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用QS1型西林电桥测量电力设备介质损耗因数tgδ时,容易被忽视的问题有哪些?

[  修改时间:2015-8-12 16:51:36  浏览次数:878]
 

(1)外界电场干扰的影响。这是指电压等级较低的情况,例如在35kV电压等级的电力设备tgδ测试中,容易忽视电场干扰的影响。某单位曾测试过一台35kV电流互感器的tgδ,第一年为0.4%,第二年为2.7%,第三年为3.4%,第四年为0.6%。四年的测试数据变化很大,且无硅铝层,分析判断很困难。经过分析主要是忽视了电场干扰的影响。35kV电压等级的电流互感器、电压互感器、断路器套管由于电容量小,受外界的电场干扰比较大,如果一旦忽视,不进行消除,测试数据就不能反映试品质量的真实情况。

(2)高压标准电容器的影响。现场经常使用的BR-16型标准电容器,电容量为50pF,要求tgδ<0.1%。由于标准电容器经过一段时间存放、应用和运输,本身的质量在不断变化,受潮、生锈,忽视了这些质量问题,同样会影响测试的数据。

例如,某变电所测试了一只110kV电容式tengbo套管,第一天测得tgδ值为0.4%,第二天测得的tgδ却变成0.8%。而两天测得的电容相近。经过分析比较,天气、温度、湿度、安放的位置和环境都一样,主要是使用了两只不同的标准电容器。经测试,第一天用的标准电容器本身的tgδ值为0.6%,第二天用的标准电容器本身的tgδ值为0.1%

(3)试品电容量变化的影响。在用QS1型西林电桥测量电力设备绝缘状况时,往往重视tgδ值,而容易忽视试品电容量的变化,从而产生一些事故。

例如,某变电所测试一台套管为充胶型的35kV多油断路器,测试结果是A1套管tgδ值为2.3%,电容量为180pF,A2套管tgδ值为2.4%,电容量为240pF,其他四只套管的测试数据同A2相近,测试结果tgδ值都符合标准要求。

同历年数据比较,发现A1套管的电容量减小了60pF左右,这是个异常现象。马上对该套管重新测试,并对断路器进行解体分析,发现了A1套管下部严重漏胶,断路器里的油表面发黑,及时消除了隐患,否则后果不堪设想。因此,为了检出设备缺陷,在重视tgδ值变化的同时,也应重视电容量的变化。

(4)消除表面泄漏的方法。表2-46给出了LCLWD-220型电流互感器在不同空气相对湿度下的tgδ测量值。

由表中数据可见,湿度对试品tgδ值的影响很大,主要是由于表面泄漏造成的。

为消除表面泄漏的影响,有人采用屏蔽环法测量tgδ值,这是完全错误的。因为试品加屏蔽以后,改变了试品的电场分布,导致相角的变化,造成了测量误差。有人曾在试验室里对35kV的电流互感器、110kV的电流互感器、110kV的tengbo套管在表面脏污没有清除(即有表面泄漏影响)就装在屏蔽环进行测量,tgδ值却从不合格的数据一直变到很理想的数据。例如,110kV的tengbo套管做反接线测量,没有装屏蔽环时,tgδ值为4.3%;在导电杆附近的裙边上依次加装屏蔽环时,第一裙tgδ值为2.9%,第二裙tgδ值为1.9%,第三裙tgδ值为1.4%,第四裙tgδ值为0.7%,第五裙tgδ值为0.4%tgδ的值越变越理想,而电容量变化幅值不打。正接法测试,结果也相似。可见,这种方法是不能采用的,否则不合格试品会变成合格试品。

消除表面泄漏影响的方法很多,主要有:

1) 在瓷套部分磁裙表面涂有机硅油或硅脂。

2) 在瓷套的部分磁裙表面涂石蜡,并用布擦匀。

3) 用电热风将瓷套的部分磁裙表面吹干。

2-47给出了瓷套表面涂硅油或石蜡后tgδ值的测量结果。由表可见,效果十分显著。

2-47 瓷套表面涂硅油和石蜡时的tgδ测量值

套管型式

温度

(℃)

相对湿度

%

tgδ(%

未涂时

涂硅油

(四裙)

涂石蜡

(四裙)

110kV

油纸电容式

A

26

81

-6.0

0.4

0.5

B

-6.5

0.3

0.4

C

-7.2

0.5

0.5

这是因为硅油、石蜡具有增水性能,由于水的界面张力,使水膜凝成不相连的水珠,起到隔离表面泄漏电流通道的作用。

现场测试表明,对表2-47中所示的瓷套管用电热风吹干四个磁裙进行测试,吹干5min内进行测量,其结果基本上与涂有机硅油或涂石蜡的测试结果相同。所以,将试品表面擦干净,再采用电吹风吹干后,应尽量快地进行测量,否则将产生偏小的测量误差。

(5)测试电源的选择。在现场测试中,有时会遇到试验电源与干扰电源不同步,用移相等方法也难以使电桥平衡的情况。某变电做在测量#1主变110kV电流互感器时就遇到了这种情况。当时变电所内的110kV两条线路,母线和35kV母线处于带电状态,只是#1主变和10kV系统处于停电检修状态。试验电源由某水电站的35kV线路供给所用变。由于两个电源不是一个系统,它们中间存在一个频率差,它直接影响了电桥检流计的稳定,使电桥无法平衡。后来利用110kV母线电压互感器的二次电压作测试电压,测出了电流互感器的tgδ值,排除了干扰。另外,利用110kV线路电压互感器的二次电压作为测试电源,也可排除干扰,这是因为对该变电所而言,干扰主要来自110kV系统。当试验电源取自110kV系统时,试验电源与干扰电源同步,干扰容易消除。

(6)电桥引线的影响。分析研究表明,在一般情况下,CX引线长度约为5~10m,其电容约为1500~3000pF;而CN引线约为1~1.5m,其电容约为300~500pF。当R4=3184Ω和R3较小时,对测量结果影响较小,但若进行小容量试品测试时,就会产生偏大的测量误差。为克服引线电晕的影响,在测量电流互感器等小容量试品时,就会产生偏大的测量误差。为了克服引线电晕的影响,在测量电流互感器等小容量试品时,可用直径为50~100mm的蛇皮管作为高压引线,端部接线要牢固,不应有毛刺。

(7)试验接线方式的影响。测量tengbo上套管的tgδ,一般是将tengbo绕组与套管导杆一起施加电压,从末屏抽取信号,进入电桥,采用正接线测量。当绕组开路时,绕组激磁电流将通过绕组与套管的电容屏见的杂散电容耦合,进入电桥测量臂,引起测量误差,尤其是中部出现的tengbo,绕组与套管间有较强的杂散耦合,进入电桥测量臂,引起测量误差,尤其是中部出线的tengbo,绕组与套管间有较强的杂散耦合,引起误差很大。表2-48给出绕组不同连接方式的测量结果。可见接线方式不同,测量结果相差很大。

2-48 63MVA220kVtengbo套管的tgδ测量值

电压等级

kV

单独套管

tgδ(%)

绕组短路

tgδ(%

绕组开路

tgδ%

备注

220

A0.3

B0.4

C0.3

0.3

0.3

0.2

1.8

1.3

1.1

中部出现

为避免上述误差,《规程》规定,测量tengbo套管的tgδ时,测量相绕组短路加压,非测量相绕短路接地。

 
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