互感器二次絕緣電阻及耐壓試驗(yàn)裝置的研制與應(yīng)用

符棠

（貴州送變電有限責(zé)任公司 貴州貴陽 550000）

1 前言

互感器是重要的電力設(shè)備，為繼電保護(hù)實(shí)時(shí)提供重要的電流電壓信號(hào)，如互感器絕緣存在缺陷嚴(yán)重的會(huì)引發(fā)電網(wǎng)事故?；ジ衅鹘唤雍皖A(yù)試都進(jìn)行互感器絕緣電阻測(cè)試，檢測(cè)互感器二次絕緣電阻及耐壓試驗(yàn)是檢查設(shè)備絕緣缺陷的重要手段。交接試驗(yàn)需測(cè)試二次繞組之間和對(duì)地的絕緣電阻及二次繞組的耐壓試驗(yàn)，試驗(yàn)步驟繁瑣、工作量大、容易出錯(cuò)，換線和測(cè)試耗費(fèi)大量時(shí)間，放電不充分容易電擊傷人。

2 現(xiàn)有試驗(yàn)方法及設(shè)備調(diào)研

按《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50150-2016）規(guī)定：互感器二次繞組之間及其對(duì)外殼應(yīng)進(jìn)行絕緣電阻測(cè)試，應(yīng)施加2kV的交流耐壓；CT末屏和PT對(duì)地端（N）應(yīng)進(jìn)行3kV的交流耐壓?；ジ衅髦帘Ｗo(hù)裝置的二次電纜需進(jìn)行絕緣電阻測(cè)試。

按電氣試驗(yàn)作業(yè)指導(dǎo)書進(jìn)行互感器二次繞組之間及對(duì)地的絕緣電阻和交流耐壓試驗(yàn)是單繞組進(jìn)行。該工作繁瑣、耗時(shí)較長、容易出錯(cuò)，放電不充分容易電擊傷人。需測(cè)試絕緣電阻的位置分為：一次對(duì)地、末屏對(duì)地、二次對(duì)地的，同時(shí)需要測(cè)量相互之間的絕緣電阻。如測(cè)試500kV 9個(gè)繞組的1相電流互感器的絕緣電阻，需要換線和測(cè)試66次，如進(jìn)行二次2kV的交流耐壓試驗(yàn)，需要測(cè)試46次，測(cè)試1組三相互感器的絕緣及二次交流耐壓試驗(yàn)，需要換線和測(cè)試336次。如進(jìn)行一組500kV 4繞組的電壓互感器，需要換線和測(cè)試118次。按常規(guī)的試驗(yàn)方法耗時(shí)耗力，工作效率低。

以220kV林卡變、220kV嵩科變、500kV詩鄉(xiāng)變?nèi)齻€(gè)工程電流互感器的絕緣電阻和交流耐壓試驗(yàn)耗時(shí)情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，對(duì)CT絕緣電阻、耐壓試驗(yàn)、更換試驗(yàn)引線、電纜絕緣電阻測(cè)試、放電、準(zhǔn)備工作6個(gè)主要工作環(huán)節(jié)進(jìn)行調(diào)查和統(tǒng)計(jì)，進(jìn)行1組500kV 9個(gè)繞組互感器需要113min，更換測(cè)試引線占到總時(shí)間的30%以上，由于換線次數(shù)太多，二次耐壓試驗(yàn)和絕緣電阻測(cè)試的次數(shù)相應(yīng)增多，手動(dòng)放電也耗費(fèi)不少時(shí)間。如果在換線的方式上進(jìn)行改進(jìn)，則可解決試驗(yàn)的重復(fù)工作，提高工作效率。

3 試驗(yàn)方法的改進(jìn)

從以上的調(diào)研中可以發(fā)現(xiàn)，單繞組對(duì)單繞組進(jìn)行試驗(yàn)，工作效率低，我們把其他繞組看著一個(gè)整體，采用模塊化思路，改為單繞組對(duì)多繞組及地進(jìn)行試驗(yàn)，原來需要66次才能完成，現(xiàn)在11次可以完成，可節(jié)省換線和測(cè)試時(shí)間。如遇某一部分不合格再獨(dú)立進(jìn)行試驗(yàn)，一般有問題的繞組概率不到1‰。

4 試驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)

由于單繞組對(duì)單繞組測(cè)試耗時(shí)長，采用單繞組對(duì)多繞組測(cè)試，把非測(cè)試?yán)@組接地。由于傳統(tǒng)放電方式用導(dǎo)線及放電電阻手動(dòng)放電，放電的效率低，容易電擊傷人。本次設(shè)計(jì)為自動(dòng)放電方式。為了能提高測(cè)試效率，我們進(jìn)行如下改進(jìn)：

（1）采用旋鈕逐個(gè)選擇需要測(cè)試的繞組；

（2）非試驗(yàn)繞組自動(dòng)接地；

（3）試驗(yàn)繞組自動(dòng)放電；

（4）使用微安表顯示測(cè)試及放電的電流。

本次設(shè)計(jì)具有自動(dòng)放電的旋鈕開關(guān)，通過旋鈕依次選擇所需的繞組

進(jìn)行測(cè)試，其余的繞組始終接地，能自動(dòng)放電，設(shè)計(jì)如圖1所示。

圖1 轉(zhuǎn)換開關(guān)原理圖

由于絕緣電阻和耐壓試驗(yàn)的電流很小，一般為1mA，可選擇雙層的換擋開關(guān)，能承受交流3.5kV耐壓，可用于直流2.5kV和交流2kV。

根據(jù)互感器繞組的數(shù)量，選擇相應(yīng)的測(cè)試線接入接線面板，如互感器是6個(gè)二次繞組，則接入6顆測(cè)試線連接面板。檔位在1檔時(shí)測(cè)試第1繞組對(duì)第2、3、4、5、6繞組對(duì)地的絕緣電阻幾耐壓試驗(yàn)，如測(cè)試第2繞組則檔位調(diào)至2檔。需要測(cè)試的繞組，只需要旋轉(zhuǎn)開關(guān)至相應(yīng)的檔位，該繞組自動(dòng)接通，其余繞組自動(dòng)接地，圖2為切換開關(guān)。

5 成果檢驗(yàn)

為了提高絕緣性能，測(cè)試線采用硅橡膠配合絕緣電阻及耐壓試驗(yàn)，空載絕緣電阻大于100GΩ。裝置絕緣電阻遠(yuǎn)大于規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)互感器繞組大于1GΩ，因此，測(cè)試線和轉(zhuǎn)換開關(guān)滿足要求。

在500kV席官變、魯西換流站，使用引線切換裝置配合進(jìn)行測(cè)試絕緣電阻及耐壓試驗(yàn)，試驗(yàn)時(shí)可觀看電流值，該裝置的絕緣電阻與互感器的絕緣電阻為并聯(lián)關(guān)系，該裝置造成的誤差不超過5%，而規(guī)程只要求測(cè)試結(jié)果大于1GΩ。因此，該切換裝置滿足測(cè)試的精度要求。

圖2 轉(zhuǎn)換開關(guān)圖

我們對(duì)110kV、220kV、500kV的三個(gè)電壓等級(jí)的每組電流互感器二次絕緣電阻和交流耐壓試驗(yàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，原來一組500kV級(jí)9個(gè)繞組的電流互感器絕緣電阻及二次交流耐壓試驗(yàn)，換線和測(cè)試需要336次，需要手動(dòng)放電，共耗時(shí)113min。采用新方法及切換裝置后，只需33次可完成試驗(yàn)，試驗(yàn)時(shí)間為47min，可以自動(dòng)放電，工作效率提高了2倍以上，該方法不會(huì)影響試驗(yàn)質(zhì)量。

6 總結(jié)

我們改進(jìn)試驗(yàn)方法，由傳統(tǒng)單繞組對(duì)單繞組試驗(yàn)改進(jìn)為單繞組對(duì)多繞組試驗(yàn)，試驗(yàn)時(shí)通過切換開關(guān)完成絕緣電阻和二次耐壓試驗(yàn)，減少換線和測(cè)試次數(shù)，提高工作效率，為現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)提供方便。下一步，將如何提高轉(zhuǎn)換開關(guān)可靠性，改進(jìn)制作工藝，并向系統(tǒng)進(jìn)行推廣。