油浸式電壓互感器在電力系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用,其絕緣性能直接關(guān)系到系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。絕緣電阻測(cè)試作為一種簡(jiǎn)便且有效的檢測(cè)手段,能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)電壓互感器絕緣存在的問(wèn)題,為設(shè)備的維護(hù)和檢修提供重要依據(jù)。本文將詳細(xì)闡述油浸式電壓互感器絕緣電阻測(cè)試的各項(xiàng)要求。
測(cè)試目的
絕緣電阻測(cè)試主要目的是檢查油浸式電壓互感器的絕緣是否存在整體受潮、劣化以及絕緣介質(zhì)中是否存在貫穿性導(dǎo)電通道等缺陷。通過(guò)測(cè)量絕緣電阻值,并與標(biāo)準(zhǔn)值或歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,可判斷互感器的絕緣狀況,預(yù)防因絕緣故障引發(fā)的電力事故。
測(cè)試儀器選擇
通常選用 2500V 兆歐表進(jìn)行油浸式電壓互感器絕緣電阻測(cè)試。對(duì)于二次繞組,也可根據(jù)實(shí)際情況選擇 1000V 兆歐表,但在大多數(shù)情況下,2500V 兆歐表能更有效地檢測(cè)出潛在絕緣問(wèn)題。兆歐表應(yīng)定期進(jìn)行校準(zhǔn),確保其測(cè)量精度滿足要求,在校準(zhǔn)有效期內(nèi)使用。
測(cè)試前準(zhǔn)備工作
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設(shè)備停電與放電:在測(cè)試前,必須確保電壓互感器已從電力系統(tǒng)中完全停電,并使用專用放電棒分別對(duì)一次側(cè)和二次側(cè)進(jìn)行充分接地放電,放電時(shí)間應(yīng)足夠長(zhǎng),以消除設(shè)備內(nèi)部可能殘留的電荷,避免對(duì)測(cè)試人員和測(cè)試結(jié)果造成影響。
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表面清潔:用干凈、柔軟的布擦拭電壓互感器的瓷瓶表面,去除表面的污垢、灰塵和油漬等雜質(zhì)。這些雜質(zhì)可能會(huì)影響測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性,尤其是在高濕度環(huán)境下,表面雜質(zhì)可能會(huì)形成導(dǎo)電通道,導(dǎo)致測(cè)量的絕緣電阻值偏低。
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接線檢查與拆除:檢查電壓互感器的外部接線,拆除與測(cè)試無(wú)關(guān)的所有連接線,確保測(cè)試時(shí)的電氣連接僅為兆歐表與互感器的測(cè)試部位之間。同時(shí),對(duì)于一些可能影響測(cè)試的接地連接,如互感器中性點(diǎn)接地端等,需根據(jù)測(cè)試要求進(jìn)行相應(yīng)的拆開(kāi)或短接處理。
測(cè)試項(xiàng)目及操作步驟
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一次繞組對(duì)二次繞組及地的絕緣電阻測(cè)量
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將兆歐表的 L 端(線路端)連接到互感器的一次繞組出線端子,通常將一次繞組各出線端短接后與 L 端相連。
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將兆歐表的 E 端(接地端)連接到二次繞組的所有出線端子以及互感器的油箱外殼,同樣需將二次繞組各出線端短接,并與油箱外殼可靠連接后再與 E 端相連。
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以約 120r/min 的均勻速度轉(zhuǎn)動(dòng)兆歐表手柄(對(duì)于電子式兆歐表,啟動(dòng)測(cè)量按鈕),待兆歐表讀數(shù)穩(wěn)定后(一般讀取 60s 時(shí)的數(shù)值),記錄下此時(shí)的絕緣電阻值。測(cè)量過(guò)程中,搖表轉(zhuǎn)速應(yīng)盡量保持穩(wěn)定,避免轉(zhuǎn)速過(guò)快或過(guò)慢影響測(cè)量結(jié)果。
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二次繞組之間及對(duì)地的絕緣電阻測(cè)量
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選擇需要測(cè)量的一個(gè)二次繞組,將兆歐表的 L 端連接到該二次繞組的出線端子。
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將兆歐表的 E 端連接到其他二次繞組的出線端子(全部短接)以及互感器的油箱外殼。
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按照上述相同的轉(zhuǎn)速要求轉(zhuǎn)動(dòng)兆歐表手柄或啟動(dòng)測(cè)量按鈕,讀取并記錄穩(wěn)定后的絕緣電阻值。依次對(duì)每個(gè)二次繞組進(jìn)行此類測(cè)量。
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鐵芯夾緊螺栓絕緣電阻測(cè)量(若可接觸到):使用 2500V 兆歐表,將 L 端連接到鐵芯夾緊螺栓,E 端接地,測(cè)量其絕緣電阻值。此測(cè)量主要用于檢查鐵芯夾緊螺栓的絕緣狀況,防止因螺栓絕緣不良導(dǎo)致鐵芯多點(diǎn)接地等問(wèn)題。
測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)要求
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一次繞組絕緣電阻:一般要求一次繞組對(duì)二次繞組及地的絕緣電阻值在常溫下(通常指 20℃左右)不宜低于 1000MΩ。在實(shí)際測(cè)試中,如果絕緣電阻值低于此標(biāo)準(zhǔn),可能意味著互感器絕緣存在問(wèn)題,如絕緣受潮、老化等,需要進(jìn)一步分析和判斷。
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二次繞組絕緣電阻:二次繞組之間及對(duì)地的絕緣電阻值同樣不宜低于 1000MΩ。二次繞組絕緣電阻下降可能影響電壓互感器二次側(cè)輸出信號(hào)的準(zhǔn)確性,甚至可能引發(fā)二次回路故障。
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鐵芯夾緊螺栓絕緣電阻:鐵芯夾緊螺栓的絕緣電阻一般應(yīng)不低于 10MΩ。若低于此值,可能導(dǎo)致鐵芯出現(xiàn)異常發(fā)熱、局部放電等問(wèn)題,影響電壓互感器的正常運(yùn)行。
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吸收比要求:除了絕緣電阻的絕對(duì)值,吸收比(R60s/R15s)也是一個(gè)重要指標(biāo)。對(duì)于油浸式電壓互感器,吸收比應(yīng)≥1.3。吸收比能夠反映絕緣介質(zhì)的極化特性,當(dāng)絕緣存在受潮等缺陷時(shí),吸收比會(huì)降低。通過(guò)測(cè)量吸收比,可以更準(zhǔn)確地判斷絕緣狀況。
測(cè)試結(jié)果的影響因素及修正
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溫度影響及修正:絕緣電阻值受溫度影響較大,一般情況下,溫度每升高 10℃,絕緣電阻下降約 50%。因此,在測(cè)試時(shí)必須準(zhǔn)確記錄環(huán)境溫度。為了便于比較不同溫度下的測(cè)試結(jié)果,需將測(cè)量得到的絕緣電阻值換算至 20℃時(shí)的數(shù)值。換算公式可參考相關(guān)電氣設(shè)備試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)或使用專業(yè)的溫度修正曲線。例如,采用指數(shù)函數(shù)修正公式:R20 = Rt × 1.5 (t - 20)/10,其中 R20 為換算至 20℃時(shí)的絕緣電阻值,Rt 為測(cè)量溫度 t 時(shí)的絕緣電阻值。
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濕度影響:環(huán)境濕度對(duì)測(cè)試結(jié)果也有一定影響。當(dāng)相對(duì)濕度較高時(shí),互感器表面可能會(huì)形成一層薄薄的水膜,導(dǎo)致表面泄漏電流增加,從而使測(cè)量的絕緣電阻值偏低。為減少濕度影響,測(cè)試應(yīng)盡量在相對(duì)濕度不大于 60% 的環(huán)境下進(jìn)行。如果無(wú)法滿足該濕度條件,可采取一些措施,如使用屏蔽環(huán)等,減少表面泄漏電流對(duì)測(cè)試結(jié)果的干擾。
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測(cè)試時(shí)間間隔影響:絕緣電阻值在測(cè)試初期可能會(huì)有較大波動(dòng),隨著測(cè)試時(shí)間延長(zhǎng)逐漸趨于穩(wěn)定。因此,規(guī)定讀取 60s 時(shí)的絕緣電阻值作為有效數(shù)據(jù),以保證測(cè)試結(jié)果的可靠性和可比性。在測(cè)量大容量互感器時(shí),由于其電容較大,充電時(shí)間較長(zhǎng),可能需要更長(zhǎng)時(shí)間才能使讀數(shù)穩(wěn)定,此時(shí)應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)測(cè)量時(shí)間,確保讀取到穩(wěn)定的絕緣電阻值。
注意事項(xiàng)
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安全操作:測(cè)試過(guò)程中,測(cè)試人員必須嚴(yán)格遵守電氣安全操作規(guī)程,穿戴好絕緣手套等防護(hù)用品。在連接和斷開(kāi)測(cè)試線時(shí),應(yīng)確保兆歐表已停止轉(zhuǎn)動(dòng)或關(guān)閉電源,并對(duì)被測(cè)設(shè)備進(jìn)行充分放電,防止觸電事故發(fā)生。
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兆歐表使用注意事項(xiàng):在使用兆歐表前,應(yīng)先進(jìn)行開(kāi)路和短路試驗(yàn)。開(kāi)路試驗(yàn)時(shí),兆歐表指針應(yīng)指向無(wú)窮大(∞);短路試驗(yàn)時(shí),指針應(yīng)指向零(0),以此檢查兆歐表是否正常工作。當(dāng)試品電容較大時(shí),測(cè)量后須先將兆歐表從測(cè)量回路中斷開(kāi),然后才能停止轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電機(jī)(對(duì)于手搖式兆歐表),以免試品電容電流反充損壞儀器。
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數(shù)據(jù)記錄與分析:詳細(xì)記錄測(cè)試過(guò)程中的各項(xiàng)數(shù)據(jù),包括絕緣電阻值、測(cè)試溫度、濕度、測(cè)試時(shí)間等。對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析,不僅要與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行對(duì)比,還要結(jié)合設(shè)備的歷史測(cè)試數(shù)據(jù)、運(yùn)行狀況等因素,判斷絕緣電阻值的變化趨勢(shì),及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的絕緣問(wèn)題。如果測(cè)試結(jié)果異常,應(yīng)進(jìn)行復(fù)測(cè),并進(jìn)一步分析原因,必要時(shí)可采用其他檢測(cè)手段,如介質(zhì)損耗因數(shù)測(cè)試、局部放電測(cè)試等,對(duì)互感器的絕緣狀況進(jìn)行全面評(píng)估。