500kV避雷器及CVT不拆引線試驗(yàn)方法及分析

1、500kV避雷器及CVT不拆引線試驗(yàn)方法及分析摘 要介紹了拆除 500kV 避雷器、 500kVCVT 高壓引線頭進(jìn)行試驗(yàn)的缺陷。 提出了帶引線頭進(jìn)行 500kV 避雷器、500kVCVT 試驗(yàn)的方法及相關(guān)的分析和計(jì) 算。關(guān)鍵詞500kV 避雷器；500kVCVT ;不拆引線頭；試驗(yàn)方法；分析。0 引言在電力系統(tǒng)中， 對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行介質(zhì)損耗和直流泄漏等測(cè)試時(shí)， 傳統(tǒng)的方法 都是拆掉該設(shè)備的高壓引線后進(jìn)行，以保證測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確。在 35 220kV 系 統(tǒng)，拆除電氣設(shè)備引線頭的工作量不是很大，但在 500kV 系統(tǒng)中再采用傳統(tǒng)的方 法拆除引線頭進(jìn)行試驗(yàn)則存在下列問(wèn)題： (1)、導(dǎo)線截面較大，引線

2、頭很重，勞 動(dòng)強(qiáng)度很高，并且不容易拉開引線頭與設(shè)備間的距離；( 2)、反復(fù)拆裝引線， 易造成引線損傷和接觸不良的隱患； (3)、高空作業(yè)多，增加工作人員的安全風(fēng) 險(xiǎn)； (4)、大量的時(shí)間耗費(fèi)拆、搭引線頭上。針對(duì)上述客觀問(wèn)題， 根據(jù)相關(guān)原理及設(shè)備特性， 在保證預(yù)試準(zhǔn)確性的前提下， 筆者對(duì)隔河巖電廠 500kV 避雷器及電容式電壓互感器(CVT)不拆引線頭預(yù)試進(jìn)行 分析。1 500kV 避雷器試驗(yàn)500kV 避雷器為氧化鋅避雷器，實(shí)際為 3 串聯(lián)，其試驗(yàn)項(xiàng)目包括： (1)、絕 緣電阻測(cè)試； (2)、 U1mA電壓測(cè)試； (3)、 75U1mA電壓下泄漏電流測(cè)試。試驗(yàn)時(shí)設(shè)備為停電狀態(tài)， 最上節(jié)避雷器

3、上端接地， 為了敘述方便將避雷器由上而下分別稱作第 I, 2 , 3 節(jié) 第 1 節(jié)避雷器試驗(yàn)方法:如圖 1 所示，由于第 1 節(jié)避雷器頂部直接接地，所以試驗(yàn)時(shí)直流高壓發(fā)生器只能接在第 1 節(jié)避雷器底部。根據(jù)基爾霍夫定律可知 1 = 11+123。測(cè)量 UlmA電壓時(shí)，由于第 2、3 節(jié)上電壓此時(shí)僅為 50 % U1mA電壓左右，而且正常的避雷器在75 % U1mA電壓下電流一般都小于 50uA，因此在 50 %UA電壓下電流就更小， 實(shí)測(cè)只有3 4 識(shí)。在測(cè)量 75 % U1mA電壓下泄漏電流時(shí)，第 2、3 節(jié)上電壓只有 37.5 %U1mA電壓左右，其電流更小，基本為 0,因此第 2、3

4、節(jié)的存在對(duì)第 1 節(jié)的 影響非常小，完全可以忽略不計(jì)。即第 1 節(jié)避雷器 U1mA電壓就是 I=1mA 時(shí)千伏表 顯示的電壓值，75 % U1mA電壓下泄漏電流即為電壓 U=75 % U1mA時(shí)的 I 值。第 2 節(jié)避雷器試驗(yàn)方法:如圖 2 所示，避雷器第 1 節(jié)頂部直接接地，用直流高壓發(fā)生器通過(guò)高壓微安表在 第 1 節(jié)底部加直流咼壓，在第 2 節(jié)底部裝一塊低壓微安表，并且斷開第 3 節(jié)計(jì)數(shù)器 的連接線。低壓微安表 12就是第 2 節(jié)避雷器的泄漏電流值。試驗(yàn)時(shí)應(yīng)監(jiān)視高壓微 安表，因?yàn)樵诖藭r(shí) 1 = 11+12。如果避雷器第 1 節(jié) UlmA小于第 2 節(jié) UlmA時(shí)，當(dāng)?shù)?2 節(jié) 避雷器升到

5、U1mA時(shí)，第 1節(jié)避雷器由于電阻非線性的緣故將大大超過(guò) 1mA,此時(shí) 經(jīng)過(guò)避雷器第 1 節(jié)的電流將超過(guò)額定值而發(fā)生意外。所以當(dāng)避雷器第1 節(jié) U1mA小于第 2 節(jié) U1mA時(shí)應(yīng)在避雷器第 3 節(jié)下端串入一個(gè) 6kV 氧化鋅避雷器（接線方法見 圖 3），此時(shí) I = I2+I3，第 2 節(jié)避雷器 U1mA電壓為 l2= 1mA 時(shí)千伏表顯示的電壓值， 75 % U1mA電壓下泄漏電流即為電壓 U=75 % U1mA時(shí) b 的值。由于 6kV 氧化鋅避 雷器 U1mA電壓為15kV 左右，而單節(jié) 500kV 避雷器 U1mA電壓為 200kV 左右，這樣就可以保證 I2到 1mA 而 I3小于

6、 1mA，以保證試驗(yàn)順利進(jìn)行，另外，6kV 氧化鋅避 雷器在電流接近 1mA 時(shí)，其兩端電壓在 15kV 左右，不會(huì)超過(guò)避雷器底座耐電強(qiáng) 度，因此不會(huì)對(duì)底座絕緣造成損壞，如果不加它而拆掉計(jì)數(shù)器，讓第3 節(jié)下端懸空，在加壓時(shí)可能會(huì)對(duì)底座絕緣造成損壞。第 3 節(jié)避雷器試驗(yàn)方法：第 3 節(jié)避雷器試驗(yàn)接線與圖 2 相似，只是將高壓引線接到第 2 節(jié)和第 3 節(jié)之間,第 3 節(jié)底部接入低壓微安表。此時(shí)與第 1 節(jié)避雷器試驗(yàn)原理相同，第 1、2 節(jié)串聯(lián) 后對(duì)第 3節(jié)的影響可忽略不計(jì)2 500kV CVT試驗(yàn)CVT 的基本原理C11、C12、C13 為耦合電容器；C2、C14 為分壓電容；al、x1、a2、

7、x2 為二次繞組；af、xf 為剩余繞組；S 為保護(hù)間隙；XL 為補(bǔ)償電抗器。CVT 由三 節(jié)耦合電容和兩節(jié)分壓電容組成，兩節(jié)分壓電容為一體。其最下節(jié)在出廠時(shí)和電 磁單元連為一體。1H 4 CVT原理圖C11、C12 試驗(yàn)方法：一工工工王OilC12C13測(cè)試接線如圖 5 所示：C12 下端接地，介損測(cè)試儀用反接法，測(cè)出 C11、C12 并聯(lián)后的總電容 C 及 tg S，此時(shí)，J 點(diǎn)、X 點(diǎn)均懸空。然后 C12 下端不接地(去掉測(cè) 量端與接地端的的短接線)，介損測(cè)試儀用正接法，測(cè)出 C12 的電容量 C12及介 質(zhì)損失值 tg S12，因?yàn)榇藭r(shí) C11 上端接地，其流過(guò) C11 的電流將直接到

8、地，不流 過(guò)測(cè)試回路，因此對(duì) C12 測(cè)試不構(gòu)成影響。如果兩節(jié)電容器電容量分別為 C11、C12，其介質(zhì)損失角正切值分別為 tg 血、 tg 沁，若 2 只電容器并聯(lián)，則有總電容量：C = C11+C12，總介質(zhì)損失值：tg S =(C11xtg S11+ C12xtg 沁)/ (C11+ C12)0 通過(guò)計(jì)算則有：Cn= C - C12，tg 1= (Cxtg S - C12xtg 沁)/ (C- C12)oC13 試驗(yàn)方法:AMOODD=如圖 6 所示：介損測(cè)試儀用正接法，測(cè)出 C13 的電容量 C13及介質(zhì)損失值 tg 出3，因?yàn)榇藭r(shí) C11 上端接地，其流過(guò) C11、C12 的電流將直

9、接到地，不流過(guò)測(cè)試 回路，因此對(duì)C13 測(cè)試不構(gòu)成影響。C14 與 C2 串聯(lián)試驗(yàn)方法：接線如圖 7 所示：試驗(yàn)時(shí)采用正接法，CVT 二次端子短接接地（避免 PT 的阻 抗特性呈感性），X 點(diǎn)打開。由于 C2C14，所以 X 點(diǎn)不會(huì)因不接地而對(duì)其絕緣 造成傷害。3試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比CllAEOOODIll圖召C12手C13王C141、避雷器:相別節(jié)別不拆引線拆引線Um(KV)l75%U1mjA)Um(KV)l75%U1m( DA上節(jié)227.229226.032中節(jié)223.042222.940卜節(jié)221.627221.737B上節(jié)224.028222.030中節(jié)221.232221.939卜節(jié)223.

10、830223.735C:上節(jié)225.130224.833中節(jié)223.834224.247卜節(jié)225.828227.4292、CVT:相別電容節(jié)別不拆引線拆引線tg 3( %Cx (pf)tg 3( %Cx (pf)AC110.143197400.06719700 :C120.096194400.08919450C130.115195000.13319510C140.076194700.11219480 BC110.159199500.11819880C120.135198900.14619940r C130.121196800.13919690 :C140.094195900.10619600

11、CC110.148196700.11819640C120.104196200.05919660C130.099196900.10219710 C140.078194400.09319460根據(jù)上面 2 種采用不同方法測(cè)試的數(shù)據(jù)對(duì)比，不拆引線和拆引線 UlmA電壓最大誤差為 0.89 %，泄漏電流均低于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的 50uA;電容值最大偏差 0.3%, 小于規(guī)程規(guī)定的每節(jié)電容值偏差不超出額定值 -5%+10%，介質(zhì)損失值均低于 規(guī)程規(guī)定的 0.2%。所以這兩種試驗(yàn)引起的誤差不會(huì)影響對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的判斷分析。4不拆引線試驗(yàn)注意事項(xiàng)1、直流高壓發(fā)生器輸出電流應(yīng)大于 3mA，做第 2 節(jié)時(shí)應(yīng)同時(shí)監(jiān)視高壓微安表讀 數(shù)，防止過(guò)電壓2、試驗(yàn)時(shí)，考慮高壓引線雜散電流的影響，高壓引線應(yīng)使用屏蔽線，盡可能縮 短高壓引線長(zhǎng)度，并考慮引線與被試品的角度等。3、做 CVT 試驗(yàn)時(shí)應(yīng)將 J、X 點(diǎn)對(duì)地打開，避免出現(xiàn)分流現(xiàn)象，影響試驗(yàn)結(jié)果。4、用反接法測(cè)量 C11、 C12 時(shí)接地引線應(yīng)可靠接地，避免串入雜散電容，影響 試驗(yàn)結(jié)果。5、正接法測(cè)量 C14 與 C2 串聯(lián)時(shí)，CVT 二次端子要短接接地。因?yàn)楫?dāng) X 端懸空， 二次繞組不短接時(shí)， PT 的阻抗特性很有可能呈感性，使得 tan S 測(cè)量值偏小， 甚 至得到負(fù)的 tan S 值。電容測(cè)量值方面，由于電