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變壓器高壓試驗(yàn)的測(cè)量方案

2023-04-07 09:40:34

     電力是現(xiàn)代社會(huì)生產(chǎn)與日常生活的重要能源,保證其安全正常的運(yùn)行是電力系統(tǒng)重要的工作之一。目前,國(guó)內(nèi)在電力變壓器高壓試驗(yàn)中尚存在一定的弊端與問題,尤其是在試驗(yàn)結(jié)果的精準(zhǔn)性、可靠性方面仍需進(jìn)一步改進(jìn),本文僅就相關(guān)問題進(jìn)行探討。


1、電力變壓器高壓試驗(yàn)的方法

電力變壓器高壓試驗(yàn)的方法為:

(1)按照電力變壓器的接線原理圖進(jìn)行引線的連接,并且保證變壓器與控制箱接地的安全性、可靠性;

(2)在電力變壓器高壓試驗(yàn)前,認(rèn)真檢查各部分接線的接觸是否良好,并且檢查控制箱中的調(diào)壓器是否調(diào)整到“零"位;

 (3)在電力變壓器接通電源后,綠色指示燈點(diǎn)亮后,可以按下啟動(dòng)按鈕;紅色指不燈點(diǎn)亮后,等待升壓;

(4)試驗(yàn)人員順時(shí)針、勻速旋轉(zhuǎn)控制箱中調(diào)壓器的手柄,緩慢進(jìn)行升壓,并且密切觀察儀表的指示變化及試品運(yùn)轉(zhuǎn)情況;

(5)電力變壓器高壓試驗(yàn)完成后,迅速將電壓調(diào)整至零位,并且按下停止按鈕和切斷電源,解開試驗(yàn)中連接的引線。


2、電力變壓器高壓試驗(yàn)的內(nèi)容

     為了保證電力變壓器高壓試驗(yàn)結(jié)果的精準(zhǔn)性、真實(shí)性,必須嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定,合理選取試驗(yàn)內(nèi)容。電力變壓器高壓試驗(yàn)的內(nèi)容主要包括:絕緣電阻的測(cè)量、泄漏電流的測(cè)量、介質(zhì)損耗因數(shù)測(cè)試、交流耐壓試驗(yàn)等,下面進(jìn)行具體的介紹。


2.1絕緣電阻的測(cè)量

     在電力變壓器高壓試驗(yàn)中,絕緣電阻測(cè)量是為方便、簡(jiǎn)單的預(yù)防性試驗(yàn)。在變壓器的絕緣電阻測(cè)量中,絕緣的整體受潮程度、過熱老化程度、污穢情況等都可以同絕緣電阻的大小反映出來。以1臺(tái)高壓側(cè)電壓110 kV、容量31 500 kVA變壓器的絕緣電阻測(cè)量為例,絕緣的吸收比與溫度變化有著密切的聯(lián)系,當(dāng)溫度達(dá)到35℃以上時(shí),干燥絕緣的吸收比達(dá)到極限后開始下降,而受潮絕緣的吸收比則會(huì)發(fā)生不規(guī)則變化情況。因此,在變壓器的絕緣電阻測(cè)量中,一定要合理控制試驗(yàn)室的溫度,以保證絕緣吸收比實(shí)測(cè)值的真實(shí)性。


2.2泄漏電流的測(cè)量

     在電力變壓器泄漏電流的測(cè)量中,主要使用數(shù)顯泄漏電流測(cè)試儀進(jìn)行測(cè)量,其額定工作電壓一般在2.5kV以下,明顯低于變壓器的額定工作電壓。如果使用直流兆歐表無法滿足試驗(yàn)中對(duì)于電壓的要求,可以采取加直流高壓的試驗(yàn)方法,以確保變壓器泄漏電流測(cè)量結(jié)果的精準(zhǔn)性。在高壓情況下,如果變壓器的泄漏電流明顯高于低壓情況下的電流,則表明變壓器的高壓絕緣電阻小于低壓絕緣電阻,即變壓器本身存在質(zhì)量缺陷,防泄漏功能也無法滿足使用要求。


2.3局部放電試驗(yàn)

    電力變壓器的局部放電試驗(yàn)是常見的“非破壞性”試驗(yàn)項(xiàng)目,試驗(yàn)方法主要有:(1)以工頻耐壓作為預(yù)激磁電壓,降至局部放電試驗(yàn)電壓,持續(xù)時(shí)間10~15 min后,測(cè)量局部放電量;(2)以模擬運(yùn)行中的過電壓作為預(yù)激磁電壓,降至局部放電試驗(yàn)電壓,持續(xù)1~1.2h,測(cè)量局部放電量。

    第2種試驗(yàn)方法可以測(cè)量變壓器在長(zhǎng)期工作電壓下,是否出現(xiàn)局部放電量現(xiàn)象,以保證電力變壓器在應(yīng)用中的安全運(yùn)行。另外,在電力變壓器的局部放電試驗(yàn)中,絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、絕緣介質(zhì)的承受場(chǎng)強(qiáng)、帶電與接地電極表面場(chǎng)、絕緣件加工與工藝處理等都要使局部放電量小于規(guī)定值來考慮,而不是以主、縱絕緣是否放電為主要依據(jù)。


     在電力變壓器的局部放電試驗(yàn)中,以工頻耐壓作為預(yù)激磁電壓時(shí),試驗(yàn)電壓的持續(xù)時(shí)間約為15 min,適當(dāng)延長(zhǎng)局部放電試驗(yàn)的電壓持續(xù)時(shí)間,對(duì)于絕緣性能測(cè)試具有一定的作用,如果變壓器的絕緣性能不理想,有可能引起不同程度的破壞性損壞。以模擬運(yùn)行中的過電壓作為預(yù)激磁電壓時(shí),局部放電試驗(yàn)的電壓持續(xù)時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)要求為1h,變壓器能承受多長(zhǎng)時(shí)間的預(yù)激磁電壓與絕緣結(jié)構(gòu)的伏秒特性有著密切的聯(lián)系。


    在電力變壓器的局部放電試驗(yàn)中,局部放電量通常與帶電、接地電極表面的場(chǎng)強(qiáng)有關(guān),而與電源的頻率則無關(guān)聯(lián),所以,試驗(yàn)地點(diǎn)的噪聲應(yīng)盡量控制,電源的局部放電量也要進(jìn)行隔離。


2.4變壓比測(cè)量

     電力變壓器的變壓比測(cè)量方法主要有:雙電壓表法、變壓比電橋法等,其中變壓比電橋法是現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中常用的方法,其主要具有以下優(yōu)點(diǎn):不受電源穩(wěn)定程度的限制;準(zhǔn)確度和靈敏度高;誤差可以直讀:試驗(yàn)電壓可以調(diào)節(jié),比較安全。在電力變壓器的變壓比試驗(yàn)中,還可以同步完成連續(xù)組別的試驗(yàn),而結(jié)線組別相同則是變壓器并聯(lián)運(yùn)行的基本條件之一,所以.判斷電力變壓器的結(jié)線組別也是高壓試驗(yàn)中不可缺少的一項(xiàng)。常用的試驗(yàn)方法有:交流電壓表法、相位表法、變壓比電橋法、直流感應(yīng)法、組別表法等。組別表是一種常見的試驗(yàn)電力變壓器組別、相序、極性的專用儀表,該表具有使用簡(jiǎn)便、反映直觀、指示正確等優(yōu)點(diǎn)。


2.5介質(zhì)損耗因數(shù)測(cè)試

    在電力變壓器的高壓試驗(yàn)中,介質(zhì)損耗因數(shù)測(cè)試是基本的絕緣預(yù)防性試驗(yàn)項(xiàng)目之一,其主要試驗(yàn)?zāi)康氖歉鶕?jù)介質(zhì)損耗因數(shù)的大小,判定變壓器的絕緣性能。在變壓器正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下,介質(zhì)損耗因數(shù)的變化與絕緣損耗的大小有著密切的聯(lián)系。在試驗(yàn)過程中,試驗(yàn)人員可以通過相關(guān)結(jié)果,掌握變壓器絕緣的整體受潮與劣化變質(zhì)程度,從而得出精準(zhǔn)的試驗(yàn)結(jié)果。


    在電力變壓器的介質(zhì)損耗因數(shù)測(cè)試中,其結(jié)果明顯優(yōu)于絕緣電阻測(cè)量與泄漏電流測(cè)試,主要是因?yàn)闇y(cè)試過程中,與試驗(yàn)電壓和設(shè)備大小等因素的關(guān)聯(lián)性較小,試驗(yàn)人員可以準(zhǔn)確地判斷變壓器的絕緣變化情況。


2.6交流耐壓試驗(yàn)

    電力變壓器的交流耐壓試驗(yàn)主要是應(yīng)用于鑒定其絕緣強(qiáng)度的大小,采用這種試驗(yàn)方法可以直接反映出變壓器的集中性性能缺陷,從而保證變壓器的絕緣性能提升,避免因絕緣老化而導(dǎo)致嚴(yán)重的安全事故。在進(jìn)行電力變壓器的交流耐壓試驗(yàn)前,必須仔細(xì)測(cè)量電壓器的絕緣電阻、泄漏電流、介質(zhì)損耗因數(shù)等,在獲取相關(guān)試驗(yàn)結(jié)果后,才能組織交流耐壓試驗(yàn)的進(jìn)行。如果相關(guān)試驗(yàn)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)與計(jì)算不合理,將直接影響到交流耐壓試驗(yàn)結(jié)果的精準(zhǔn)性。


3、電力變壓器高壓試驗(yàn)的安全設(shè)計(jì)方法

     在電力變壓器高壓試驗(yàn)中,由于所需的試驗(yàn)電壓較大,如果不能采取有效的安全設(shè)計(jì)方法,將直接關(guān)系到試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確度,以及試驗(yàn)人員的安全。因此,在電力變壓器高壓試驗(yàn)過程中,必須注重安全設(shè)計(jì)方法的研究與應(yīng)用,進(jìn)而保障試驗(yàn)工作的順利開展和進(jìn)行。


3.1防止感應(yīng)電壓與放電反擊

     在電力變壓器高壓試驗(yàn)中,在試驗(yàn)設(shè)備與其他設(shè)備之間必須采取有效的防止感應(yīng)電壓的措施,通常是將試驗(yàn)設(shè)備與其他儀器、設(shè)備進(jìn)行短接,并可靠接地。在高壓試驗(yàn)室中,要根據(jù)試驗(yàn)要求設(shè)置專用的短路接地井、接地系統(tǒng),對(duì)于試驗(yàn)室中閑置的各種電容設(shè)備也要按照要求進(jìn)行短路接地。


    由于電力變壓器高壓試驗(yàn)是在一個(gè)封閉的六面屏蔽體環(huán)境中進(jìn)行,在試驗(yàn)過程中有可能出現(xiàn)瞬間放電的現(xiàn)象,所以,對(duì)于試驗(yàn)室中的高壓電纜必須加金屬管保護(hù),并且埋地敷設(shè)。一般情況下,金屬保護(hù)管的長(zhǎng)度應(yīng)>15 m,并且每隔5m與接地極進(jìn)行連接,從而嚴(yán)格控制放電反擊現(xiàn)象的發(fā)生機(jī)率。


3.2可靠的接地

    在電力變壓器高壓試驗(yàn)中,必須保證試驗(yàn)室的接地系統(tǒng)良好,接地電阻一般需要在0.5Ω以下,從而保障試驗(yàn)設(shè)備與試驗(yàn)人員的安全。在具備良好接地條件的情況下,還應(yīng)將試驗(yàn)室視為一個(gè)特殊的等電位體,試驗(yàn)室中所有金屬儀器、設(shè)備的外殼都要保持良好接地,特別是在變電器與試驗(yàn)設(shè)備之間必須有可靠、安全、穩(wěn)定的金屬性連接。在高壓試驗(yàn)室中,應(yīng)明確標(biāo)注接地點(diǎn)的位置,以防在試驗(yàn)中出現(xiàn)人員觸電的現(xiàn)象。


3.3防火、防爆

    在電力變壓器高壓試驗(yàn)中,必須嚴(yán)防變壓器在運(yùn)行中發(fā)生過載或短路的現(xiàn)象,特別要注意絕緣材料、絕緣油等因高溫、電火花作用等因素,而產(chǎn)生分解、膨脹,以致氣化,導(dǎo)致變壓器內(nèi)部的壓力急劇增加,有可能引起變壓器外殼爆炸使大量絕緣油噴出燃燒,油流又會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大火災(zāi)的危險(xiǎn)。因此,在電力變壓器的高壓試驗(yàn)過程中,必須注重對(duì)于安全問題的防范,以保證試驗(yàn)的安全性。


4、結(jié)語

     總之電力設(shè)備的高壓試驗(yàn)是一項(xiàng)高技術(shù)復(fù)雜工程,在電力變壓器高壓試驗(yàn)中,一定要選取合理的試驗(yàn)條件、方法與內(nèi)容,并且注重試驗(yàn)過程中的安全設(shè)計(jì),以保證試驗(yàn)操作的順利進(jìn)行,獲取相應(yīng)的試驗(yàn)數(shù)據(jù),進(jìn)而科學(xué)判定變壓器的綜合性能。


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