變壓器技術(shù)問(wèn)答(19)
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75C,當(dāng)附加損耗電阻損耗時(shí),則:當(dāng)試驗(yàn)頻率不等于額定頻率時(shí),由于附加損耗中的各部分損耗與頻率的關(guān)系各不相同,而且各部分所占的比例也很難分開(kāi),不好校正,所以希望阻抗試驗(yàn)時(shí)的試驗(yàn)頻率為額定頻率。如果頻率略低于額定值時(shí),只好不予校正。
阻抗電壓的校正。阻抗電壓按照規(guī)定要校正到溫度和額定頻率。阻抗電壓由兩部分組成:一是有功分量,與電阻溫度系數(shù)成正比而與頻率無(wú)關(guān);二是無(wú)功分量,與頻率成正比而與溫度無(wú)關(guān)。
空載損耗的校正。空載試驗(yàn)中當(dāng)電壓升至額流,空載試驗(yàn)的電源就帶著這種非線性、非正弦的負(fù)載。該負(fù)載在電源中產(chǎn)生的附加磁通與電源的主磁通疊加,使主磁通畸變,造成電源波形的畸變。
電壓波形畸變后,破壞了正弦波的波形因數(shù)。
鐵心中的磁滯損耗與施加電壓的平均值有關(guān),而與電壓有效值無(wú)關(guān);渦流損耗與有效值的平方有關(guān),而與平均值無(wú)關(guān)。波形因數(shù)改變了,有效值與平均值的數(shù)值都發(fā)生了變化,所以要校正電壓波形對(duì)空載損耗的影響。
電壓波形的畸變程度要靠平均值電壓和有效值電壓的數(shù)值來(lái)分析。常見(jiàn)的磁電式整流的平均值電壓表是按方均根值刻度的。當(dāng)電壓方均根值與平均值之比等于1.11,或方均根值電壓表與平均值電壓表在數(shù)值上相同時(shí),可認(rèn)為波形是正弦的,否則波形是畸變的。
校正電壓波形時(shí)以平均值電壓表為準(zhǔn)施加額定頻率下的額定電壓Un,平均值電壓表讀數(shù)為U',并記錄方均根值電壓表讀數(shù)U,空載損耗測(cè)量值為Pm,則正弦波時(shí)的空載損耗為:空載電流的校正。測(cè)量中,取各相空載電流的平均值。
9.15負(fù)載損耗與空載損耗測(cè)量時(shí)應(yīng)注意一些什么問(wèn)題,同一套圖紙?jiān)诓煌a(chǎn)廠制造變壓器時(shí)有時(shí)損耗實(shí)測(cè)值相差很懸殊。引起差別的因素很多,包括電源波形、儀表精度和接線等。為了獲得更小的誤差,在負(fù)載損耗和空載損耗測(cè)量時(shí)應(yīng)注意一些問(wèn)題。
負(fù)載損耗測(cè)量不論是雙繞組還是三繞組變壓器,只能測(cè)量一對(duì)繞組的負(fù)載損耗,應(yīng)在額定頻率下將近似正弦波的電壓施加在一個(gè)繞組上,此時(shí),另一繞組短路,其他繞組如果有的話)開(kāi)路。但是,對(duì)三繞組變壓器而言,如果被測(cè)的一對(duì)繞組位于比較里面或比較外面,中間繞組在測(cè)量負(fù)載損耗時(shí)開(kāi)路,測(cè)出的負(fù)載損耗中將包括中間繞組的渦流損耗,這一損耗屬附加損耗,它與溫度成反比。
影響負(fù)載損耗測(cè)量準(zhǔn)確度的因素很多,新IEC76?1標(biāo)準(zhǔn)己有特殊的要求:“所有用于試驗(yàn)的測(cè)量系統(tǒng)應(yīng)要根據(jù)ISO90011987)標(biāo)準(zhǔn)第4.11條表明其具有保證的可追溯性的準(zhǔn)確度”。對(duì)測(cè)量系統(tǒng)準(zhǔn)確度的規(guī)定,也將在新的IEC606中加以說(shuō)明。統(tǒng)的測(cè)不準(zhǔn)誤差要求在3%以下。這對(duì)負(fù)載損耗測(cè)量是較難達(dá)到的。
要減少負(fù)載損耗測(cè)量誤差,應(yīng)注意:電源容量與電壓波形:電源容量要能使被試變壓器中通過(guò)額定電流,GB1094.1?1996國(guó)標(biāo)中規(guī)定,也可以不小于50%額定電流“。這里應(yīng)注意的是:一般是假設(shè)負(fù)載損耗與電流平方成正比,但是,當(dāng)采用非線性材料時(shí),負(fù)載損耗不與電流平方成正比,此時(shí)應(yīng)使電源容量能輸出變壓器所需的50% 100%額定電流。
施加于變壓器的電壓應(yīng)是阻抗電壓,電壓波形要近似于正弦波。一般用市電作電源時(shí)較難達(dá)到這一要求,比較好用正弦波電壓波形發(fā)電機(jī)作電源。
對(duì)選用的調(diào)壓器應(yīng)不使電壓波形畸變;對(duì)選用的電流互感器應(yīng)使互感器額定電流接近于施加于變壓器符合要求的電流,且測(cè)量級(jí)準(zhǔn)確度應(yīng)達(dá)0.1級(jí)及以上,比較好選用零磁通電流互感器或雙級(jí)式“電流互感器保持較小比值差與相位差;對(duì)選用的電壓互感器應(yīng)使互感器額定電壓接近變壓器的阻抗電壓,其測(cè)量級(jí)準(zhǔn)確度也應(yīng)達(dá)到0.1級(jí)及以上,使電壓互感器保持較小的比值差與相位差。
電源的頻率要準(zhǔn),在試驗(yàn)過(guò)程中或試驗(yàn)大容量變壓器時(shí)額定頻率不能變化。市電的頻率也難滿足這一要求,要有儀表監(jiān)測(cè)頻率。
所以,在試驗(yàn)報(bào)告上要證明:負(fù)載損耗確實(shí)與負(fù)載電流平方成正比;選用的電壓互感器電壓比、電流互感器的電流比接近于額定值;頻率表讀數(shù)始終為額定值。
試驗(yàn)讀數(shù)的速度與變壓器溫度的測(cè)定:因?yàn)樨?fù)載損耗值是溫度的函數(shù),GB1094.11996國(guó)標(biāo)附錄E中對(duì)負(fù)載損耗的溫度校正有規(guī)定,如測(cè)量速度慢,負(fù)載損耗產(chǎn)生的溫度會(huì)使讀數(shù)不準(zhǔn)。
變壓器冷態(tài)溫度時(shí)的測(cè)量應(yīng)使變壓器在不勵(lì)磁、不帶負(fù)載下靜放一段時(shí)間后,使繞組溫度接近室溫時(shí)方可進(jìn)行。變壓器真空干燥、注油后,繞組溫度仍高于室溫時(shí),變壓器溫度與變壓器繞組冷態(tài)電阻的測(cè)量結(jié)果是不準(zhǔn)的。
負(fù)載損耗中電阻損耗與溫度成正比,所有其他損耗與溫度成反比,可按照GB1094.11996國(guó)標(biāo)附錄E所列公式,將負(fù)載損耗測(cè)量值換算到溫度。換算后的負(fù)載損耗值才能列入試驗(yàn)報(bào)告。
辨以-眷先要:保證測(cè)量系統(tǒng)的準(zhǔn)確度。現(xiàn)系shtogHou負(fù)載損耗的溫搜校正前,應(yīng)將電阻摜耗與附加bookmark2對(duì)油浸式變壓器,溫度為75C,對(duì)干式變壓器,溫度為各絕緣材料溫度等級(jí)的繞組允許溫升加20C如A級(jí)為80CB級(jí)為95C等。
表讀數(shù)的對(duì)比。按GBl094cllW96國(guó)標(biāo)規(guī)定,驗(yàn)shing耗實(shí)測(cè)值,通常1能代表長(zhǎng)期運(yùn)行中的平均損耗水損耗先從測(cè)出的負(fù)工損耗中分離,然后才能做溫度校正與溫度的換算。分離時(shí),電阻損耗應(yīng)是額定電流平方與實(shí)測(cè)電阻的乘積,要對(duì)低壓繞組的電阻測(cè)準(zhǔn),測(cè)量速度也應(yīng)快。電阻測(cè)量的誤差直接影響額定負(fù)載損耗的誤差。
C.儀表接線:測(cè)量三相變壓器負(fù)載損耗,有兩瓦特表法與三瓦特表法兩種。
用兩瓦特表法時(shí),兩瓦特表讀數(shù)一般是一塊表正讀數(shù),另一塊表負(fù)讀數(shù),對(duì)低損耗變壓器而言,測(cè)量誤差應(yīng)很大。讀數(shù)時(shí)有隨機(jī)誤差,低損耗變壓器負(fù)載損耗的功率因數(shù)很小,低功率因數(shù)瓦特表的功率因數(shù)會(huì)大于負(fù)載損耗的功率因數(shù),因此,瓦特表指示的偏轉(zhuǎn)讀數(shù)很小,讀數(shù)隨機(jī)誤差很大。因此測(cè)量低損耗變壓器負(fù)載損耗時(shí)應(yīng)米用三瓦特表法接線,三瓦特表讀數(shù)為相加,瓦特表應(yīng)用功率轉(zhuǎn)換表其功率因數(shù)為零),這樣,讀數(shù)隨機(jī)誤差小。
試驗(yàn)報(bào)告上要說(shuō)明選用的瓦特表接法和表的種類(lèi)。
測(cè)量誤差與變壓器容量的關(guān)系:變壓器容量越大,負(fù)載損耗的功率因數(shù)越小,也就是說(shuō),測(cè)量等值回路的功率因數(shù)越小。
所以,測(cè)量電力變壓器負(fù)載損耗的中心問(wèn)題是如何降低電壓與電流測(cè)出值的相位差。尤其是大容量變壓器,COS中越小,引起損耗測(cè)量值的誤差越大。
傳統(tǒng)損耗測(cè)量系統(tǒng)相位差對(duì)負(fù)載損耗誤差的影響:傳統(tǒng)損耗測(cè)量系統(tǒng)中包括電磁式電流互感器與電壓互感器,以及電動(dòng)式瓦特表。
0.1級(jí)互感器的相位差允許值約±'電流互感器電流比選得不對(duì)時(shí)會(huì)遠(yuǎn)大于5'),對(duì)大容量變壓器而言也會(huì)引起不少的測(cè)量損耗的誤差。可按實(shí)際相位差對(duì)實(shí)測(cè)值進(jìn)行校正。
短路用連接線:短路用連接線的電流密度要低,連接要牢靠,尤其在低壓側(cè)短路的連接線。如電流密度較高,連接又不牢,有較大接觸電阻,會(huì)有附加損耗產(chǎn)生,也是測(cè)量損耗的誤差。
空載損耗測(cè)量對(duì)同一臺(tái)變壓器而言,空載損耗的測(cè)量與負(fù)載損耗的測(cè)量不同:一是功率因數(shù)稍微大些,約為0.1i.2;二是變壓器從電源吸取的空載電流波形嚴(yán)重畸變;三是空載損耗不作溫度較正。
空載損耗是在變壓器上施加無(wú)干擾的正弦波電壓因空載損耗對(duì)電壓的波形很敏感,所以必須是正弦波電壓),其他繞組開(kāi)路時(shí)的損耗。判斷滿意的正弦波形是方均根值電壓表讀數(shù)與平均值電壓電壓應(yīng)按平均值電壓表進(jìn)行調(diào)節(jié),但該表的刻度為具有同一平均值的正弦波形方均根值電壓,讀數(shù)為U'.方均根值電壓表與平均值電壓表并聯(lián),讀數(shù)為U.<3%是判斷正弦波準(zhǔn)則。一般U'-U)為負(fù)值,電壓波形必須滿足這一準(zhǔn)則,空載損耗不作波形校正。
這個(gè)判斷準(zhǔn)則不僅要求試驗(yàn)電源能輸出空載正弦波形電壓,而且要求電源必須具有低串聯(lián)阻抗的足夠容量,對(duì)電源的連接也有些約束。
由于空載電流含有大量高次諧波,波形嚴(yán)重畸變,使發(fā)電機(jī)磁通波形也隨之產(chǎn)生畸變,從而影響輸出電壓波形,一般的輸出電壓波形為尖頂波,造成測(cè)量空載損耗的誤差。當(dāng)然空載電流波形畸變與施加電壓、額定工作磁通密度有關(guān),因此,瓦特表的電壓引線和電壓互感器越靠近被試變壓器越好。這樣,既可防止測(cè)量系統(tǒng)的損耗進(jìn)入瓦特表,又可使電壓測(cè)得更準(zhǔn)些。
另外,電源的頻率必須保持額定值,否則鐵心中磁通密度會(huì)變化而影響準(zhǔn)確度。
因?yàn)榭蛰d電流與空載損耗隨外施電壓而快速加,所以對(duì)電壓的測(cè)量與電壓的調(diào)節(jié)也是很關(guān)鍵的,應(yīng)及時(shí)讀取電壓值,一旦達(dá)到規(guī)定電壓時(shí)應(yīng)及時(shí)停止調(diào)壓。這一讀數(shù)與調(diào)壓的準(zhǔn)確與否,會(huì)對(duì)空載損耗測(cè)量誤差產(chǎn)生影響。
另外,新標(biāo)準(zhǔn)中還規(guī)定:三相變壓器的聯(lián)結(jié)應(yīng)使加在不同三個(gè)相繞組上的電壓越接近正弦波越好。這是因?yàn)槿嗳儔浩鞯拇怕凡粚?duì)稱,三相空載電流不平衡,也不對(duì)稱,使三個(gè)相繞組上電壓波形不完全相同,所以要求三個(gè)相的電壓波形盡量接近正弦波,才能減少測(cè)量誤差。
試驗(yàn)大容量單相變壓器時(shí),試驗(yàn)容量的需要涉及電壓波形畸變)和損耗測(cè)量常會(huì)遇到困難。
另外,測(cè)量損耗以前的磁化特性,對(duì)空載損耗測(cè)量而言是非常敏感的。鐵心中剩磁指在用直流測(cè)繞組電阻時(shí)達(dá)飽和磁密后剩磁,或施加單方向長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間沖擊后剩磁)會(huì)對(duì)空載損耗測(cè)量值產(chǎn)生影響。所以,在測(cè)空載損耗前要對(duì)鐵心進(jìn)行退磁以獲得較好結(jié)果。
采用傳統(tǒng)式測(cè)量系統(tǒng)時(shí),適用于負(fù)載損耗方面的一些誤差來(lái)源也適用于空載損耗的測(cè)定。如互感器相位差對(duì)實(shí)測(cè)損耗準(zhǔn)確度的影響。
空載損耗有時(shí)還用作復(fù)試項(xiàng)目以檢查其他試驗(yàn)是否合格。在沖擊試驗(yàn)和溫升試驗(yàn)前測(cè)出的空載平。而在其他試驗(yàn)后測(cè)得的空載損耗值有時(shí)較高,這是由于在沖擊試驗(yàn)等試驗(yàn)中,硅鋼片疊片邊緣出現(xiàn)放電所造成的。故此時(shí)的測(cè)量結(jié)果不完全代表運(yùn)行中的損耗。
為在生產(chǎn)過(guò)程中及時(shí)檢測(cè)鐵心的性能,對(duì)大型變壓器常做半成品空載損耗測(cè)量,鐵心疊完后不疊上鐵軛工藝的變壓器無(wú)此測(cè)量)和繞組套裝后都有空載試驗(yàn)項(xiàng)目,測(cè)出的空載損耗應(yīng)比成品空載損耗低才行。一般來(lái)說(shuō),這僅是工序間檢測(cè),不作為考核合格與否的依據(jù),但半成品空載損耗實(shí)測(cè)值較大時(shí)應(yīng)分析原因并加以解決。大型變壓器繞組套裝后空氣中進(jìn)行空載試驗(yàn)時(shí),要注意繞組出頭間電壓<20kV,以免空氣中產(chǎn)生放電,必要時(shí)可在高壓繞組加臨時(shí)套圈,試驗(yàn)時(shí)剪斷,試驗(yàn)后焊上,或降低施加電壓。半成品空載損耗測(cè)量主要目的是及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,避免一旦有問(wèn)題時(shí)全面返工,不是標(biāo)準(zhǔn)要求檢測(cè)的項(xiàng)目,屬于工廠自己的中間檢測(cè)的項(xiàng)目。
9.16變壓器有哪些絕緣試驗(yàn)?zāi)蛪涸囼?yàn))它們是怎樣進(jìn)行的,變壓器的絕緣試驗(yàn)以前稱耐壓試驗(yàn)),包括外施耐壓、感應(yīng)耐壓和沖擊耐壓等試驗(yàn)。
外施耐壓試驗(yàn)外施耐壓試驗(yàn)是對(duì)被試變壓器加1min的工頻電壓的試驗(yàn),也曾稱工頻耐壓試驗(yàn)。它是考核不同側(cè)繞組間和繞組對(duì)地間的絕緣性能,也就是考核變壓器主絕緣的水平,所以只適用于全絕緣變壓器。因此,試驗(yàn)時(shí)被試變壓器的不同側(cè)繞組各自連在一起,一側(cè)繞組施加電壓,另一側(cè)繞組接地,其接線圖如49所示。
外施耐壓試驗(yàn)時(shí),在電源電壓較低時(shí)合閘;試驗(yàn)電源電壓達(dá)到試驗(yàn)電壓的40%以下時(shí),升壓速度是任意的;在40%以上時(shí),應(yīng)以每秒3%速度均勻上升;達(dá)到規(guī)定電壓和持續(xù)時(shí)間后,應(yīng)在5s內(nèi)將電壓迅速而均勻地降低到試驗(yàn)電壓的25%以下,才能切斷電源。
感應(yīng)耐壓試驗(yàn)全絕緣變壓器的感應(yīng)耐壓試驗(yàn)是高壓繞組開(kāi)路,向低壓繞組上施加100Hz250Hz的兩倍額定電壓的耐壓試驗(yàn)。由于頻率高,鐵心在不飽和時(shí)能保證兩倍感應(yīng)電壓,從而試驗(yàn)了繞組匝間、層間和相間的絕緣性能,即考核了變壓器縱絕緣水平。
對(duì)于分級(jí)絕緣的變壓器,把中性點(diǎn)電壓抬高支撐起來(lái)),就可以考核主絕緣水平了。這樣,感應(yīng)耐壓試驗(yàn)既進(jìn)行了縱絕緣的試驗(yàn),又補(bǔ)救了該種變壓器不能做外施耐壓試驗(yàn)的不足,也同時(shí)等效地做了外施耐壓試驗(yàn)。
分級(jí)絕緣的三相變壓器的感應(yīng)耐壓試驗(yàn),常采用分相感應(yīng)試驗(yàn)方法,其接線圖如50所示。
將非試的兩相50中B、C相)線端并聯(lián)接地,把中性點(diǎn)O抬高到試驗(yàn)電壓的1/3左右,從而使試驗(yàn)相50中A相)線端達(dá)到外施耐壓試驗(yàn)的要求,而該試驗(yàn)相繞組的感應(yīng)電壓又達(dá)到了感應(yīng)試驗(yàn)的要求。
如果這樣做不能符合試驗(yàn)要求,可以調(diào)節(jié)分接位置,甚至可以用另一臺(tái)變壓器作支撐變壓器來(lái)支撐中性點(diǎn)。
新標(biāo)準(zhǔn)中要求感應(yīng)試驗(yàn)時(shí)要測(cè)局部放電量、起始與熄滅局部放電電壓。
沖擊電壓試驗(yàn)沖擊電壓試驗(yàn)分雷電沖擊試驗(yàn)包括全波沖擊試驗(yàn)和截波沖擊試驗(yàn))和操作波沖擊試驗(yàn)。在新編制的IEC76?3標(biāo)準(zhǔn)中,對(duì)Um<40.5kV變壓器,全波沖擊試驗(yàn)和截波沖擊試驗(yàn)都是型式試驗(yàn);對(duì)Um>72.5kV變壓器,全波沖擊試驗(yàn)是例行試驗(yàn),截波沖擊試驗(yàn)是型式試驗(yàn);對(duì)Um>252kV變壓器,全波、截波和操作波沖擊試驗(yàn)均是例行試驗(yàn)。
1994-2015CMMAc外施耐壓試驗(yàn)接線圖cfroWc柯WishingHou變壓器容量較大時(shí),d.因電容:量大而波形不;能滿全波與截波沖擊試驗(yàn)是交替進(jìn)行,一般是負(fù)極性,先做一次全波沖擊、做兩次截波沖擊、再做兩次全波沖擊。因此,需要一個(gè)截?cái)嘌b置。
足時(shí),應(yīng)將沖擊電壓發(fā)生器幾個(gè)級(jí)并聯(lián)運(yùn)行。
對(duì)變壓器中點(diǎn)進(jìn)行沖擊試驗(yàn)時(shí),因?qū)偃嗳氩ǎ娙萘看螅囼?yàn)電壓一般不高,應(yīng)將沖擊電壓發(fā)生器幾個(gè)級(jí)并聯(lián)后加壓。
全波電壓與截波電壓沿繞組不是均勻分布。
試驗(yàn)時(shí),除施加電壓的端子外,其他端子全部接地,即高壓繞組中點(diǎn)、低壓繞組起末端都接地。在沖擊試驗(yàn)時(shí),低壓繞組中部對(duì)鐵心柱中部有沖擊感應(yīng)電壓,如場(chǎng)強(qiáng)太高,在高壓繞組做沖擊試驗(yàn)時(shí),會(huì)發(fā)生低壓繞組對(duì)心柱的擊穿。當(dāng)米用H?L一L一H或L一H?L結(jié)構(gòu)時(shí),兩個(gè)低壓繞組連線處也會(huì)有沖擊感應(yīng)電壓。
沖擊試驗(yàn)應(yīng)注意:一旦產(chǎn)品發(fā)生擊穿,應(yīng)防止同時(shí)擊穿儀表,尤其是截波試驗(yàn),沖擊電流流過(guò)接地電阻時(shí)會(huì)有較大壓降,壓降太大,會(huì)使儀表?yè)舸虼耍仨氉⒁饨拥仉娮柚挡荒芨撸话阋?guī)定在0.5D以下。必要時(shí),產(chǎn)品接地可與儀表接地分開(kāi)。
Um>252kV的變壓器還要進(jìn)行操作波沖擊試驗(yàn)。
操作波試驗(yàn)電壓沿繞組按匝數(shù)均勻分布,并有感應(yīng)作用。因此在操作波試驗(yàn)時(shí),每個(gè)繞組不能短接,高壓繞組、低壓繞組只能一點(diǎn)接地。
操作波試驗(yàn)時(shí)相間試驗(yàn)電壓高于對(duì)地試驗(yàn)電壓,而全波沖擊與截波沖擊試驗(yàn)時(shí)對(duì)地試驗(yàn)電壓等于相間試驗(yàn)電壓。所以,操作波沖擊試驗(yàn)時(shí)必須重新接線。
因?yàn)椴僮鞑_擊電壓有感應(yīng)作用,所以在原則上,操作波沖擊試驗(yàn)電壓加在高壓繞組上與加在低壓繞組上都可以,但通常在實(shí)際試驗(yàn)時(shí)都施加在高壓繞組的一個(gè)線端上。
操作波沖擊試驗(yàn)時(shí),相間試驗(yàn)電壓要預(yù)測(cè)一下,由于電容耦合,相間試驗(yàn)電壓會(huì)超過(guò)規(guī)定試驗(yàn)電壓。
試驗(yàn)時(shí)要用電阻降低相間試驗(yàn)電壓。
操作波試驗(yàn)電壓一般也是負(fù)極性的。
操作波沖擊試驗(yàn)時(shí),還有一點(diǎn)要注意,即施加電壓的線端與相鄰相低壓繞組間試驗(yàn)電壓會(huì)超過(guò)施加電壓。
雷電沖擊試驗(yàn)與操作波沖擊試驗(yàn)都是逐相進(jìn)行。
9.17局部放電在變壓器和互感器中產(chǎn)生的原因是什么,又怎樣進(jìn)行測(cè)量,所謂局部放電,是指在高壓電器內(nèi)部絕緣的局部位置發(fā)生的放電。這種放電只存在于絕緣的局部位置,而不會(huì)立即形成整個(gè)絕緣貫通性的擊穿或閃局部放電產(chǎn)生的原因一般來(lái)說(shuō),局部放電產(chǎn)生的原因有兩種:一是由于結(jié)構(gòu)不合理,使絕緣內(nèi)部電場(chǎng)分布不均勻,形成局部電場(chǎng)集中,在電場(chǎng)集中的地方,就有可能使油隙或局部固體絕緣發(fā)生局部放電或沿固體絕緣表面放電。二是由于制造和工藝處理不當(dāng):如金屬部件帶有尖角、毛刺或絕緣混進(jìn)雜質(zhì)和局部帶有缺陷,這些部位的電場(chǎng)就要發(fā)生畸變而使場(chǎng)強(qiáng)升高造成局部放電;如絕緣油的含氣量過(guò)高形成氣隙,或含水量過(guò)高分解生成氣隙,由于這些氣隙介電系數(shù)低,場(chǎng)強(qiáng)高,從而使氣隙首先擊穿形成局部放電。
變壓器和互感器內(nèi)產(chǎn)生局部放電的環(huán)節(jié),一般是在電場(chǎng)集中和絕緣薄弱的部位。變壓器常有:導(dǎo)體與絕緣、絕緣與絕緣搭接縫隙中滯留的氣隙放電;引線與繞組接頭處油紙絕緣的油隙放電;繞組端部絕緣的油隙放電;匝間絕緣放電;紙板和角環(huán)的沿面滑閃放電;各部絕緣中混進(jìn)金屬雜質(zhì)的周?chē)^緣放電;地電位的高場(chǎng)強(qiáng)處放電等。高壓電流互感器有:各均壓屏之間油紙絕緣殘存的氣隙放電;雜質(zhì)周?chē)^緣放電;均壓屏端部的氣隙或油隙放電;均壓金屬屏斷裂處的油隙放電等。高壓電壓互感器有:端部絕緣的油隙放電;層間絕緣的氣隙或油隙放電等。樹(shù)脂澆注固體絕緣互感器的放電部位多在固體絕緣中的氣泡部位發(fā)生。
局部放電對(duì)絕緣的破壞作用有兩種情況:一是放電質(zhì)點(diǎn)對(duì)絕緣的直接轟擊造成局部絕緣破壞,逐步擴(kuò)大,使絕緣擊穿;二是放電產(chǎn)生的熱、臭氧及氧化氮等活性氣體的化學(xué)作用,使局部絕緣受到腐蝕,電導(dǎo)加,比較后導(dǎo)致熱擊穿。通常,電氣絕緣的破壞或局部老化,多是從局部放電開(kāi)始的,它的危害性也就突出地表現(xiàn)在使絕緣壽命降低和影響安全運(yùn)行。這就是近年來(lái)人們對(duì)局部放電重視的原因。
變壓器、互感器的局部放電測(cè)量方法和一定電壓下的允許放電水平,在我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)中己有明確規(guī)定,以目前在執(zhí)行的電力變壓器標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)來(lái)做局部放電試驗(yàn)。
變壓器局部放電測(cè)量變壓器局部放電的測(cè)試采用感應(yīng)加壓方式。試驗(yàn)電壓一般要高于試品的額定電壓,所以電源頻率一般采用150Hz250Hz.單相和三相變壓器的測(cè)試回路如51所示。
絡(luò)故稱之為局部放<電o腿alElectronicPublishing正的放電量相比即可得知局部放/電的電量4.局部放電信號(hào)多從高壓套管末屏引出,若高壓套管沒(méi)有末屏,可用一耦合電容器Ck引出信號(hào)。在測(cè)試阻抗上接一測(cè)試儀器,就可在測(cè)試儀器上與校51變壓器局部放電測(cè)試回路所示。
試驗(yàn)時(shí),B點(diǎn)接地并聯(lián)測(cè)試回路),放電信號(hào)由A點(diǎn)引出;也可以A點(diǎn)接地串聯(lián)測(cè)試回路),放電信號(hào)由B點(diǎn)引出。若電壓互感器的高壓端A和末端X的絕緣水平相同,則按53(b)回路對(duì)A端和X端輪流交替各做一次試驗(yàn)。
對(duì)于帶有均壓屏的高壓電流互感器,其測(cè)試回路如53(c)所示。
互感器的試驗(yàn)程序和允許放電水平如表38所示。
對(duì)油浸式變壓器的試驗(yàn)程序和允許放電水平按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)電力變壓器的規(guī)定,其試驗(yàn)程序如52所示。52中施加電壓Ui=部放電水平Q<500pC微微庫(kù));如果U1=平Q<300pC.其中Um為變壓器比較大工作線待續(xù))線路濾波阻抗電流互感器(a)電流互感器電壓。目前我國(guó)按以=1.5似!丁,(3500pC進(jìn)行試驗(yàn)。
IEC76?3新標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)局部放電試驗(yàn)有表38互感器的試驗(yàn)程序和允許放電水平互感器的型式預(yù)加電壓10s測(cè)試電壓1min絕緣形式允許放電水平視在電荷中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)電流互感器1.3Um1.1Um液體浸漬250pC相對(duì)地電壓互感器1.3Um液體浸漬固體10pC 50pC相對(duì)相電壓互感器1.3Um1.1Um液體浸漬固體10pC 50pC中性點(diǎn)有效接地系統(tǒng)電流互感器和相對(duì)地電壓互感器0.8>4.3Um液體浸漬固體10pC 50pC相對(duì)相電壓互感器1.3Um1.1Um液體浸漬固體10pC更高要求,預(yù)加電壓將提高,局部放電試驗(yàn)電壓u2的持續(xù)時(shí)間將延長(zhǎng),允許局部放電量將減少,還將加短時(shí)工頻感應(yīng)試驗(yàn)電壓在預(yù)勵(lì)磁下,于u2時(shí)測(cè)局部放電量。
互感器局部放電測(cè)量互感器分電流互感器和電壓互感器兩種。它們的測(cè)試回路按標(biāo)準(zhǔn)IEC444規(guī)定,如53(a)、(b)上接第41頁(yè))等尚缺乏規(guī)范,產(chǎn)品質(zhì)量及使用維護(hù)水平也參差不齊。雖然絕大多數(shù)濾油裝置對(duì)提高變壓器的安全可靠性起到了良好的作用,但也有少數(shù)給主設(shè)備運(yùn)行帶來(lái)了一定的不利因素,筆者通過(guò)對(duì)一起濾油裝置故障引發(fā)的330kV變壓器跳閘事故分析,提出了對(duì)濾油裝置進(jìn)行維護(hù)和管理等方面的一些個(gè)人觀點(diǎn),希望對(duì)防止同類(lèi)設(shè)備事故發(fā)生和提高濾油裝置管理水平有所幫助。
1她李滿元偏e)男,陜鞭起人c寶雞供電局高級(jí)工程師長(zhǎng)期從事供電企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)管理工作。v.cnki.net