李 強(qiáng)
(中核核電運行管理有限公司,浙江 海鹽 314300)
電壓互感器(potential transformer,PT)是電力系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備,它的安全穩(wěn)定運行影響著電廠乃至電力系統(tǒng)的安全。根據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計,電氣設(shè)備的故障絕大多是因為絕緣缺陷引起的;隨著近年來電力系統(tǒng)電壓等級的不斷提高,對電氣設(shè)備的絕緣要求也越來越高。當(dāng)一些繞組類設(shè)備(如電壓互感器)的匝間絕緣變得相對薄弱時,常規(guī)的工頻耐壓試驗只能檢驗設(shè)備的主絕緣,無法有效對匝間絕緣進(jìn)行檢驗。
感應(yīng)耐壓試驗是檢驗匝間絕緣(縱絕緣)的有效手段;同時對于一些分級絕緣式(半絕緣)的電壓互感器,由于其一次繞組的尾端絕緣等級只有幾kV,無法與首端共同承受同一試驗電壓,也只能采用感應(yīng)耐壓的方式。
一般耐壓試驗的試驗電壓為設(shè)備額定電壓的2—3倍,如果采用感應(yīng)耐壓的方式,要在電壓互感器上施加如此高的試驗電壓,鐵芯將嚴(yán)重飽和,所以實際上是行不通的。
因此,DL/T 596—2005《電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程》中規(guī)定,串級式或分級絕緣式的電壓互感器采用倍頻感應(yīng)耐壓試驗。
倍頻感應(yīng)耐壓試驗通常在電壓互感器的二次繞組施加頻率高于工頻的試驗電壓,進(jìn)而在電壓互感器的高壓側(cè)感應(yīng)出相應(yīng)的高壓試驗電壓,達(dá)到檢驗電壓互感器絕緣(包含匝間絕緣)的目的。
在對電壓互感器進(jìn)行倍頻感應(yīng)耐壓試驗時,應(yīng)在電壓互感器的高壓側(cè)接入電壓測試裝置,并及時監(jiān)測高壓側(cè)的試驗電壓,防止高壓側(cè)的試驗電壓超出試驗要求,造成電壓互感器絕緣損壞。電壓互感器倍頻感應(yīng)耐壓試驗高壓側(cè)監(jiān)測試驗電壓的接線如圖1所示。
圖1 電壓互感器倍頻感應(yīng)耐壓試驗高壓側(cè)監(jiān)測電壓接線
若試驗現(xiàn)場不具備高壓側(cè)監(jiān)測試驗電壓的條件,可從電壓互感器的另一個二次繞組進(jìn)行電壓測量,監(jiān)測試驗電壓。
電壓互感器倍頻耐壓試驗二次側(cè)監(jiān)測試驗電壓的接線如圖2所示。
若現(xiàn)場采用低壓側(cè)監(jiān)測試驗電壓的方式,因電壓互感器為容性設(shè)備,則必須考慮容升效應(yīng)對感應(yīng)到高壓側(cè)試驗電壓的影響,避免容升效應(yīng)導(dǎo)致感應(yīng)到高壓側(cè)的試驗電壓超出試驗要求,造成電壓互感器的損壞。各電壓等級電壓互感器的推薦容升系數(shù)如表1所示。
本項目2014年11月底進(jìn)場,1號交通洞作為地下泵站及其附屬洞室群的主要施工通道,其施工進(jìn)度直接影響到地下泵站及其附屬洞室的施工進(jìn)度。此時不是遷墳時節(jié),由于遷墳、征地、移動果林附著的3路線纜等地面附著物較為困難,在增加大量投資的同時也需要耗費大量的時間,短期內(nèi)1號交通洞無法施工,對此將1號交通洞進(jìn)口段由設(shè)計的明挖改為洞挖施工。
圖2 電壓互感器倍頻耐壓試驗二次側(cè)監(jiān)測電壓接線
表1 各電壓等級電壓互感器的推薦容升系數(shù)
考慮容升后的試驗電壓可按公式(1)進(jìn)行計算:
式中:US——考慮容升后,修正的低壓側(cè)試驗電壓,V;ux——標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)程規(guī)定的高壓側(cè)試驗電壓,V;K——電壓互感器的變比;K′——容升修正系數(shù)。
按規(guī)程規(guī)定,倍頻感應(yīng)耐壓試驗電壓為出廠試驗電壓的80 %。
現(xiàn)場進(jìn)行電壓互感器倍頻感應(yīng)耐壓試驗時,必須注意以下幾點。
(1) 為防止試驗過程中因諧振等因素造成過電壓,必須設(shè)置過壓和過流保護(hù)。過壓保護(hù)值設(shè)定為試驗電壓的1.15—1.5倍,過流保護(hù)值應(yīng)根據(jù)被試?yán)@組額定電流的1.15—1.5倍設(shè)定。
(2) 試驗開始前,必須檢查確認(rèn)高壓繞組尾端已可靠接地。
(3) 試驗開始前,必須檢查確認(rèn)高壓繞組和其他非加壓二次繞組未首尾短路。
(4) 如采用高壓側(cè)測量試驗電壓的方式,在試驗開始之前,必須檢查并確認(rèn)高壓測試裝置已可靠接地。
(6) 應(yīng)核對電壓互感器加壓二次繞組的額定電流,試驗過程中嚴(yán)禁試驗電流超過互感器的二次額定電流。
如試驗電流確實無法限制在互感器二次繞組的額定電流之內(nèi),則必須采取限流措施。
(7) 在試驗電壓頻率等于或小于2倍工頻時,試驗時間為60 s;當(dāng)試驗電壓頻率大于2倍工頻時,全電壓試驗時間(s)為120×額定頻率/試驗頻率,但不應(yīng)低于15 s。
(8) 試驗過程中,應(yīng)時刻關(guān)注被試電壓互感器的試驗電流和試驗電壓有無變化,電壓互感器有無異音等情況。
(9) 試驗過程中如發(fā)現(xiàn)異常,應(yīng)立即將試驗電壓降至0。
在試驗結(jié)束之后,需要對試驗結(jié)果進(jìn)行判斷,以分析電壓互感器是否還存在缺陷。結(jié)合國家標(biāo)準(zhǔn)以及現(xiàn)場實際情況,對試驗數(shù)據(jù)應(yīng)進(jìn)行以下分析和判斷。
(1) 在試驗過程中,試驗電流和試驗電壓不應(yīng)發(fā)生突變,被試電壓互感器不應(yīng)有放電等異音。
(2) 串級式或分級絕緣式(半絕緣)電壓互感器應(yīng)在倍頻感應(yīng)耐壓試驗前后各進(jìn)行一次額定電壓下的空載試驗??蛰d電流和空載損耗的2次測得值相比不應(yīng)有明顯差別。
(3) 對于油浸式電壓互感器,在倍頻感應(yīng)耐壓試驗前后,對電壓互感器的油進(jìn)行色譜分析。2次測得值相比不應(yīng)有明顯差別。
(4) 在進(jìn)行倍頻感應(yīng)耐壓試驗前后,電壓互感器高壓側(cè)繞組的絕緣電阻和直流電阻不應(yīng)發(fā)生明顯變化。
電壓互感器的倍頻感應(yīng)耐壓試驗是一項試驗電壓高技術(shù)要求嚴(yán)格的試驗,在其能有效檢驗電壓互感器是否存在絕緣缺陷的同時,也容易因操作或考慮不當(dāng)而導(dǎo)致電壓互感器的損壞。故在對電壓互感器進(jìn)行倍頻感應(yīng)耐壓試驗時,應(yīng)充分考慮容升、試驗頻率以及試驗時間等因素,確保倍頻感應(yīng)耐壓試驗的順利開展。
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