平均值；對(duì)于l 600kVA及以下的變壓器，應(yīng)不大于4。當(dāng)所測(cè)得的三相電阻的不平衡值超過標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，首先應(yīng)分析是否存在測(cè)量誤差；其次應(yīng)從以下幾方面進(jìn)行分析：分接開關(guān)接觸不良 。 焊接不良或斷股。 三角形接線一

13、相斷線。 變壓器套管的導(dǎo)電桿和繞組引線接觸不良等。 高電壓技術(shù) (五)空載試驗(yàn) 空載試驗(yàn)的目的，是通過測(cè)量空載電流和空載損耗，發(fā)現(xiàn)磁路中的局部或整體缺陷，根據(jù)感應(yīng)耐壓試驗(yàn)前后兩次空載試驗(yàn)測(cè)得數(shù)據(jù)比較，判斷繞組是否存在匝間短路情況等。 1單相變壓器的空載試驗(yàn) 高電壓技術(shù)2三相變壓器的空載試驗(yàn) 高電壓技術(shù)(六)短路試驗(yàn) 變壓器的短路試驗(yàn)，是將變壓器一側(cè)繞組(通常是低壓側(cè))短路，從另一側(cè)繞組加入額定頻率的交流電壓，使變壓器繞組的電流達(dá)額定值，測(cè)量功率和所加電壓。 變壓器短路試驗(yàn)的目的在于，阻抗電壓是變壓器并列運(yùn)行的基本條件之一，當(dāng)變壓器饋出回路發(fā)生短路時(shí)，阻抗電壓直接影響?zhàn)伋瞿妇€電壓的波動(dòng)；短路損耗

14、對(duì)變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有很大的影響，通過對(duì)短路損耗增大的分析，可以檢查出變壓器在結(jié)構(gòu)或制造上的缺陷。1單相變壓器的短路試驗(yàn) 2三相變壓器的短路試驗(yàn) 高電壓技術(shù)試驗(yàn)結(jié)果的分析判斷 變壓器短路試驗(yàn)所測(cè)得的短路損耗和阻抗電壓，與銘牌值或出廠試驗(yàn)值比較，不應(yīng)有明顯差異。 導(dǎo)致短路損耗增大的原因有以下幾種：漏磁通在鐵芯各構(gòu)件(如屏蔽、擋板、壓板、軛鐵粱等)或油箱箱壁中產(chǎn)生過大的附加損耗，以致造成局部過熱；漏磁通在油箱箱蓋或套管法蘭等處產(chǎn)生過大的附加損耗，致使這些部位發(fā)熱；帶負(fù)載調(diào)壓變壓器中電抗線圈存在匝間短路；大型變壓器的低壓繞組一般用多根包敷絕緣的導(dǎo)線并聯(lián)繞成，由于并聯(lián)導(dǎo)線間短路或換位錯(cuò)誤，也會(huì)使附加損耗

15、增大。 在短路試驗(yàn)中，由于電阻損耗增大而使短路損耗不合格的情況很少，大多是由于上述附加損耗增大引起的。阻抗電壓與繞組幾何尺寸以及引線排列等有關(guān)，當(dāng)阻抗電壓增大時(shí)，可以從這些因素中找原因。高電壓技術(shù)第二節(jié) 互感器 互感器是一種特殊的變壓器，分為電流互感器和電壓互感器兩種。 由于有了互感器，使測(cè)量儀表、保護(hù)及自動(dòng)裝置與高壓電路隔離，從而保證了低壓儀表、裝置以及工作人員的安全。 高電壓技術(shù)一、互感器的結(jié)構(gòu) 1電流互感器結(jié)構(gòu):電流互感器實(shí)質(zhì)上相當(dāng)于一臺(tái)容量很小，勵(lì)磁電流可忽略不計(jì)的短路變壓器額定電壓不很高(1020 kv)的電流互感器，通常采用澆注式的絕緣結(jié)構(gòu)，其一、二次繞組的絕緣一般是用環(huán)氧樹脂澆注

16、。澆注式的絕緣具有絕緣性能好、機(jī)械強(qiáng)度高、防潮、防鹽霧等特點(diǎn)。 額定電壓在35 kv及以上的電流互感器，大多采用全密封油浸式絕緣結(jié)構(gòu)。這種絕緣結(jié)構(gòu)的電流互感器有“8”字形和“U”字形兩種。高電壓技術(shù)“8”字形結(jié)構(gòu)的電流互感器主要用于35110 kv電壓等級(jí)，其一次繞組套在繞有二次繞組的環(huán)形鐵芯上，一次繞組和鐵芯上都包有很厚的電纜紙，通常兩者厚度相等，然后將兩個(gè)環(huán)一起浸在充滿變壓器油的瓷套中?！?”字形結(jié)構(gòu)的絕緣層中電場(chǎng)分布很不均勻，再加上沿環(huán)形包纏紙帶，不容易包得均勻、密實(shí)，因而這種結(jié)構(gòu)容易出現(xiàn)絕緣弱點(diǎn)。高電壓技術(shù)“U”字形結(jié)構(gòu)的電流互感器用于110 kV及以上電壓等級(jí)，一次繞組做成“u”字形

17、，主絕緣全部包在一次繞組上，為多層電纜紙絕緣，層間放置同心圓筒形的鋁箔電容屏，內(nèi)屏與線心連接，最外層的屏接地，構(gòu)成一個(gè)同心圓筒形的電容器串。在“u”字形一次繞組外屏的下部兩側(cè)，分別套裝兩個(gè)環(huán)形鐵芯，鐵芯上繞著二次繞組。再將其浸入充滿變壓器油的瓷套中。這種絕緣結(jié)構(gòu)稱為電容型絕緣。保持電容屏各層的電容量相等，可以使主絕緣各層的電場(chǎng)分布均勻，絕緣得到了充分利用，減小了絕緣的厚度。 高電壓技術(shù)2電壓互感器 電壓互感器的容量很小，通常只有幾十到幾百伏安。電壓互感器實(shí)質(zhì)上就是一臺(tái)小容量的空載降壓變壓器。 電壓互感器的絕緣方式較多，有干式、澆注式、油浸式和充氣式等。目前使用較多的是油浸式和電容式結(jié)構(gòu)的電壓互

18、感器。油浸式互感器按其結(jié)構(gòu)又可分為普通式和串級(jí)式，335 kV的都采用普通式，110 kV及以上的普遍采用串級(jí)式。 高電壓技術(shù) 2電壓互感器電壓互感器的容量很小，通常只有幾十到幾百伏安。電壓互感器實(shí)質(zhì)上就是一臺(tái)小容量的空載降壓變壓器。 電壓互感器的絕緣方式較多，有干式、澆注式、油浸式和充氣式等。干式的絕緣結(jié)構(gòu)，絕緣強(qiáng)度較低，只適用于6kv以下的戶內(nèi)配電裝置；澆注式結(jié)構(gòu)緊湊，適用于335 kv戶內(nèi)配電裝置；油浸式絕緣性能好，可用于10kV以上的戶內(nèi)外配電裝置；充氣式用于SR全封閉組合電器中。此外還有電容式電壓互感器。 高電壓技術(shù)油浸式互感器按其結(jié)構(gòu)又可分為普通式和串級(jí)式，335 kV的都采用普通

19、式，110 kV及以上的普遍采用串級(jí)式。 采用串級(jí)式結(jié)構(gòu)，繞組和鐵芯是分級(jí)絕緣，簡化了絕緣結(jié)構(gòu)，節(jié)省了絕緣材料，并減輕了重量，降低了造價(jià)。 高電壓技術(shù)電容式電壓互感器實(shí)質(zhì)上是一個(gè)電容分壓器 。YDR一110型電容式電壓互感器主要由電容分壓器、電磁裝置、阻尼器等組成，采用單柱式疊裝結(jié)構(gòu)，上部為電容分壓器，下部為電磁裝置和安裝支架，阻尼器為單獨(dú)的單元。電容分壓器主要由瓷套和置于瓷套中的電容器串(包括主電容器C1和分壓電容器C2)構(gòu)成。瓷套內(nèi)充滿電容器油，構(gòu)成其主絕緣。高電壓技術(shù)二、互感器的絕緣試驗(yàn) 互感器絕緣試驗(yàn)項(xiàng)目，主要包括：絕緣電阻測(cè)量、介質(zhì)損耗角正切值測(cè)量和工頻交流耐壓試驗(yàn)。 高電壓技術(shù)(一

20、)絕緣電阻測(cè)量 互感器的絕緣電阻測(cè)量應(yīng)在交接、大修后，以及每年的絕緣預(yù)防性試驗(yàn)中進(jìn)行。 測(cè)量互感器的絕緣電阻，一次線圈應(yīng)用2 500 V兆歐表，二次線圈用1 000 V或2 500 V兆歐表。測(cè)量時(shí)，須使互感器的所有非被試線圈短路接地。并應(yīng)考慮空氣溫度、濕度、套管表面臟污對(duì)絕緣電阻的影響，必要時(shí)，應(yīng)采取措施消除表面泄漏電流的影響?；ジ衅鹘^緣電阻的標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)程除對(duì)220 kV(交接為110 kV)及以上者要求不小于1 000 M外，其余未作規(guī)定?？蓪y(cè)得的絕緣電阻值與歷次測(cè)量結(jié)果比較、與同類型互感器比較，再根據(jù)其他試驗(yàn)項(xiàng)目所得結(jié)果進(jìn)行綜合分析判斷。高電壓技術(shù)(二)介質(zhì)損耗角正切值測(cè)量 介質(zhì)損耗角正

21、切值測(cè)量應(yīng)在交接、大修后，以及每年的絕緣預(yù)防性試驗(yàn)中進(jìn)行。它對(duì)單裝油浸式互感器絕緣的監(jiān)視較為靈敏。 對(duì)于電流互感器，所測(cè)得的tan 值在20時(shí)應(yīng)不大于表4-13中的數(shù)值；并且與歷年數(shù)據(jù)比較，不應(yīng)有明顯變化。 高電壓技術(shù)對(duì)于電壓互感器，所測(cè)得的tan 值應(yīng)不大于表414中的數(shù)值。高電壓技術(shù)110 kV及以上的串級(jí)式電壓互感器tan 值測(cè)量 ，串級(jí)式電壓互感器一次線圈采用半絕緣結(jié)構(gòu)，即一次線圈尾端x接地運(yùn)行。這樣，測(cè)量tan 值時(shí)不能施加高電壓，只能降低電壓或采用其他接線方式。 (1)降低試驗(yàn)電壓的反接線法根據(jù)QS1型電橋靈敏度的要求，以及一次線圈x端所能承受的電壓，綜合起來最適宜的試驗(yàn)電壓為30

22、00V。在運(yùn)行的變電所中進(jìn)行tan 值測(cè)量時(shí)，要注意電磁場(chǎng)干擾的影響。針對(duì)這種情況，一般采取在測(cè)量時(shí)將電橋的電源(單相交流220 V)倒相的辦法。如果正、反相測(cè)量結(jié)果一致，說明結(jié)果可取，否則應(yīng)采取措施重新測(cè)量。 高電壓技術(shù)(2)電壓互感器自勵(lì)磁法 這種方法是在電壓互感器二次側(cè)施加交流電壓勵(lì)磁，使其一次線圈感應(yīng)出10 kV高壓作為自身試驗(yàn)電源，因而稱為自勵(lì)磁法。這時(shí)QS1型電橋采用對(duì)角線連接，如圖4-42所示。 高電壓技術(shù)(3)一次線圈尾端屏蔽法 這種方法是在被試電壓互感器的一次線圈上直接施加l0kV高壓，同時(shí)作為電橋的試驗(yàn)電源，并將線圈尾端X接電橋的屏蔽E，故稱為一次線圈尾端屏蔽法。其原理接線

23、如圖4-43所示。 高電壓技術(shù)(三)工頻交流耐壓試驗(yàn) 線圈連同套管一起對(duì)外殼的工頻交流耐壓試驗(yàn)，是互感器絕緣試驗(yàn)的又一重要項(xiàng)目。一般要求在互感器大修后和必要時(shí)進(jìn)行，而對(duì)于10 kV及以下的互感器則還要求每三年結(jié)合預(yù)防性試驗(yàn)進(jìn)行一次。高電壓技術(shù)三、互感器的特性試驗(yàn) (一)電流互感器的特性試驗(yàn) 電流互感器特性試驗(yàn)的項(xiàng)目，主要包括：極性試驗(yàn)、勵(lì)磁特性試驗(yàn)和比差、角差測(cè)量。高電壓技術(shù)1極性試驗(yàn) 電流互感器的極性試驗(yàn)通常是在交接和大修時(shí)進(jìn)行，當(dāng)運(yùn)行中電流互感器二次回路的設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，也常需對(duì)電流互感器進(jìn)行此項(xiàng)試驗(yàn)。電流互感器的極性是非常重要的，如果不正確，將會(huì)使接接入該回路的具有方向性的儀表如功率表、

24、電能表等指示錯(cuò)誤，以及使方向性繼電保護(hù)失去作用甚至誤動(dòng)作。 高電壓技術(shù) 2勵(lì)磁特性試驗(yàn) 電流互感器勵(lì)磁特性試驗(yàn)在交接、大修以及必要時(shí)進(jìn)行，主要用于檢查電流互感器二次線圈是否存在縱絕緣缺陷，以及計(jì)算10誤差曲線。對(duì)電流互感器進(jìn)行勵(lì)磁特性試驗(yàn)時(shí)，其一次線圈開路，將額定頻率的正弦交流電壓加在互感器的二次線圈上，由小到大逐點(diǎn)增大電壓，并記錄對(duì)應(yīng)的電流值，然后根據(jù)電流、電壓值繪成U2=f（I0）關(guān)系曲線。試驗(yàn)接線及勵(lì)磁特性曲線如圖4-44所示。 高電壓技術(shù)測(cè)量結(jié)果處理：測(cè)得的勵(lì)磁特性曲線應(yīng)與出廠試驗(yàn)或同型互感器測(cè)得結(jié)果比較。規(guī)程要求：同類型電流互感器勵(lì)磁特性曲線相互比較，應(yīng)無顯著差別。例如，由圖4-44

25、(b)可以看出，曲線l的電流互感器比曲線2的容量大，而曲線3的電流互感器二次線圈存在匝間短路。有短路匝的電流互感器的曲線與正常電流互感器的曲線相比，在曲線飽和以前電壓值顯著降低。遇到這種情況，可進(jìn)一步用電流互感器的比差、角差試驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行綜合分析。高電壓技術(shù)3比差、角差測(cè)量電流互感器的變比誤差(簡稱比差)，是指額定變流比KIN與實(shí)際變流比KI之差，以實(shí)際變流比的百分?jǐn)?shù)表示，即 相角誤差：互感器二次側(cè)電壓向量逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)180后與一次側(cè)電壓向量之間的夾角，簡稱角差。%100IIINIKKKf高電壓技術(shù)測(cè)量電流互感器比差、角差一般采用專門的儀器，這里介紹一種用差流法測(cè)量的接線，其原理電路如圖4-46

26、所示 高電壓技術(shù)(二)電壓互感器的特性試驗(yàn)包括：測(cè)量一次線圈的直流電阻、測(cè)量三相電壓互感器的連接組別和單相電壓互感器的極性、測(cè)量各分接頭的變比、測(cè)量比差和角差等。測(cè)量電壓互感器比差和角差的原理電路如圖448所示。 高電壓技術(shù)第三節(jié) 斷路器 斷路器是電力系統(tǒng)重要的控制和保護(hù)設(shè)備。所謂控制作用，就是根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行需要，安全可靠地投入或切除相應(yīng)的線路或電氣設(shè)備；所謂保護(hù)作用，就是在線路或電氣設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，將故障部分從電網(wǎng)中快速切除，保證電網(wǎng)無故障部分正常運(yùn)行。對(duì)于輸配電線路，往往還要求斷路器具備自動(dòng)重合閘的功能。 高電壓技術(shù)一、斷路器的基本結(jié)構(gòu) 斷路器從結(jié)構(gòu)和功能上可以分為4個(gè)部分：導(dǎo)電回路、滅弧裝

27、置、絕緣系統(tǒng)和操動(dòng)機(jī)構(gòu)。 1.導(dǎo)電回路 斷路器的導(dǎo)電回路包括動(dòng)靜觸頭、中間觸頭以及各種形式的過渡連接。接觸電阻是判斷斷路器導(dǎo)電回路優(yōu)劣的重要參數(shù)。2.滅弧裝置 滅弧裝置要解決的主要問題是如何提高滅弧能力、減少燃弧時(shí)間。既要能可靠開斷數(shù)值很大的短路電流，又要提高熄滅小電容性和電感性電流的能力。 油斷路器是歷史上使用最廣泛的一種斷路器。 近幾十年來真空斷路器得到了很大發(fā)展。 SF6斷路器是新一代的開關(guān)裝置 。高電壓技術(shù)3.絕緣系統(tǒng) 斷路器必須保證以下3個(gè)方面的絕緣處于良好的狀態(tài)： (1)導(dǎo)電部分對(duì)地之間的絕緣。 (2)斷口間絕緣。 (3)相間絕緣。 4操動(dòng)機(jī)構(gòu) 除斷路器本體外，斷路器一般均附設(shè)操動(dòng)

28、機(jī)構(gòu)，來實(shí)現(xiàn)其操作和保持其相應(yīng)的分合閘位置。高電壓技術(shù)二、斷路器的絕緣試驗(yàn) 斷路器的絕緣試驗(yàn)，是通過各種測(cè)試手段，判斷并掌握斷路器的導(dǎo)電部分對(duì)地以及斷口問的絕緣水平。 斷路器的絕緣試驗(yàn)有以下幾項(xiàng)： 測(cè)量絕緣電阻； 測(cè)量泄漏電流； 工頻交流耐壓試驗(yàn)； 絕緣油試驗(yàn)； 斷口并聯(lián)電阻和并聯(lián)電容的絕緣性能試驗(yàn)等。高電壓技術(shù)(一)測(cè)量絕緣電阻 測(cè)量絕緣電阻是斷路器絕緣試驗(yàn)的基本項(xiàng)目，交接、大修后以及運(yùn)行中每年進(jìn)行一次。測(cè)量導(dǎo)電部分對(duì)地的絕緣電阻，應(yīng)在合閘狀態(tài)下進(jìn)行；測(cè)量斷口間的絕緣電阻，應(yīng)在分閘狀態(tài)下 進(jìn)行。 對(duì)斷路器整體的絕緣電阻通常不作規(guī)定，可與出廠及歷年試驗(yàn)結(jié)果或同類型的斷路器相互比較來判斷。 高電

29、壓技術(shù)(二)測(cè)量泄漏電流 測(cè)量泄漏電流是35 kV及以上少油、壓縮空氣和SF6斷路器的重要試驗(yàn)項(xiàng)目，交接、大修后以及運(yùn)行中每年進(jìn)行一次。在分閘狀態(tài)測(cè)量斷路器的泄漏電流，能夠有效地發(fā)現(xiàn)整體絕緣及絕緣拉桿受潮、瓷套裂紋、滅弧室受潮、油質(zhì)劣化、SF6氣體變質(zhì)等缺陷。對(duì)于35 kv及以上少油斷路器，每一元件的泄漏電流 試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) 高電壓技術(shù)對(duì)于少油斷路器，應(yīng)在分閘位置按圖449的接線進(jìn)行試驗(yàn)，即斷口外側(cè)A、A兩端接地，試驗(yàn)電壓加在三角箱B處，這樣可同時(shí)對(duì)3個(gè)元件施加直流電壓。當(dāng)泄漏電流值超過標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，再分別對(duì)每一元件進(jìn)行試驗(yàn)，從而確定有缺陷的絕緣部件。 高電壓技術(shù)(三)工頻交流耐壓試驗(yàn)工頻交流耐壓試驗(yàn)是斷

30、路器交接、大修后以及每3年進(jìn)行一次的重要試驗(yàn)項(xiàng)目。耐壓試驗(yàn)須在其他絕緣試驗(yàn)項(xiàng)目合格之后進(jìn)行。斷路器的工頻交流耐壓試驗(yàn)，應(yīng)在合閘狀態(tài)下導(dǎo)電部分對(duì)地之間，以及分閘狀態(tài)下的斷口間進(jìn)行。油斷路器的耐壓試驗(yàn)，應(yīng)在油處于充分靜止的情況下進(jìn)行，以免油中的氣泡引起放電擊穿。對(duì)于三相在同一箱中的斷路器，各相應(yīng)分別進(jìn)行試驗(yàn)，一相耐壓時(shí)，其余兩相和外殼一起接地。對(duì)于110kV及以上的斷路器，現(xiàn)場(chǎng)若無條件進(jìn)行整體工頻交流耐壓試驗(yàn)，可在斷路器解體時(shí)，對(duì)絕緣拉桿單獨(dú)作耐壓試驗(yàn)。對(duì)于ZN-27.5型真空斷路器，除了對(duì)其主絕緣(包括兩個(gè)絕緣支座和一個(gè)絕緣拉桿)進(jìn)行工頻交流耐壓試驗(yàn)外，還應(yīng)對(duì)真空滅弧室內(nèi)動(dòng)、靜觸頭間的絕緣進(jìn)行耐

31、壓試驗(yàn)。 高電壓技術(shù)(四)絕緣油試驗(yàn)對(duì)于油斷路器，在交接、大修后以及運(yùn)行中每年進(jìn)行一次油的簡化分析和電氣強(qiáng)度試驗(yàn)。 高電壓技術(shù)(五)斷口并聯(lián)電阻和并聯(lián)電容的絕緣性能試驗(yàn)110 kV及以上的斷路器，為了提高切斷能力、限制內(nèi)部過電壓或使斷口電壓均勻，通常在斷口上并聯(lián)有電阻或電容。在交接、大修后以及必要時(shí)，應(yīng)測(cè)量并聯(lián)電阻的電阻值和并聯(lián)電容的電容值及tan值。并聯(lián)電阻的測(cè)量方法，與變壓器繞組直流電阻的測(cè)量方法相同。所測(cè)得的并聯(lián)電阻值應(yīng)符合制造廠的規(guī)定。并聯(lián)電容的電容值及tan值，可用QS1型西林電橋測(cè)量。所測(cè)得的電容值的偏差應(yīng)不超過標(biāo)稱值的10，tan值應(yīng)不超過1(出廠標(biāo)準(zhǔn)為0.4，20)。 高電壓技

32、術(shù)三、斷路器的特性試驗(yàn)斷路器特性試驗(yàn)的項(xiàng)目，主要是導(dǎo)電回路電阻的測(cè)量和動(dòng)作特性試驗(yàn)。(一)導(dǎo)電回路電阻的測(cè)量 斷路器導(dǎo)電回路的電阻，主要取決于動(dòng)、靜觸頭間的接觸電阻，其大小直接影響通過正常工作電流時(shí)是否產(chǎn)生不能容許的發(fā)熱，以及通過短路電流時(shí)的開斷性能。導(dǎo)電回路的電阻是反映斷路器安裝檢修質(zhì)量的重要數(shù)據(jù)。因此，測(cè)量導(dǎo)電回路的電阻應(yīng)在交接、大小修及必要時(shí)進(jìn)行。測(cè)量導(dǎo)電回路的電阻，應(yīng)在斷路器處于合閘狀態(tài)下進(jìn)行，用雙臂電橋測(cè)量；或者通以直流電流，用電流表和毫伏表測(cè)量其電流和電壓，然后通過計(jì)算得到電阻值。 高電壓技術(shù)測(cè)量時(shí)連接線的接頭務(wù)必接觸良好，電壓線應(yīng)接在斷口的觸頭端，電流線應(yīng)接在電壓線的外側(cè)；測(cè)量前

33、應(yīng)將斷路器分合數(shù)次，以使觸頭表面接觸良好。如對(duì)測(cè)量值有懷疑時(shí)應(yīng)復(fù)測(cè)，測(cè)量結(jié)果一般取分散性較小的3次的平均值。斷路器在新安裝或大修后的試驗(yàn)中，每相導(dǎo)電回路的電阻標(biāo)準(zhǔn)見表4-17。運(yùn)行中的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程未作規(guī)定，可按表4-17所列數(shù)值增大20掌握。 高電壓技術(shù)如果斷路器實(shí)際工作電流比額定電流小時(shí)，導(dǎo)電回路電阻允許增大，其值可按下式計(jì)算 RIIN允R高電壓技術(shù)(二)動(dòng)作特性試驗(yàn) 分合閘速度、分合閘時(shí)間、分合閘同期性等是斷路器極其重要的動(dòng)作特性。分閘速度過低，特別是觸頭剛分離瞬間速度過低，在切斷短路故障時(shí)將會(huì)使電弧持續(xù)時(shí)間加長，造成觸頭燒損、熔化，并且長時(shí)間燃弧會(huì)使滅弧室壓力增大造成噴油(氣)，甚至發(fā)生油(

34、氣)箱爆炸事故。合閘速度過低，特別是觸頭剛接觸瞬間速度過低，在閉合短路故障(如合閘到短路點(diǎn)上)時(shí)，由于阻礙觸頭閉合的電動(dòng)力的作用，將會(huì)引起觸頭的彈跳、振動(dòng)；反之，合閘速度過高，將會(huì)產(chǎn)生很大的沖擊力，造成個(gè)別部件的損壞或縮短使用壽命。斷路器的分合閘時(shí)間，對(duì)繼電保護(hù)、自動(dòng)重合閘裝置以及系統(tǒng)的穩(wěn)定性帶來極大的影響。高電壓技術(shù)1分合閘時(shí)間的測(cè)量斷路器分合閘時(shí)間的測(cè)量，在交接、大修時(shí)和每年一次結(jié)合小修進(jìn)行。高電壓技術(shù)2分合閘速度的測(cè)量斷路器在交接、大修時(shí)，應(yīng)進(jìn)行分合閘速度的測(cè)量。 斷路器動(dòng)作特性測(cè)試儀，除了用于測(cè)量速度特性(剛分、分閘最大、剛合、合閘最大速度等)外，還可用來測(cè)量固有分合閘時(shí)間、三相不同期

35、時(shí)間、彈跳時(shí)間，以及觸頭開距、超行程，并繪制出速度一行程或行程一時(shí)間曲線等。 高電壓技術(shù)四、操動(dòng)機(jī)構(gòu)的試驗(yàn) 對(duì)斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)的試驗(yàn)，應(yīng)在交接、大修時(shí)進(jìn)行。1絕緣電阻和直流電阻的測(cè)量斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)的合閘接觸器和分閘線圈的絕緣電阻值，交接時(shí)應(yīng)不低于10 M，運(yùn)行中應(yīng)不低于1 M。測(cè)量時(shí)應(yīng)用500 V或1 000 V兆歐表。直流電阻值應(yīng)符合制造廠規(guī)定，并應(yīng)記下線圈是串聯(lián)還是并聯(lián)連接。 高電壓技術(shù)2最低動(dòng)作電壓的測(cè)量測(cè)量斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)的最低動(dòng)作電壓，目的是保證斷路器在各種運(yùn)行狀態(tài)下動(dòng)作的可靠性。斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)的最低動(dòng)作電壓值，應(yīng)符合表4-18的規(guī)定。 高電壓技術(shù)第四節(jié) 隔離開關(guān)隔離開關(guān)是高壓開關(guān)的一種

36、。隔離開關(guān)沒有專門的滅弧裝置，不能切斷負(fù)荷電流和短路電流；但是它有明顯的斷開點(diǎn)，可以有效地隔離電源，通常與斷路器配合使用。對(duì)隔離開關(guān)的要求是：(1)有明顯的斷開點(diǎn)。為了明確地鑒別電氣設(shè)備是否已經(jīng)與電網(wǎng)隔離，隔離開關(guān)應(yīng)具有可以看見的斷口。(2)斷開點(diǎn)處應(yīng)有可靠的絕緣。隔離開關(guān)斷口處的動(dòng)靜觸頭間，必須有足夠的絕緣距離，保證在過電壓或相間閃絡(luò)的情況下也不會(huì)被擊穿而危及工作人員的安全。(3)具有足夠的熱穩(wěn)定性和動(dòng)穩(wěn)定性。隔離開關(guān)在運(yùn)行中，經(jīng)常受到短路電流的作用，必須能夠承受短路電流熱效應(yīng)和電動(dòng)力的沖擊，尤其不能因電動(dòng)力作用而自動(dòng)斷開，否則將造成嚴(yán)重事故。 。(4)工作刀閘與接地刀閘聯(lián)鎖。帶有接地刀閘的

37、隔離開關(guān)必須有聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)，保證在合接地刀閘之前，必須先斷開工作刀閘；在合工作刀閘之前，必須先斷開接地刀閘。(5)結(jié)構(gòu)簡單，動(dòng)作可靠。高電壓技術(shù)一、隔離開關(guān)的絕緣試驗(yàn)隔離開關(guān)的絕緣試驗(yàn)，包括絕緣電阻測(cè)量和工頻交流耐壓試驗(yàn)兩項(xiàng)。測(cè)量絕緣電阻應(yīng)在交接、大修時(shí)以及每年進(jìn)行一次，使用2 500 V兆歐表。對(duì)于隔離開關(guān)的整體絕緣電阻，不作具體規(guī)定，可與出廠及歷年試驗(yàn)結(jié)果或同類型產(chǎn)品相互比較來判斷；對(duì)于有機(jī)材料傳動(dòng)桿的絕緣電阻，不應(yīng)低于表4-19中的數(shù)值。高電壓技術(shù)隔離開關(guān)的特性試驗(yàn)，包括測(cè)量導(dǎo)電回路的電阻和測(cè)量操動(dòng)機(jī)構(gòu)線圈的最低動(dòng)作電壓兩項(xiàng)。導(dǎo)電回路的電阻，即隔離開關(guān)觸頭問的接觸電阻。在交接、大修時(shí)及每年一

38、次均應(yīng)對(duì)隔離開關(guān)觸頭的接觸情況及彈簧壓力進(jìn)行檢查。接觸電阻的測(cè)量值應(yīng)符合制造廠的規(guī)定。對(duì)距離操作的隔離開關(guān)，在交接、大修時(shí)應(yīng)測(cè)量操動(dòng)機(jī)構(gòu)線圈的最低動(dòng)作電壓。該最低動(dòng)作電壓應(yīng)在操作電源額定電壓的3080范圍內(nèi)。對(duì)于氣動(dòng)或液動(dòng)機(jī)構(gòu)，應(yīng)在額定壓力下進(jìn)行此項(xiàng)試驗(yàn)。高電壓技術(shù)第五節(jié) 絕緣子和高壓套管一、絕緣子 絕緣子是電網(wǎng)中廣泛使用的一種絕緣部件。按照絕緣子應(yīng)用場(chǎng)所不同，分為線路絕緣子和電站絕緣子兩類。線路絕緣子又分為針式、懸式和棒式3種；電站絕緣子大部分是支柱絕緣子，它又分為戶內(nèi)型和戶外型兩種。 高電壓技術(shù) 電瓷是絕緣子的傳統(tǒng)絕緣材料，瓷質(zhì)絕緣子具有結(jié)構(gòu)緊密、表面光滑、不吸收水分、不受化學(xué)物質(zhì)腐蝕以及

39、絕緣強(qiáng)度、機(jī)械強(qiáng)度高的特點(diǎn)。絕緣子也可用鋼化玻璃制成，鋼化玻璃絕緣子具有尺寸小、重量輕、耐電強(qiáng)度高、制造工藝簡單等特點(diǎn)。 高電壓技術(shù)瓷質(zhì)絕緣子由瓷件和金具兩部分組成，它們之間用水泥膠合劑膠裝在一起。瓷件是絕緣子的主要組成部分，除作為絕緣外，還具有較高的機(jī)械強(qiáng)度。為保證瓷件的機(jī)電強(qiáng)度，要求瓷質(zhì)堅(jiān)固、均勻、無氣孔。瓷件表面涂以棕色或白色的瓷釉，瓷釉除提高瓷件的抗電強(qiáng)度外，還有較強(qiáng)的化學(xué)穩(wěn)定性，有利于防止酸堿及其他外界因素的侵蝕。瓷件表面常具有裙邊和凸棱，以增強(qiáng)絕緣子的抗電強(qiáng)度和抗?jié)裎鄣哪芰?。金具是絕緣子固定或連接的部件，要求具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，并便于安裝。為防止金具銹蝕，其表面要鍍一層均勻的鋅層。水泥膠合劑一般是用硅酸鹽水泥及瓷砂加水調(diào)和而成。在水泥膠合處的表面還涂有防潮劑。高電壓技術(shù) 在交接時(shí)，要對(duì)絕緣子進(jìn)