电力高压试验简介1演示幻灯片.ppt

*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,技术讲堂,*,*,*,*,*,*,*,技术讲堂,电力,高 压 试 验 简 介,目 录,三,电力设备高压试验项目及其要求,高压试验的基本原理和方法,二,一,高压试验概述,四,现场预防性试验与其他专业的配合,1,1,、电气装置安装工程电气设备交接试验标准,GB 50150,2006,2,、中国南方电网有限责任公司企业标准电力设备预防性试验规程,Q/CSG114002-2011,1,、,电力设备的试验项目及判断的依据,第一章 高压试验概述,2,出厂试验,是检查产品设计、制造、工艺的质量，防止不合格品出厂，新产品时应有型式试验，比较大型的设备出厂试验应有建设使用单位的人员现场监造。,出厂试验,预防性试验,出厂试验,交接试验,预防性试验,交接试验,交接试验,主要是电气设备投运前按照,交接规程,和厂家技术标准等来检查产品有无缺陷、运输途中有无损坏、最终判断它能否投入运行并且为预防性试验积累参考数据等。,预防性试验,则是电气设备在投运后，按照一定的周期来检查运行中的设备有无绝缘缺陷和其他缺陷等。预防性试验是判断设备能否继续投入运行，预防发生事故或设备损坏以及保证设备安全运行的重要措施。,2,、高压试验类型,3,温 度、湿度,进行绝缘试验时，被试品温度不应低于,+5,，户外试验应在良好的天气下进行，且空气相对湿度一般不高于,80%,。,3,、高压试验环境要求,目 录,三,电力设备高压试验项目及其要求,高压试验的基本原理和方法,二,一,高压试验概述,四,现场预防性试验与其他专业的配合,5,测量绝缘电阻,1,测量直流泄漏电流及直流耐压试验,2,测量介质损耗因数,3,测量断路器导电回路电阻,4,测量绕组直流电阻,5,交流耐压试验,6,第二章 高压试验的基本原理和方法,绕组变形试验,7,感应耐压试验及局放测试,8,6,第一节 测量绝缘电阻,欧姆定率,R=U/I,应当指出，只有当绝缘缺陷贯通于两极之间时，测量其绝缘电阻才会有明显的变化，即通过测量才能灵敏地检出缺陷，若绝缘只有局部缺陷，而两极间仍保持有部分良好绝缘时，绝缘电阻降低很少，甚至不发生变化，因此不能检出这种局部缺陷。,1,、绝缘电阻测量基本原理,2,、电介质的吸收现象,对于大电容试品，如电力电缆、大型变压器等，由于试品电容量大且多为复合介质，吸收（极化）过程往往,1min,不能完成，所以宜测量,10min,的绝缘电阻。,介质等效电路图,吸收曲线图,绝缘电阻,R,60,1,极化指数,R,600,/R,60,，一般要求不低于,1.5,，当绝缘电阻大于,10000M,时，其值不低于,1.3,。,3,吸收比,R,60,/,R15,，一般要求不低于,1.3,，当绝缘电阻大于,10000M,时，其值不低于,1.1,。,2,3,、表征电力设备绝缘是否良好有三个指标：,4,、测量结果的分析判断,：,1,、所测得绝缘电阻电阻值应大于规定的允许数值。,2,、将所测得的结果与有关数据比较。,5,、绝缘电阻试验仪器,干式或油浸式,CT,绝缘电阻测量接线图,6,、绝缘电阻试验接线图,500kV,避雷器绝缘电阻测量接线图,6,、绝缘电阻试验接线图,7,、绝缘电阻试验案例,1,、,2013,年,11,月,15,日在对,110kV,园洲站,#2,接地变（干式）铁芯进行绝缘电阻试验时发现加压至直流,2500V,时，铁芯内部出现啪啪的放电声，导致绝缘电阻表保护动作无法测量，经现场判断是铁芯内部有灰尘或铁屑引起放电，在对铁芯多次冲击试验后，灰尘或铁屑引起的放电回路被破坏，铁芯绝缘恢复正常。,2,、试验研究所高压二班发现主变变低户外绝缘母线桥绝缘缺陷，,110kV,千帆站,#1,主变变低绝缘母线桥，,A,、,B,相的绝缘电阻在,10G,以上，而,C,相的绝缘电阻只有,9.6M,，,而后的解体检查中发现,C,相绝缘母线内部进水受潮。,第二节,测量直流泄漏电流及直流耐压试验,1,、直流泄漏试验概述,测量泄漏电流的原理是与测量绝缘电阻的原理本质上完全相同的，而且能检出的缺陷的性质也大致相同。但是测量泄漏电流中所用的直流电源一般均由高压整流设备供给，并用微安表直接读取泄漏电流。,第二节,测量直流泄漏电流及直流耐压试验,2,、直流耐压试验概述,直流耐压试验与测量泄露电流的测量方法基本一致，但其作用不同，前者是用于检查绝缘状况，试验电压相对较低，后者是考验绝缘的耐电强度，其试验电压较高，因此直流耐压更能发现某些局部缺陷。,110kV,避雷器直流泄漏电流测量接线图,3,、直流泄漏试验接线图,500kV,避雷器直流泄漏电流测量接线图,3,、直流泄漏试验接线图,2013,年,6,月,13,日对,500kV,惠州站,500kV,惠茅甲线线路避雷器试验发现异常，,具体数据如下表所示：,4,、直流泄漏试验案例,相别,A相,B相,C相,节数,1,2,3,1,2,3,1,2,3,U1mA（kV）,208.7,206.7,203.1,206.5,206.2,206.8,191,196.8,195.7,75%U1mA下泄电流（A）,86,80,85,125.4,80,90,139,78.9,70,、,75%U,1mA,下泄电流大于规程要求的,50A,；,、,C,相,U,1mA,超过上次试验结果,-,（要求变化不应大于初始值或制造厂规定值的,5%,）,（上次试验结果三节,U,1mA,分别为：,218.5kV,、,216.8kV,、,219.4kV,）,处理结果：更换,500kV,惠州站,500kV,惠茂甲线线路三相避雷器,济南山开电力设备有限公司生产的,ZCF-3005,型直流高压发生器，最高输出直流电压,300kV,，最大输出电流,5mA,。主要用于,500kV,避雷器试验。,5,、直流泄漏试验仪器仪表,任何绝缘材料在电压作用下，总会流过一定的电流，所以都有能量损耗，我们把在电压作用下电介质中产生的一切损耗称之为介质损耗或介质损失。这个损耗的大小是衡量绝缘介质电性能的一项重要指标。,第三节 测量介质损耗因数,1,、介质损耗因数测量概况,介质损耗向量图,电介质的等效电路图,2,、介质损耗因数测量仪器,目前在测量介质损耗因数上主要都采用常规,10kV,电压下测量电介质的损耗因数,tg,，国内流行的试验设备主要是山东济南泛华生产的,AI-6000,型。,其通过,双变频测量原理：在,50Hz,对称位置,45Hz,和,55Hz,各测量一次，然后将测量数据平均，使误差大大减小。例如用,55Hz,测量时，测量系统只允许,55Hz,信号通过，,50Hz,干扰信号被有效抑制,。,一、,常规,10kV,试验方法存在的问题：,1,、,10kV,的试验电压远低于设备的运行电压，不能真实反映设备运行时的状况。,2,、被试设备内部受潮、存在局部放电或导电性杂质等缺陷时，其介质损耗（,tan,）与试验电压关系非常大。,二、在现场测试中，有时发现西门子、阿尔珐、,ABB,等进口开关的均压电容的,10kV,下介质损耗值极容易出现超标现象，容易判断设备不合格。由于在油纸和膜纸的高压电容器中均存在,GARTON,（高通）效应，在常规,10kV,介质损耗试验电压往往远低于额定电压，测试结果较高压下偏大，从而可能误判断设备不合格。（国外制造厂商其介质损耗测试是在额定电压下进行的）,3,、额定电压下做介质损耗因数的必要性,3,、额定电压下做介质损耗因数的必要性,HV9003F2-2/10,型高压介损测试仪,25,项反措,现场应进行高电压（运行电压）下的介损试验（介损的测量不仅要看其绝对值的大小，其相对变化值和在不同电压下的变化趋势同样非常重要，它可以反映绝缘内部潜在缺陷的类型和发展情况。）,2014,年,3,月,25,日，,500kV,祯州站,500kV,胪祯甲线线路高抗变高套管高压介损试验照片,4,、高压介损试验现场图片,500kV,惠州站,#1,主变,B,相套管缺陷,通过安装在,#1,主变,上的,北京圣泰公司,SIM3,高压电气设备状态监测系统发现，,#1,主变,B,相套管在线介损最大值从,0.343%,增长至,0.499%,，,2013,年,8,月,5,日至,6,日维持在接近,0.5%,，增长趋势明显。经停电使用高压介损进行测量发现：,10kV,至,110kV,试验电压下，介质损耗绝对值由,0.363,增长为,0.573,，增量为,0.21%,，增幅较大。而后在电科院技术专家介入，对该套管返厂进行检查及试验，试验结果表明，该套管由于出厂时电容芯干燥不彻底，残留的水分在运行温度及电压共同作用下损耗增大是导致本次缺陷的主要原因。,5,、高压介损试验案例,高压断路器是电力系统中的重要控制设备，对电网的安全运行起着举足轻重的作用。高压开关导电回路电阻是控制开关质量和运行状态的一项重要技术指标。在其型式试验、出厂试验、交接试验和预防试验项目中，均要求按照规定的方法（直流压降法）进行测量。,高压断路器,第四节 测量断路器导电回路电阻,1,、,断路器导电回路电阻概述,2,、,断路器导电回路电阻的测量,固定连接电阻,导电材料本身电阻,活动连接的接触电阻,110kV,断路器回路电阻测量接线图,3,、,导电回路电阻测量接线图,500kV,断路器回路电阻测量接线图,3,、,导电回路电阻测量接线图,4,、,导电回路电阻测量案例,案例,案例一：,2010,年,12,月,02,日，,110kV,象山站,10kV#1,电容器组,5C1,开关进行高压试验时发现：开关,A,、,C,相回路电阻值超标，测得值为,119.14,、,113.5,，同时在对,5C2,开关进行回路电阻测量时发现,C,相回路电阻值为,115.15,，均超过了回路电阻不大于,50,的要求。,案例二：,2014,年,1,月,9,日，,500kV,博罗站,35kV#2M,第一组电容器,321,开关进行高压试验时，现场发现其回路电阻不合格，测试值,A,相,59,，,B,相,103,，,C,相,143,，后经运回试验研究所高压试验大厅解体发现开关触头位置吸附有一些电弧合成物，经清洗后回路电阻合格。,HLC5502,回路电阻测试仪由单片机控制测试全过程，操作简便，显示器采用带背光的点阵图形液晶显示，适用于不同工作环境。采用恒流输出，输出电流为,100A,、,200A,，最高输出电压可达,10V,，设备设有正常测量,10,秒和,60,秒以上时间测量仪器，测试数据稳定，适用于各种开关设备的回路电阻测试。,5,、,导电回路电阻测量仪器,第五节 测量绕组直流电阻,1,、,测量绕组直流电阻的目的,检查层、匝间有无短路的现象,检查并联支路的正确性,检查绕组的焊接质量,检查绕组或引出线有无折断处,1,、电流电压表法（电压降法）,2,、平衡电桥法（单臂电桥和双臂电桥）,3,、微机辅助测量法（数字式直流电阻测试仪）,2,、,测量绕组直流电阻的试验方法,1,、助磁法介绍,助磁法就是把高、低压绕组串联起来，借助高压绕组的安匝数，使变压器铁芯饱和，降低电感，即降低时间常数,T,（,T=L/R,），达到快速测量的目的。,2,、铁芯剩磁的处理方法,实践中发现变压器的剩磁不一定要完全消除，实际上这种完全消除在实际应用上也不实际，而是把它控制在一个合理的范围，降低试验的电流可以有效的消除变压器的剩磁，例如使用大电流测量后再使用小电流（如,5A,）进行测量，其电阻值稳定就代表了小电流产生的剩磁重新建立。,2,、,测量绕组直流电阻的试验方法,3,、,绕组直流电阻测量案例,2014,年,1,月,13,日，,500kV,博罗站,#2,主变在进行直流电阻试验中发现,B,相变低直流电阻偏大，测得,A,相,10.60m,，,B,相,11.56m,，,C,相,10.29m,，变低三相直流电阻不平衡率超标，现场运用了多种测量方法均显示直流电阻偏大，在电科院专家及变压器厂家技术人员的指导下，拆除,B,相变低套管一次接线柱，发现,B,相变低套管绕组引出线的固定螺母有松动迹象，现场紧固了引出线固定螺母后，,B,相变低的直流电阻值恢复正常。,其中,BZC3391E,型是保定金达的最新产品，该仪器集助磁测量和消磁功能于一体，消磁功能可有效降低变压器直流电阻测量后的直流剩磁。,4,、,绕组直流电阻测量仪器,第六节 交流耐压试验,1,、交流耐压试验,概述,交流耐压试验,交流耐压试验属于破坏性，在电力系统预防性试验中，为了进一步暴露电力设备的绝缘缺陷，检查设备绝缘水平和确定能否投入运行，有必要进行耐压试验。,交流耐压试验是检定电力设备绝缘强度的最严格、最有效和最直接的试验方法，它对判断电力设备能否继续参加运行具有决定性的意义，也是保证设备绝缘水平，避免发生绝缘事故的重要手段。,在实际应用上，我们对,35kV,及以下小容量的电力设备采用工频耐压试验，试验研究所拥有宁夏银川中试生产的,YDQ-5/50,型试验变压器，其参数如下：,输入电压：,200V,容量：,5kVA,交流输出电压：,50kV,（,10kV,设备要求最高耐压,42kV,）,低压电流：,30A,重量：,19KG,对于,35kV,的设备的耐压，就需要两台这样的变压器进行串级试验。,2,、,35kV,及以下小容量电力设备交流耐压试验,3,、,35kV,以上或者大容量电力设备交流耐压设备原理图,回路要产生谐振，其回路中的电容,C,和电抗,L,以及频率,f,必须满足以下公式，即：,4,、变频串联谐振耐压装置试验原理,通过调节变频电源的输出电压幅值，使试品上的电压达到试验所要求的试验电压。为保证频率能在工作频率范围内，试验前需了解被试设备的电容量，对于被试设备容量较低时，系统谐振频率就比较高，这时可以通过在试品两端并上补偿电容器的方法把系统谐振频率降低到期望的频率范围之内。,2013,年国庆节期间对石湾镇一条,110kV,电缆故障抢修后进行交流耐压试验现场图。,4,、变频串联谐振耐压装置试验现场图片,1,、,110kV,永汉站,35kV,开关柜在进行带电局放测试发现有放电迹象后，在,2013,年,8,月,4,日停电检修，检修完毕后我们利用串级耐压对,35kV,设备进行耐压试验，耐压试验过程中也发现开关柜内部绝缘材料多处有放电迹象，给检修提供了一个参考意见。,2,、,220kV,荣田站,220kV,荣湾甲线、秋荣线,GIS,耐压试验中，也发现了多处放电迹象。,220kV,湾荣甲线,B,相,II,段母线刀闸,220kV,湾荣甲线,B,相,II,段母线侧刀闸支持绝缘子存在放电闪络痕迹,4,、变频串联谐振耐压装置试验案例,第七节 绕组变形试验,1,、绕组变形试验,概述,变压器绕组变形,是指绕组受机械力和电动力的作用，绕组的尺寸和形状发生了不可逆转的变化。如：轴向和径向尺寸的变化，器身的位移，绕组的扭曲、鼓包和匝相间短路等。,变压器绕组变形的原因,1,、变压器发生近区短路时，线圈在短路电流的电动力的作用下发生变形,2,、变压器绕组在运输安装过程中也可能受到碰撞冲击发生变形。,测试变压器绕组变形的目的,及时发现变压器绕组变形，及时检修，延长变压器使用寿命,绕组变形,测试方法主要有：,短路阻抗法,、,低压脉冲法,和,频率响应法,(,目前较为流行,),。,2,、绕组变形测量原理和方法,频率响应法测量原理：把变压器等效为一个无源线性二端口网络，如下图,45,绕组纵向比较,绕组横向比较,3,、绕组变形测量结果分析,正常绕组频谱曲线图,46,110kV,变压器绕组变形试验接线图,4,、绕组变形测量接线,47,型号：,TDT6,（,S,）,1.,扫频检测范围：,0.1kHz1000kHz,，可任意设定检测频段。,2.,扫频检测方式：线性或对数分布。,3.,扫频信号输出：,10Vp-p,4.,频率扫描精度：,0.005%,5.,扫频检测精度：在,-100dB20dB,范围内的检测精确度不低于,0.5dB8.,4,、绕组变形测量仪器,48,第八节 感应耐压及局放试验,1,、感应耐压及局放试验,概述,感应耐压频率要求,感应耐压频率不能使用工频,感应耐压试验的目的,检查全绝缘变压器的纵绝缘（绕组层间、匝间及段间）；检查分级绝缘（半绝缘）变压器主绝缘和纵绝缘（主绝缘指的是绕组对地、相间及不同电压等级的绕组间绝缘）,49,在进行单相长时感应耐压的同时，同时进行变压器绕组的局部放电试验。变压器局放放电试验可以发现变压器内部绝缘是否存在缺陷。,2,、变压器局放试验接线图,50,近期试验研究所在进行,500kV,崇文站主变出厂试验见证过程中发现的一例局放试验异常介绍,3,、感应耐压及局放案例,51,3,、感应耐压及局放案例,52,3,、感应耐压及局放案例,53,目 录,三,电力设备高压试验项目及其要求,高压试验的基本原理和方法,二,一,高压试验概述,四,现场预防性试验与其他专业的配合,54,第三章 电力设备高压试验项目及其要求,第,4,节 电力电缆,第,3,节 变电站接地装置,第,2,节 开关类,第,1,节 电力变压器,55,1,、打“,*,”号的为重要见证项目，其余为一般见证项目。,2,、关于重要试验项目的说明：短时感应耐压试验对于,110kV,变压器为例行试验，必须进行。长时感应耐压试验对于,220kV,及以上电压等级变压器为例行试验，必须进行。,第,1,节 电力变压器,绝缘电阻要求：,铁芯、夹件及主绝缘电阻没有规定具体的要求，主要是参照制造厂的要求，但是其吸收比不低于,1.5,，极化指数不低于,1.3,，对于绝缘电阻达到,10G,的变压器，吸收比不低于,1.3,，极化指数不低于,1.1,。电容型套管主绝缘不低于,10G,，其末屏绝缘不低于,1000M,。,电容型套管介损要求：,110kV,（干式和油纸绝缘）不低于,1.0%,，,220kV,（油纸）不低于,0.8%,；对于末屏绝缘低于,1000M,，其末屏介损不大于,2%,直流电阻要求：,1600kVA,以上变压器相间差不低于三相平均值的,2%,，无中性点引出的则不低于,1%,；,1600kVA,以下的变压器相间差不低于三相平均值的,4%,，无中性点引出的则不低于,2%,；与以前的数据比较差别不大于,2%,。,56,这里主要介绍我们常使用到的真空断路器和,SF6,断路器以及封闭式,GIS,、,HGIS,设备,第,2,节 开关类,均压电容试验,局放试验,导电回,路电阻,交流,耐压,绝缘,电阻,主要是介损试验，目前均压电容大多都是采用膜纸绝缘，其介损值不大于,0.4%,，电容量与初始值比不超过,5%,。,敞开式不大于制造厂规定的,120%,，一般不大于,50,，封闭式的要按制造厂规定。,GIS,或,HGIS,在进行耐压试验的同时应进行局方测试，测试的结果应未检测到局放信号,没有规定具体的要求，主要是参照制造厂的要求,57,第,3,节 变电站接地装置,接地网腐蚀诊断检查,土壤电阻率,接地阻抗,（主地网接地电阻）,接触电压、跨步电压,接地网安全性状态评价,2,3,4,5,6,接地网电气完整性测试,58,1,、接地网电气完整性试验,测试要求,测试变电站内所有接地引下线与主地网之间的回路电阻，测试值应不大于,50m,，对于在,50200m,之间的应引起注意，,2001,之间的应尽快检查，,1,以上的说明与主地网未连接,59,用柔性罗哥夫斯基线圈测量分流,红相,8000,接地装置测试仪,2,、主地网接地电阻,测试要求,一般要求不大于,0.5,60,3,、,接地网腐蚀诊断检查,测试要求,对变电站内选取,58,个接地引下线点进行开挖检查，测量接地引下线裸露与土壤中的外径，判断其腐蚀程度：,腐蚀率小于,10%,，腐蚀程度为一般；,腐蚀率大于等于,10%,，小于,15%,，腐蚀程度为严重,c.,腐蚀率大于等于,15%,，小于,25%,，腐蚀程度为很严重；,d.,腐蚀率大于等于,25%,，腐蚀程度为非常严重。,61,接触电压和跨步电压测试原理图,温纳法（四极法）测土壤电阻率,4,、接触电压、跨步电压及土壤电阻率,62,跨步电压,接触电压,土壤电阻率,地网导通,腐蚀性诊断,接地电阻,5,、,接地网安全性状态评价,加拿大,SES,公司的,CDEGS,软件进行数据建模分析，得到该变电站主地网的安全性状态评价,63,电缆外护套直流耐压试验,测量金属屏蔽层电阻和导体电阻比,检查电缆线路两端的相位（核相）,交叉互联系统试验,测量绝缘电阻（耐压前后）,交流耐压试验,第,4,节 电力电缆,电力电缆,试验项目,主要介绍交联聚乙烯电力电缆,64,核相试验接线图,1,、,检查电缆线路两端的相位（,核相）,65,测量金属屏蔽层电阻和导体电阻比接线图,2,、,测量金属屏蔽层电阻和导体电阻比,66,4,、,交叉互联系统试验,护层过电压保护器的绝缘电阻或直流伏安特性试验,1000V,兆欧表测量绝缘电阻不低于,10M,。,互联箱闸刀（或连接片）接触电阻和连接位置检查接触电阻不大于,20,，连接位置应正确。,电缆外护套、绝缘接头外护套与绝缘夹板的直流耐压试验直流,5kV,，加压,1min,，不击穿。,交叉互联系统试验,67,目 录,三,电力设备高压试验项目及其要求,高压试验的基本原理和方法,二,一,高压试验概述,四,现场预防性试验与其他专业的配合,68,1,、预防性试验与检修工作的配合,第四章 现场预防性试验与其他专业的配合,1,、由于,工作票制度实施细则,中要求，同一电气连接部分发出高压试验工作票后，禁止再发出第二张工作票。,2,、如果涉及到主设备部件检修的，应在检修完后再进行预防性试验。,3,、在没有涉及主设备部件检修的，应该先进行预防性试验工作，因为在预防性试验工作中如果发现设备缺陷可以尽早提出处理方案，给调度及其他部门留出缓冲时间。,69,2,、预防性试验与继保工作的配合,由于预防性试验与继保试验的工作地点基本不在同一个地方，因此，生计部,2009,年会议纪要说明继保工作可以和高压试验同时开工，当需要各自工作负责人相互协商。,70,根据省公司工作的统一部署，现在试验研究所从原来的变电部分离出来，成为一个独立的二级机构，因此试验所的工作更需要与变电所以及变电站加强沟通，秉承节约成本、人力以及提高工作积极性等的精神下更好完成预防性试验工作，试验研究所的工作离不开在座各位的鼎力协助。,71,谢谢大家,72,