變電站電氣裝置交流耐壓試驗裝置

2022-09-27 03:39:06 字數 3030 閱讀 4572

一、交流工頻耐壓試驗

1.交流耐壓試驗接線原理

交流耐壓試驗的接線,應按被試品的要求(電壓、容量)和現有試驗裝置條件來決定。通常試驗時採用是高壓成套裝置(包括高壓試驗變壓器及試驗變壓器控制箱/臺)。圖1-18中給出交流工頻耐壓試驗的接線圖。

圖1-18 交流耐壓試驗接線圖

在圖中接於測量線圈p1、p2的電壓表屬於低壓側測量,可以通過變比換算到高壓側。而接於c1和c2之間電壓表屬於高壓側測量,這是現場常用的方法,它可以避免由於容性電流而使被試裝置端電壓公升高所帶來的影響。

我國的試驗變壓器有各種電壓和容量等級,各單位在購置試驗變壓器時應對本單位的電氣裝置在實驗電壓下的充電進行計算,根據充電電流小於試驗變壓器的額定輸出電流的原則來選擇試驗變壓器的容量。而充電電流可以用被試物的電容來估算(i衝=u試驗電壓ωcx),cx可用西林電橋來測定。

2、串聯諧振、併聯諧振及串並聯諧振的試驗方法

對於大型發電機組、變壓器、gis、交聯電纜等大容量較大的試品的交流耐壓試驗,需要大容量的試驗變壓器、調壓器以及電源。現場往往難以辦到,即使有試驗裝置,也需動用大型汽車、吊車等,費力費時。在此情況下,可根據具體情況分別採用串聯諧振、併聯諧振或串並聯諧振的方法來進行現場試驗。

串並聯諧振可通過調節電感來實現,也可通過調節頻率或電容來實現。但該試驗大多是針對現場大電容裝置進行的,因而電容是確定的,一般採用調感或調頻來進行諧振補償。

(1)串聯補償

當試驗變壓器的額定電壓小於所需試驗電壓,但電流額定量能滿足試品試驗電流的情況下,可採用串聯補償的方法進行試驗。

串聯補償的接線如圖1-19所示,其等效電路及向量圖如圖1-20所示。

圖1-19 串聯補償接線圖

圖1-20 串聯補償的等效電路及相量圖

補償電抗及試品電容組成串聯迴路。當採用可調式電抗器進行補償時,可調節xl,讓其值與xc值相等,此時迴路發生串聯諧振,可在試品上產生十倍於試驗變壓器輸出電壓的電壓,從而大大降低了試驗變壓器的額定電壓和容量。

當採用串聯補償時,雖然試驗變壓器輸出電壓較低,但對電抗器卻要求有與試品相同的耐壓水平。另一方面,串聯補償時,當迴路達到xl=xc,並且迴路電阻很小時,則可能在試品上出現危險的過電壓,因此採用串聯補償,應注意避免產生諧振,並且採用補償電抗器最好採用空心繞組的,因為有鐵心的電抗器容易造成非線性的諧振。

當試品電壓較高時,可採用多個分離電抗器疊加形成補償電抗,當採用補償電抗器進行補償時,補償電抗器的調節可通過多台小電抗的串聯、併聯及改變分接頭位置來實現。

利用串聯諧振做耐壓試驗有兩個優點:①若被試品擊穿,則諧振終止,高壓消失;②擊穿後電流下降,不致於造成被試品擊穿點擴大。

(2)併聯諧振(電流諧振)法

當試驗變壓器的額定電壓能滿足試驗電壓的要求,但電流達不到被試品所需的試驗電流時,可採用併聯諧振對電流加以補償,以解決容量不足的問題。

其接線圖如圖1-21示,併聯迴路兩支路的感抗和容抗分別為xc和xl,當xc=xl時,迴路產生諧振。這時雖然兩個支路的電流都很大,但迴路的總電流i≈0,xc上的電壓等於電源電壓。當採用可調式電抗器進行補償時,調節補償電抗,使補償電流與試驗電流相等,就可使變壓器的輸出電流很小。

圖1-21 併聯補償接線圖

圖1-22 併聯補償等效電路及相量圖

(3)串並聯諧振法

除了以上的串聯、併聯諧振外,當試驗變壓器的額定電壓和額定電流都不能滿足試驗要求時,可同時運用串、併聯諧振電路,通常成為串並聯補償法,其接線如圖1-23所示。對要求試驗電壓高、電容量大的被試品,常採用此接線。

圖1-23 串並聯補償法接線圖

(4)採用串聯、併聯諧振和串並聯諧振法的注意事項

電源電壓和頻率要求穩定,應避免用電阻器調壓;

迴路電阻r1要求足夠的熱容量,並保持穩定;

試驗電壓直接在被試品兩端測量;

電感線圈應滿足電流和絕緣強度的要求;

對於併聯諧振法,當被試品擊穿而諧振停止時,試驗變壓器有過流的可能,因此,要求過流速斷保護能可靠動作;

對於串聯諧振法,當被試品擊穿時,迴路中的電流減小電壓降低,所以,除了正常的過流保護外,還應有欠壓保護措施。

二、試驗注意事項

(1)必須在被試裝置的非破壞性試驗都合格後才能進行此項試驗,如果有缺陷(例如受潮),應排除缺陷後進行。

(2)被試裝置的絕緣表面應擦乾淨,對多油裝置應使油靜止一定的時間。

(3)應控制公升壓速度,在1/3試驗電壓以前可以快一些,其後應以每秒鐘3%的試驗電壓連續公升到試驗電壓值。

(4)實驗前後應比較絕緣電阻、吸收比,不應有明顯的變化。

(5)應排除濕度、溫度、表面髒汙等影響。

三、操作規定

(1)試驗前應了解被試裝置的非破壞性試驗專案是否合格,一般應在所有非破壞試驗專案全部做完,且合格以後才做交流耐壓試驗,若有缺陷或異常,應在排除缺陷(如受潮時要乾燥)或異常後再進行試驗。

(2)試驗現場應圍好遮欄,掛好標誌牌,並派專人監視。

(3)試驗前應將被試裝置的絕緣表面擦拭乾淨。對多油裝置應按有關規定使油靜止一定時間,如大容量變壓器,應使油靜止12-20h,3~10kv變壓器,應使油靜止5~6h後再做試驗。

(4)調整保護球隙,使其放電電壓為試驗電壓的105%~110%,連續試驗三次,應無明顯差別,並檢查過流保護裝置動作的可靠性。

(5)根據試驗接線圖接好線後,應由專人檢查,確認無誤(包括引線對地距離、安全距離等)後方可準備加壓。

(6)加壓前要檢查調壓器是否在「零位」,若在「零位」方可加壓,而且要在高呼「加高壓」後才能實施操作。

(7)公升壓過程中應監視電壓表及其他表計的變化,當公升至0.5倍額定試驗電壓時,讀取被試裝置的電容電流;當公升至額定電壓時,開始計算時間,時間到後緩慢降下電壓。

(8)對於公升壓速度,在1/3試驗電壓以下可以稍快一些,其後公升壓應均勻,約按每秒3%試驗電壓公升壓,或公升至額定試驗電壓的時間為10~15s。

(9)實驗中若發現表針擺動或被試裝置、實驗裝置發出異常響聲、冒煙、冒火等,應立即降下電壓,在高壓側掛上地線後,查明原因。

(10)被試裝置無明顯規定者,一般耐壓時間為1min,對絕緣棒等用具,耐壓時間為5min,實驗後應在掛上接地棒後觸控有關部位,應無發熱現象。

(11)試驗電壓值要認真確定,特別是發電機的耐壓試驗,一定要嚴格監督不要公升高到規定值以上。

(12)實驗前後應測量被試裝置的絕緣電阻及吸收比,兩次測量結果不應有明顯差別。

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