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电流互感器的绝缘性能试验方法

时间:2018-09-17 16:04:17        阅读:145
文章标题:电流互感器的绝缘性能试验方法关  键 词:电流互感器,绝缘性能,试验方法概      述:测量电流互感器绕组绝缘电阻的目的及方法与电压互感器的方法相同。一般可用2500V绝缘电阻测试仪测量,对电流互感器而言,除应测量一次绕组对二次绕组及地,及二次绕组对地的绝缘电阻外,对于有末屏端子引出的电流互感器,还应测量末屏对二次绕组及地的绝缘电阻。

一、测量绕组的绝缘电阻

测量电流互感器绕组绝缘电阻的目的及方法与电压互感器的方法相同。一般可用2500V绝缘电阻测试仪测量,对电流互感器而言,除应测量一次绕组对二次绕组及地,及二次绕组对地的绝缘电阻外,对于有末屏端子引出的电流互感器,还应测量末屏对二次绕组及地的绝缘电阻。《规程》要求:① 绕组的绝缘电阻与初始值及历次数据比较,不应有显著变化;② 电容式电流互感器末屏对地绕组一般不低于1000MΩ。

二、测量电流互感器的电容量C和tanδ值

测量35kV及以上电流互感器一次绕组的介质损耗因数tanδ,能灵敏地发现绝缘受潮、劣画及套管绝缘损坏等缺陷。

1.油浸链式和串级式电流互感器电容量C和tanδ值的测量

35kV~110kV级的电流互感器多数为油浸链式(如LCWD—110型)和串级式(如L-110型)结构。L-110型串级式电流互感器如图1-1所示。这类电流互感器没有末屏端子引出,现场测量电容量C和tanδ值可按ZC-220介质损耗测试仪正接线测量一次绕组对二次绕组的tanδ,也可按ZC-220介质损耗测试仪反接线测量一次绕组对二次绕组及外壳的tanδ。

L—110型串级式电流互感器
图1-1 L-110型串级式电流互感器
(a)原理图;(b)外形图;(c)原理接线图

用正接线测量时,一次绕组加高压,二次绕组短路(引线拆除)后,接电桥CX线。反接线时,CX线接高压及一次绕组,二次绕组短路接地。

表1-1示出了对同一台电流互感器采用不同试验接线时tanδ的测量结果。由表1-1可以看出,反接线测得的tanδ值远小于正接线测得值。而反接线测得的CX值则大于正接线测得值。造成这种现象的主要原因是:正接线测量的是一次绕组对二次绕组或一次绕组对二次绕组及外壳的tanδ,实际是试品的一次绕组或一次绕组对二次绕组及外壳之间绝缘的tanδ值,而一次绕组对周围接地部分的电容则未被测入。而反接线时这部分电容则被测入。

表1-1 不同试验接线时tanδ的测量结果
互感器
型    号
ZC-220介质损耗测试仪正接线 ZC-220介质损耗测试仪反接线
一次绕组对二次绕组
(外壳接地)
一次绕组对二次绕组
及外壳(垫绝缘)
一次绕组对二次
绕组及外壳地
CX(pF) tanδ(%) CX(pF) tanδ(%) CX(pF) tanδ(%)
LCWD—110 51 3.4 57.3 3.5 82 2.1

由表1-1还可看出,一次绕组对二次绕组的电容量为51pF,而一次绕组对二次绕组及外壳的电容量为57.3pF,即一次绕组对外壳的电容量仅为6.3pF。这个电容量主要是部分油及瓷套的电容量。由于这本部分电容量很小,使得正接线时一次绕组对二次绕组的tanδ与一次绕组对二次绕组及外壳的tanδ(%)近似相等(分别为3.4和3.5)。因此,按ZC-220介质损耗测试仪正接线测量一次绕组对二次绕组的tanδ可以发现互感器进水、受潮等缺陷。反接线测量时,一次绕组对周围接地部分的电容量为82﹣57.3=24.7pF,占反接线测量时总容量的24.7/82×100%=30%。而这部分介质主要是空气。空气中的tanδ很小,一般为0.1%~0.2%,造成整体tanδ偏小,不能灵敏地反映电流互感器的绝缘状况。因此在现场测量中,应以正接线的结果作为分析、判断设备绝缘状况的主要依据。

由于35kV~110kV电流互感器电容量很小,现场测量tanδ时电场干扰十分强烈。根据电场干扰下tanδ测量的原理可知,电场下干扰下正接线测量较反接线测量更准确,抗干扰能力更强。对于部分对测量tanδ电场干扰不强的电流互感器,还可以不拆一次绕组引线用正接线进行测量,减少试验工作量。

现场正接线测量(即一次绕组对二次绕组)时,测得的tanδ反映互感器套管内外壁及支架绝缘状况不灵敏。因此,当采用正接线而不用反接线测量tanδ时,应当认证进行一次绕组对地绝缘电阻试验,当绝缘电阻偏低时,应再用反接线测量一次tanδ。若反接线测得tanδ大于正接线测得值,则要考虑互感器内外壁及支架的绝缘状况是否有问题。

2.电容型电流互感器tanδ和C的测量

220kV及以上的电流互感器,一般多为油纸电容型结构,其结构、外形及原理如图1-2所示。

电容型电流互感器外形、结构及原理图
图1-2 电容型电流互感器外形、结构及原理图
(a)外形及结构图;(b)原理图
1—油箱;2—二次接线盒;3—环形铁芯及二次绕组;
4—压圈式卡接装置;5—"U"字型一次绕组;
6—瓷套管;7—均压护罩;8—储油柜;
9—一次绕组切换装置;10—一次出线端子;
11—呼吸器;12—电容屏;13—末屏

这类互感器有供测量tanδ用的末屏端子引出,现场测量时可方便地用ZC-220介质损耗测试仪正接线进行电容量CX和tanδ测量。测量时一次绕组加压,二次绕组短路接地,电桥CX线接末屏端子。这时测得的是一次绕组对末屏的tanδ和CX值。

电流互感器进水受潮以后,水分一般沉积在底部,最先使底部和末屏受潮。因此《规程》要求。当末屏对地绝缘电阻小于1000MΩ时,应在测量一次绕组对末屏主绝缘CX和tanδ的同时,测量末屏对地的CX和tanδ值。测量末屏对地的CX和tanδ时,用ZC-220介质损耗测试仪反接线,末屏接高压CX线,加压2kV,互感器二次绕组短路接地,一次绕组接电桥的屏蔽E端。末端对地的tanδ(%)应不大于2。

3.电流互感器的tanδ和CX试验标准

《规程》规定了各类电流互感器的tanδ(%)和CX的试验标准,如表1-2所示。

表1-2 电流互感器tanδ(%)和电容量CX的标准
       (1)主绝缘tanδ(%)不应大于下列数值,且与历年数据比较,不应有显著变化;
电压等级(kV) 20~35 66~110 220 330~500
大修后 油纸电容型
充油型
胶纸电容型

3.0
2.5
1.0
2.0
2.0
0.7

0.6

运行中 油纸电容型
充油型
胶纸电容型

3.5
3.0
1.0
2.5
2.5
0.8

0.7

       (2)电容型电流互感器主绝缘电容量与初始值或出厂值差别超过±5%范围时应查明原因;
       (3)当电容型电流互感器末屏对地绝缘电阻小于1000MΩ时,应测量末屏对地tanδ值,其值不大于2%。
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