電流互感器的絕緣介損實(shí)驗(yàn)測試方法

宋良明

( 新疆額爾齊斯河流域開發(fā)工程建設(shè)管理局，烏魯木齊830000)

0 引 言

高壓電流互感器作為電力系統(tǒng)的重要電氣設(shè)備，其作用是提供儀表測量和繼電保護(hù)的電流信號。電流互感器的絕緣狀況是否良好，將直接影響電力系統(tǒng)的安全和可靠運(yùn)行。因此運(yùn)行單位會定期對其110 kV 及以上高壓設(shè)備進(jìn)行絕緣實(shí)驗(yàn)測試。介損實(shí)驗(yàn)作為絕緣實(shí)驗(yàn)中的一項(xiàng)重要實(shí)驗(yàn)，它是表征絕緣介質(zhì)在電場作用下由于電導(dǎo)及極化的滯后效應(yīng)等引起的能量損耗，是評定設(shè)備絕緣是否受潮的重要參數(shù)，同時(shí)對存在嚴(yán)重局部放電或絕緣油劣化等也有反應(yīng)，對檢測高壓電力設(shè)備的安全運(yùn)行有著非常的意義。

近日，我廠“哈拉塑克樞紐水電站”為保障設(shè)備及輸變電線路的安全運(yùn)行，檢修人員對110 kV 一號機(jī)主變電流互感器進(jìn)行了預(yù)防性實(shí)驗(yàn)，介損實(shí)驗(yàn)是其中的一項(xiàng)重要測試實(shí)驗(yàn)，我們能夠通過測量電流互感器繞組的介質(zhì)損失角正切tgθ，來發(fā)現(xiàn)設(shè)備在運(yùn)行中是否出現(xiàn)絕緣受潮、老化、及套管絕緣損壞等缺陷。

1 測試前準(zhǔn)備工作

根據(jù)實(shí)驗(yàn)性質(zhì)制定了必要的實(shí)驗(yàn)方案，準(zhǔn)備所需儀器儀表等實(shí)驗(yàn)設(shè)備，儀器儀表齊全狀態(tài)良好，準(zhǔn)確度符合要求，實(shí)驗(yàn)前獲得以往實(shí)驗(yàn)報(bào)告、數(shù)據(jù)以及缺陷記錄，對實(shí)驗(yàn)設(shè)備做到心中有數(shù)。

2 試驗(yàn)注意事項(xiàng)

實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)記錄環(huán)境濕度、溫度。末屏接地線時(shí)注意不要轉(zhuǎn)動末屏結(jié)構(gòu)，測量完后恢復(fù)末屏接地及二次繞組各端子的正確連接狀態(tài)，避免運(yùn)行中電流互感器二次繞組及末屏開路。

3 試驗(yàn)測試方法

一般情況下應(yīng)先進(jìn)行低電壓實(shí)驗(yàn)，再進(jìn)行高電壓實(shí)驗(yàn)。應(yīng)在絕緣電阻測量之后再進(jìn)行介質(zhì)損耗及電容量測量，這兩項(xiàng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)正常之后可作交流耐壓試驗(yàn)。

1)用2 500 V 的搖表依次對互感器各項(xiàng)進(jìn)行搖絕緣，用以判斷該相對地絕緣，按規(guī)程要求一般情況主絕緣應(yīng)≥2 500 mΩ。

2) 測量末屏對地絕緣，要求阻值≥1 000 mΩ，才視為絕緣合格。在介損的測量上目前一般通用兩種測試方法即正接法和反接法。當(dāng)末屏對地絕緣＞1 000 mΩ 時(shí)通常直接選用正接法進(jìn)行測量，在對110 kV 電流互感器的末屏進(jìn)行搖絕緣時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)其絕緣阻值＜1 000 MΩ 時(shí)，應(yīng)當(dāng)采用反接法對電容型電流互感器末屏對地的介質(zhì)損耗因數(shù)tgθ 進(jìn)行測量，值得注意的是測試電壓應(yīng)≤2 kV，測量值應(yīng)≤2%。當(dāng)tgθ 值與出廠值或上一次實(shí)驗(yàn)值比較有明顯增長時(shí)，應(yīng)綜合分析tgθ與溫度、電壓的關(guān)系，當(dāng)tgθ 隨溫度明顯變化或?qū)嶒?yàn)電壓由10 kV 升到Um時(shí)，tgθ 增量＞±0．3%，設(shè)備不應(yīng)繼續(xù)運(yùn)行。通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果，我們可以比較主體絕緣和末屏對地絕緣及介損值tgθ，這有利于發(fā)現(xiàn)絕緣是否受潮，也可以檢查電流互感器底部和電容表面的絕緣狀況，因?yàn)橥锌赡芙^緣層密封不良導(dǎo)致機(jī)構(gòu)進(jìn)水受潮，而導(dǎo)致水分殘留在底部引起末屏對地介質(zhì)損耗因數(shù)升高，因此測量末屏tgθ 對檢測絕緣受潮具有重要意義。

目前我廠110 kV 電容型電流互感器型號為LCWB6 －110 型，我廠一直采用M—2000 型抗干擾介質(zhì)測試儀進(jìn)行預(yù)防性實(shí)驗(yàn)測試，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)按照測試儀器接線要求接線。本儀器只能在停電設(shè)備上使用，接地端應(yīng)可靠接地，測量電容型電流互感器的主絕緣時(shí)，二次繞組、外殼均應(yīng)接地。實(shí)驗(yàn)步驟如下:將高壓電纜頭一端插入箱體背面的接線處并鎖定，另一端懸掛在設(shè)備的加壓端，將測試線插入測試出口處，另一端夾鉗可靠的夾在末屏上，同時(shí)將其與二次接線柱短接接地，在連接實(shí)驗(yàn)平臺時(shí)一定要注意儀器外殼接地線連接可靠，以免影響測試數(shù)據(jù)，及危急實(shí)驗(yàn)人員安全。與此同時(shí)檢查所有接線完畢、無誤后，接通電源進(jìn)行介損測試實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)前將實(shí)驗(yàn)儀器開機(jī)預(yù)熱幾min，以保證儀器進(jìn)入正常工作狀態(tài)。然后將電壓逐步升高至10 kV 進(jìn)行測試，并對所測試數(shù)據(jù)記錄:

1) 通過對一號主變電流互感器A 相搖整體絕緣為∞。末屏對地絕緣1 000 MΩ 以上，均滿足預(yù)試規(guī)程要求，在選用測試方法時(shí)，由于周邊電力設(shè)備的電場影響，采用正接法較反接法更能真實(shí)反映設(shè)備各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)，為此采取了正接測試法來測量互感器的一次測對末屏介損tgθ。值得注意的是在測試完畢電壓降至為零且電源斷后才可以撤換測試線，以保證人身安全。我們把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與110 kV 高壓設(shè)備實(shí)驗(yàn)規(guī)程要求相比較，對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。通過同以往測試數(shù)據(jù)相比較，及實(shí)驗(yàn)環(huán)境溫度對實(shí)驗(yàn)的影響等多方面分析數(shù)值變化原因。通過測試數(shù)據(jù)分析可知介損值tgθ 滿足＜1%的要求，同時(shí)電容C 與以往實(shí)驗(yàn)比較無較大變化，波動范圍在出廠值5%以內(nèi)，可以判定測試合格。當(dāng)對有滲油現(xiàn)象的B 相進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，測得其主絕緣介損為tgθ =0．35 ，一次對末屏絕緣電阻＞2 500 MΩ，從此數(shù)據(jù)分析，絕緣無異常似乎測試結(jié)果合格，但當(dāng)測試末屏對地絕緣時(shí)發(fā)現(xiàn)，絕緣不足500 mΩ，這種情況下我們采用反接法測得末屏對地介損tgθ=5．56%，而介損值相對于出廠值及預(yù)試值均偏大，試驗(yàn)結(jié)果不合格。

不改變試驗(yàn)條件，重新進(jìn)行電流互感器通介損實(shí)驗(yàn)，所得結(jié)果依然異常。通過幾次介損試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析我們認(rèn)為B 相套管外層絕緣已經(jīng)嚴(yán)重受潮，其內(nèi)部主絕緣也會受潮，雖然所測得絕緣實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)符合標(biāo)準(zhǔn)，這只是因?yàn)槭艹睕]有達(dá)到嚴(yán)重的程度而已，為此我們只能對B 相采取更換備用的互感器。

2) 對C 相進(jìn)行搖絕緣，試驗(yàn)結(jié)果滿足規(guī)程要求，同樣采用了正接法進(jìn)行測試。測試結(jié)果tgθ 值滿足預(yù)試要求，所得電容C 的值與以往測試數(shù)據(jù)比較其波動范圍在規(guī)程允許范圍內(nèi)，為此，除B 相互感器更換外，A、C 相運(yùn)行指標(biāo)均合格。從而消除設(shè)備隱患。

4 結(jié) 語

通過實(shí)驗(yàn)充分證明了介損實(shí)驗(yàn)對電流互感器安全運(yùn)行的重要性。只有通過對高壓電氣設(shè)備的定期實(shí)驗(yàn)，采用正確實(shí)驗(yàn)方法，正確分析故障原因，才能為電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行提供安全保障。

［1］國家電網(wǎng)公司. 預(yù)防110(66)kV ～500 kV 互感器事故措施［Z］.

［2］國家電網(wǎng)公司. 防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求［Z］.

［3］GB/T 16927．1—1997 高電壓實(shí)驗(yàn)技術(shù)［S］．