[工学]电力系统继电保护及自动化 实习小结.doc
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1、绝缘电阻和吸收比试验一、 原理1、电力设备中的绝缘材料在直流电压作用下,电介质(绝缘材料)中有微弱电流流过;2、这部分电流可由电容电流i1,吸收电流i2,泄漏电流i3,三部分电流组成,即i= i1+ i2+ i3;3、电容电流i1和吸收电流i2,经过一段时间后趋近于零,故绝缘电阻指加于试品上的直流电压与流过试品的泄漏电流之比,即R=U/i3;4、绝缘电阻有体积绝缘电阻和表面绝缘电阻之分,当绝缘受潮或有其他贯通性缺陷时,体积绝缘电阻降低,因此应才采用屏蔽措施,排除表面绝缘电阻的影响;5、对大容量试品(如变压器)除测量其绝缘电阻外,还要求测量吸收比或极化指数;6、吸收比K等于60s的绝缘电阻与15
2、s的绝缘电阻之比,即K=R60s/R15s=1.31.5时绝缘是良好的;7、当吸收比小于1.3时,试品测量其10min与1min的绝缘电阻之比,即极化指数P=1.5时合格。二、 绝缘电阻表的使用(2500V 电动式兆欧表,智能型兆欧表)1、2500V 电动式兆欧表 “L”端子线路端子,输出负极性直流高压,测量时接于被试品的高压导体上; “E”端子接地端子,输出正极性直流高压,测量时接于被试品外壳或地上; “G”端子屏蔽端子,输出负极性直流高压,测量时接于被试品的屏蔽环上。 判别绝缘电阻表正常与否: 1、将“L”、“E”端子(短时)短接,此时指针指“0”; 2、将“L”、“E”端子间开路时,指针
3、指“”。2、智能型兆欧表 先选择量程 25kV 或 5kV 然后高压通按钮三、 试验项目:主变绕组连同套管的绝缘电阻、吸收比或极化指数 试验地点:云南新立钛业总降变#1变压器、#2变压器 试验仪器:智能型兆欧表 试验日期:2010.11.122010.11.20试验项目:耦合电容器的绝缘电阻测量 试验地点:云南新立钛业总降变#1电容器室、#2电容器室 试验仪器:2500V 绝缘电阻表 试验日期:2010.11.132010.11.14试验项目:220kV GIS汇控室各CT绝缘检查 试验地点:云南新立钛业总降变三楼 220kV GIS汇控室 试验仪器:2500V 绝缘电阻表 试验日期:2011
4、.2.22四、 影响绝缘电阻的因素:1、一般情况下,绝缘电阻随温度升高而降低、故必须记录试验温度(环境温度及设备本体温度);2、空气相对湿度增大和电力设备表面脏污越严重,其绝缘电阻越低;3、大容量设备运行中残余电荷或试验中形成的残余电荷未完全放尽,会造成绝缘电阻偏大或偏小,测量绝缘电阻时,必须充分接地放电; 1)、残余电荷的极性与绝缘电阻表的极性相同时,测得量大于真实值; 2)、残余电荷的极性与绝缘电阻表的极性相反时,测得量小于真实值;4、现场预试中,由于带电设备与停电设备之间的电容耦合,使得停电设备带有一定电压等级的感应电压;绝缘电阻表最大的输出电流值(输出站经毫安表短路测得)对吸收比和计划
5、指数测量有影响。五、 绝缘电阻的测试及其注意事项:1、测试步骤 a、实验前先检查安全措施,被试品电源及一切对外连接应拆除。被试品接地放电,勿用手直接触放电导线; b、根据表面脏污及潮湿情况决定是否采取表面屏蔽或烘干及清擦干净表面脏污; c、放稳绝缘电阻表,检验是否指“0”或“”,短接时应瞬间、低速; d、将被试品测量部分接于“L”与“E”端子之间,“L”接高压测量部分,“E”接低压或外壳接地部分; e、测量吸收比时,读数后先断开“L”端子与被试品连接(用绝缘柄),再停止,防止反充电损坏表计; f、试验完毕或重复试验时,必须将被试品对地或两极间充分放电,以保证人身、仪器安全和提高准确度; g、记
6、录被试品设备铭牌、运行编号、本体温度、环境温度及使用的绝缘电阻表型号。2、测试注意事项: a、测试时,“L”与“E”端子引线不要靠在一起,并用绝缘良好的导线; b、测量的绝缘电阻过低时分析过低的原因,应尽量分解试验,找出绝缘电阻最低部分; c、为了便于比较,每次测量同类设备最好用同型号绝缘电阻表,并于同一时间下读数; d、同杆双回架空线,当一回路带电时,另一回的绝缘电阻不能测量; e、测量电力电容器极间绝缘电阻时,试验前后应直接对两极充分放电(采用火花法)。直流泄漏电流试验及直流耐压试验一、 特点 1、直流泄漏电流试验所用的电源一般采用可调的直流高压装置; 2、泄漏电流随加压时间的变化实际上是
7、吸收电流的变化过程,正常良好的绝缘,泄漏电流与一定范围内的外加电压成线性关系。二、 试验接线单相半波整流电路组成:1、交流高压电源:Ud=1.414U1=1.414KU2,U1 、U2为其一、二次电压;2、整流部分:稳压电容器电容C:310kV时,C0.06uf;1520kV时,C0.015uf;30kV时,C0.01uf;3、保护电阻R1:限制被试品击穿时的短路电流;4、微安级电流表:三种接线方式 (1)接在试品高压端:测出的泄漏电流准确,接线简单,在被试品接地端无法断开时采用; (2)接在试验变压器T2一次绕组尾部:当被试品的接地端能与地断开并有绝缘时(避雷器)不常用; (3)接在试品低压
8、端:当被试品的接地端能与地断开并有绝缘时(避雷器)常用。 直流高压的测量在试验变压器低压侧测量 UDC=1.414KU2 其中:UDC被试品所加直流电压,V; K变压器变比; U2变压器低压侧电压的有效值三、 试验项目:氧化锌避雷器试验 试验地点:云南新立钛业总降变35kV 高压室 试验mA表接线:接在被试品的低压端 试验过程:(1)可靠接地,正确接线(直流高压发生器) (2)开电源高压通(升压只1mA)读取电压(切换)读取泄漏电 流(=50uA) (3)将电压降为0高压断断电源 试验时间:2010.11.7试验项目:10kV 室外氧化锌避雷器预防性试验 试验地点:广州换流站 试验mA表接线:
9、接在被试品的高压压端 试验时间:2011.2.14四、 影响泄漏电流测量的因素1、高压引线的影响:接在被试品低压端应着重考虑其设备接地端对地绝缘是否良好;2、温度的影响:温度升高,绝缘电阻下降,泄漏电流增大;3、电源电压的非正弦波形对测量结果的影响;4、加压速度对泄漏电流测量结果的影响;5、残余电荷的影响:极性与直流输出电压同极性时,泄漏电流有偏小误差,因此应充分放电;6、直流输出电压极性对泄漏电流测量结果的影响,一般为负极性高压并读取5min后的值;7、湿度及表面脏污的影响。五、 异常分析1、泄漏电流过大:应先对试品、试验接线、屏蔽、加压高低等进行检查,排除外界影响因素;2、泄漏电流过小:可
10、能由接线有问题,加压不够,微安级电流表有分流等引起的;3、对无流在试品低压侧进行测量的试品,当泄漏电流偏大时,可考虑采用差值法。六、 注意事项1、按要求接线,检查操作部分外壳及其他是否已可靠接点,试验安全距离是否正确后,方可通电升压;2、升压应均匀分级进行,不可太快;3、升压中若出现击穿,闪络等异常现象,应立刻降压断开电源,并查明原因;4、试验完毕,降压、断开电源后,均应先对被试品充分放电才能更改接线;5、针对较大容量被试品放电,应使用高压电阻放电棒进行放电。 过程: 逐渐接近试品; 一定距离时,声音由有至无时再用放电棒放电; 直接用接电线放电。介质损耗因素tan试验一、 tan测量的原理和意
11、义 1、电介质电导引起的损耗:在电场作用下电介质电导产生的泄漏电流会造成能量损耗; 2、极化引起的损耗:在交流电压作用下,电介质由于同期性的极化过程,质点克服极化分子间的内摩擦力而造成的能量损耗; 3、局部放电引起的损耗:尽量避免内部气隙、毛刺等引起的局部放电; 4、介质损耗角:的余角,称功率因素角,是交流电压U与电介质中流过电流I的夹角; I=IC+IR tan=IR/IC=1/wCPR 介质损耗:P=UIR=UICtan=U2wCPtan, 因此当外加电压及频率一定时,介质损耗P与tan成正比,即可用tan来表示介质损耗的大小 5、结论:多个电介质绝缘的综合tan值总是小于等值电路中个别t
12、an的最大值,而大于最小值,tan对局部缺陷反映不明显。二、 测量tan的仪器QS1型高压西林电桥所测得的CX: CX=CN R4(100+R3) /n(R3+P) 1、对耦合电容器,若CX明显增加,常表示电容层间有短路或水分浸入; 2、对耦合电容器,若CX明显减小,常表示内部渗油严重或层间有断线。接线方式: 1、正接法:试品两端对地绝缘,电桥处于低电位,试验电压不受电桥绝缘水平限制; 2、反接法:适用于被试品一端接地,测量时电桥处于高电位,试验电压受电桥绝缘水平限制; 3、侧接法:适用于试品一端接地,而电桥又没有足够绝缘强度进行反接法测量时,试验电压不受电桥绝缘水平限制; 4、低压法接线:在
13、电桥内装有一套低压电源和标准电容器,一般只用来测量电容量。三、 试验项目:电力变压器介质损耗因素tan试验 试验地点:云南新立钛业总降变#1变压器、#2变压器 试验接线:反接法 试验时间:2010.11.15试验项目:CT套管介质损耗因素tan试验 试验地点:深圳换流站35kV 间隔 试验接线:正接法 试验时间:2011.2.18试验项目:电容式电压互感器的电容分压器的tan和电容量测量 试验地点:深圳换流站35kV 间隔 试验接线:自激法 试验时间:2011.2.19补充:自激法 1、PT绕组间、绕组对地的介损,不需要外加试验用电压互感器; 2、只要给被试品PT二次绕组(一般为辅助二次绕组a
14、DxD)施加一较低电压(不超过510kV)。四、 影响tan测量的因素1、湿度的影响:tan随温度的升高而增高;2、电压的影响;3、频率的影响:升f0降;4、局部缺陷的影响:现场测试时能分解试验的尽量分解试验以减小影响;5表面的影响:空气相对湿度较大或表面脏污时,瓷表面泄漏电流的影响。 解决方法: 1、用电热风机将瓷表面中的四裙吹干; 2、等天气干燥后再测。交流耐压试验一、 交流耐压试验的目的与意义1、绝缘的击穿电压值不仅与试验电压的幅值有关,还与加压的持续时间有关;2、一般规定工频耐压时间为1min;3、交流耐压试验有3种加压方法: (1)、工频(4565Hz)耐压试验:检验被试品对工频电压
15、升高的绝缘承受能力; (2)、感应耐压试验:工频感应耐压试验及倍频(100400Hz)感应耐压试验,针对变压器、电磁式电压互感器等,采用从二次加压而使一次得到高压的试验方法来检查被试品绝缘; (3)、冲击耐压试验:波冲击电压试验、雷电冲击电压试验;4、可灵敏有效地检查出某些局部缺陷、考验被试品绝缘承受各种过电压的能力。二、 交流耐压试验原理1、交流耐压试验接线分为五个部分:交流电源部分、调压部分、控制保护部分、电压测量部分和波形改善部分。 (1)交流电源部分:从系统中抽取 小容量被试品交流耐压试验多采用220V、380V试验电源,对试验电源电压波形要求较高时多采用线电压380V; 大容量超高压
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