《[工学]电力系统继电保护及自动化 实习小结.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《[工学]电力系统继电保护及自动化 实习小结.doc（37页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
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
16、试验变压器多采用610kV移圈式调压变压器进行调压。2、调压部分：要求是电压应能从零开始平滑地进行调节，并使其电压波形不发生畸变。 （1）、自耦调压器：一般用于电压50kV以下小容量试验变压器的调压； （2）、移圈式调压器：100kV以上试验变压器常用的配套调压装置； （3）、高压试验变压器：串联谐振装置（电感与被试品串联）。三、 交流高压的测量1、低压侧测量：被试品电容量较小时，如油断路器、瓷绝缘、绝缘用具等； 方法：试验变压器的低压侧或测量绕组的端子上，测量出二次电压。UH=KUL2、高压侧测量：当被试品的电容量较大及对电压幅值及波形要求较高时； “容升现象”：U=UL=UC2fCX(UN
17、2/SN)ZK() 当试验变压器选定，被试品为电容性，且试验电压一定时，被试品电容量愈大，则被试品上电压UC较U升高愈多。 方法： （1）、用电压互感器测量：不常用； （2）、用静电电压表测量：将静电电压表与被试品并接； （3）、用球隙测量：不宜现场使用； （4）、电容分压器测量：串联电容器上电压按电容值反比分配，使被测电压通过串联的电容分压器进行分压，测出低压电容CZ上的电压UL:UH=KUL=(C1+C2)/C1UL四、 交流耐压试验方法1、采用并联电抗器补偿法：现场输出电流大小时采用；2、采用串联电抗器谐振法：若被试品额定电压较高时采用；3、采用变频串联谐振法：解决现场10500kV电力
18、设备交流耐压试验工作；通常并联电容器补偿法与串联电抗器谐振法组合采用。五、 试验项目：220kV GIS汇控室交流耐压试验 试验地点：新立钛业总降变三楼GIS室 试验方法：变频串联谐振法 试验日期：2010.12.11试验项目：35kV 高压室 交流耐压试验 试验地点：新立钛业总降变二楼35kV 高压室 试验方法：串联电抗器谐振法 试验日期：2011.1.6试验项目：10kV 高压室 交流耐压试验 试验地点：新立钛业总降变一楼10kV 高压室 试验方法：并联电抗器谐振法 试验日期：2011.1.12试验项目：35kV 室外各间隔避雷器的交流耐压试验 试验地点：深圳换流站 试验方法：直接加压法
19、试验日期：2011.2.17六、 交流耐压试验的操作要点1、试验前，应了解被试品的试验电压，同时了解被试品的其他试验项目及以前的试验结果；2、试验现场应围好遮拦或围绳，挂好标示牌，并派专人监护。被试品应断开与其他设备的连线；3、试验前，被试品表面应擦拭干净，将被试品的外壳和非被试绕组可靠接地；4、加压前，首先要检查变压器是否在零位；5、升压过程中不仅要监视电压表的变化，还应监视电流表的变化，以及被试品电流的变化；6、试验中若发现问题应立即缓慢均匀降下电压，拉开电源，在高压侧挂上接地线；7交流耐压试验前后均应测量被试品的绝缘电阻，有条件时，还要测量局部放电。七、 交流耐压试验中异常现象的分析1、
20、电流增大，电压基本不变或有下降趋势，可能是被试品容量较大或试验变压器容量不够或调压器容量不够，可改用大容量的试验变压器或调压器；2、电流表突然上升或突然下降，电压表突然下降，都是被试品击穿的象征；3、调节调压器，电压表无指示，可能是自耦变压器碳刷接触不良，或电压表回路不通，或变压器的一次绕组、测量绕组有断线的地方；4、若给调压器加上电源，电压表就有指示，可能是调压器不在零位；电流表异常读数，调压器输出侧可能有短路和类似短路的情况，如接地棒忘记摘除等；5、试验时被试品是合格的，无明显异常，试验后却发现被击穿了，这往往是由于试验后没有降压就直接拉掉电源造成的。电力设备局部放电测量试验一、 局部放电
21、的产生机理1、局部放电：电力设备绝缘中部分被击穿的电气放电，可以发生在导体附近，也可以发生在其他地方，称为局部放电；2、高压电力设备绝缘内部由于各种原因，存在一定绝缘缺陷，如气泡、杂质、导体的毛刺等缺陷引起局部放电；3、局部放电起始电压Ui：试验电压从较低值开始上升，升到局部放电量达到某一规定值的最低电压； 局部放电熄灭电压Ue：试品上电压从超过局部放电起始电压的较高值逐渐下降，到局部放电量降到规定值的最高电压； 局部放电的试验电压：试品在此电压作用下的局部放电水平应不超过规定值。二、 局部放电检测方法1、脉冲电流法：局部放电产生时，试品两端产生一个瞬时电压变化，接入检测回路，就会产生脉冲电流
22、；2、介质损耗法：利用局部放电消耗能量，使介质增加附加损耗；（一般不用）3、气相色谱法：充油设备（如变压器、互感器等）产生局部放电时，使油低分子分解，产生各种气体，主要是H2、CH4、C2H2、CO、CO2等；（不停电取样分析，适应于运行中设备的在线检测）4、超声波法：辅助方法；5、光测量：利用局部放电产生的辐射进行检测。三、 脉冲电流法检测局部放电1、在试验电压下，试品充电电流超过测量阻抗Zm的电流允许值或试品固定接地时，则采用测量阻抗Zm与耦合电容器Ck串联的直接法；2、若试验回路有过高的干扰信号时，则采用平衡法；3、局部放电测试仪显示有放电波形特征的示波器与显示视在放电量等参数的指示仪表
23、。四、 电力变压器的局部放电试验（高压试验）1、电力变压器局部放电试验电压值低于耐压试验电压值，高于设备运行电压值，加压时间远大于耐压时间；2、对于套管是电容式的，可利用其主电容作为耦合电容器Ck。末屏端子对地串接测量阻抗。 当三相励磁时，也可以通过中性点串联测量阻抗Zm；3、局部放电试验电源一般采用中频电源，100200Hz。发电机和变频器产生中频电源。4、U1=1.7Um/1.713，U2=1.5Um/1.713，U3=1.1Um/1.713.五、 试验注意事项1、防止套管放电，在试验前给套管加均压装置；2、电容器Ck、电源升压变压器应选用无局部放电设备；3、分级绝缘变压器试验时，测量在线
24、端进行，而自耦变压器连接的一对较高电压和较低电压线圈的线端也同时进行测量；4、放电量以相对稳定的最高重复脉冲为准；5、在进行均不放电试验时，如果发现放电量特别大，应立即停止试验，并查明原因。电力变压器试验一、 电力变压器预防性试验项目1、测量绕组绝缘电阻和吸收比或极化指数；2、测量绕组泄漏电流；3、测量绕组介质损耗因素tan；4、交流耐压试验5、测量 铁梁和穿芯螺栓（可接触到的）的绝缘电阻，测量铁芯对地、铁芯对 铁梁、穿芯螺栓对铁芯的绝缘电阻；6、测量绕组直流电阻7、测量电容型套管的介质损耗因素tan和电容值；8、检查绕组所有分接头的电压比；9、校正三相变压器的组别或单相变压器的极性；10、测
25、量空载电流和空载损耗11、绝缘油试验及油中溶解气体色谱分析；12、检查有载分接头开关的动作情况。二、 变压器绝缘电阻、吸收比和极化指数试验1、测量方法：依次测量各绕组对地和对其他绕组的绝缘电阻值，测量时，被测绕组各引线端均应短接在一起，其余非被测量绕组皆短路接地。2、测量顺序： 1）、双绕组变压器：低压绕组（外壳及高压绕组接地）高压绕组（外壳及低压侧绕组接地）高压绕组及低压绕组（外壳接地） 2）、三绕组变压器：低压绕组（外壳、高压绕组及中压绕组）中压绕组（外壳、高压绕组及低压绕组）高压绕组（外壳、中压绕组及低压绕组）高压绕组及中压绕组（外壳及低压绕组）高压绕组、中压绕组及低压绕组（外壳接地）3
26、、测量绝缘电阻时，对额定电压为1000V以上的绕组用2500V绝缘电阻表，其量程一般不低于10000M，1000V以下用1000V绝缘电阻表；测量前后均应将被测绕组与外壳短路充分放电，放电时间不少于2min；4、同一变压器绝缘电阻测量结果，一般高压绕组测量值大于中压绕组测量值，中压绕组测量值大于低压绕组测量值；5、绝缘电阻表屏蔽法解决绝缘值偏低的具体部位； 测量部位： 1）、高压绕组低压绕组（L高压绕组，E低压绕组，G中压绕组及外壳） 2）、高压绕组中压绕组（L高压绕组，E中压绕组，G低压绕组及外壳） 3）、高压绕组地 （L高压绕组，E中压绕组及低压绕组，G外壳）6、铁芯，穿芯螺栓、 铁梁对地
27、及相互之间的绝缘应选用1000V量程进行。三、 变压器介质损耗因素tan试验1、由于变压器外壳均直接接地、现场一般采用QS1电桥反接法测量tan；2、双绕组变压器tan：高压绕组加压（低压绕组+铁芯接地）低压绕组（高压绕 组+铁芯）高压绕组+低压绕组（铁芯） 三绕组变压器tan：高压绕组（中压绕组、低压绕组、铁芯）中压绕组（高压绕组、低压绕组、铁芯）低压绕组（高压绕组、中压绕组、铁芯）高压绕组、低压绕组（中压绕组、铁芯）高压绕组、中压绕组（低压绕组、铁芯）低压绕组、中压绕组（高压绕组、铁芯）高压绕组、中压绕组、低压绕组（铁芯）3、35kV及以下tan=1.5;66220kV: tan=0.8;
28、330500kV: tan=2500m；FZ、FCD、FCZ型与前一次比较不应有显著变化；2、测量电导电流：FZ、FCD、FCZ型电导电流应在规定的范围内，其差值不大于30，FS型不做；3、检查串联组合元件的非线性因素：FZ、FCD、FCZ型同一相内各串联元件差值不大于0.05，FS不做；4、测量工频放电电压：仅对FS型进行，FZ解体大修后进行；5、测量直流1mA电压U1mA及75U1mA电压下的泄漏电流，U1mA与初始值比较，变化不大于+-5，75U1mA泄漏电流不大于50uA；6、测量交流运行电压下的电导电流：当电导电流的有功分量增加为初始值的2倍后，应停电检查；7、基座绝缘及放电计数器动
29、作试验。三、 FS型避雷器试验1、采用2500V绝缘电阻表，测得绝缘电阻不应低于2500m，若绝缘电阻低于规定值时，可增加直流电导电流测量，规定电压下测得的电导电流不超过10uA为合格；2、工频放电电压测量检查FS型避雷器火花间隙的结构及放电铁性是否正常及在过电压下动作的可靠性；3、对每只避雷器应测量三次工频放电电压值，并取其平均值作为工频放电电压，测量时，升压速度不宜太快，以免电压表由于惯性作用而带来偏大的测量误差，一般以35kV/S为宜，保护电阻R用于限制工频放电时流过避雷器火花间隙的电流，防止工频电流将间隙烧坏。四、 FZ、FCD、FCZ型避雷器试验1、对FZ、FCD、FCZ型多元件串联
30、组成的避雷器要求用2500V绝缘电阻表测量每一单独元件的绝缘电阻；2、在避雷器两端施加一定的直流电压时，流过避雷器本体的电流称为电导电流。五、 金属氧化物（MOA）避雷器试验1、金属氧化物避雷器由金属氧化物阀片串联组成，没有火花间隙与并联电阻，用2500V或5000V，每节都测；2、测量直流1mA电压U1mA及75U1mA电压下的泄漏电流。受温度影响，每升10C，U1mA均降低1；3、运行电压下交流泄漏电流测量，测量阻性电流可以有效性地监测避雷器绝缘状况；4、三相成直线排列的同类型避雷器其阻性电流与有功损耗PX有明显差异，一般情况下，A相测量数值偏大，B相居中，C相偏小。（由三相避雷器间的相间干扰，电容耦合所致。六、 避雷
