电力设备预防性试验原理及方法海螺1

电力设备预防性试验原理及方法玉林供电局苏雪梅（2011年6月10日）一、海螺集团的电气设备概况1、油浸式电力变压器110kV/35000kVA2、GIS组合开关（110kV）西门子(SF6气体)3、氧化锌避雷器（110kV）4、6kV开关柜二、本次交流的主要内容•1、为什么要做预防性试验？•2、预防性试验都作些什么项目？能发现什么问题?•3、这些试验项目怎么做？三、预防性试验的必要性•1、预防性试验？为了发现运行中设备的隐患，预防发生设备事故或设备损坏，对设备进行的检查、试验或监测，也包括对油样或气样的试验。•2、预防性试验依据的相关行业标准DL/596－1996《电力设备预防性试验规程》DL408-91《电业安全工作规程》（发电厂和变电所电气部分）DL474－2006《现场绝缘试验实施导则》JB/T501－2006《电力变压器试验导则》GB11032-2000《交流无间隙金属氧化锌避雷器》Q/CSG10007－2004《电力设备预防性试验规程》Q/GXD126.01-2009《电力设备交接和预防性试验规程》四、预防性试验项目依据Q/GXD126.01-2009《电力设备交接和预防性试验规程》(一)电力变压器（110kV）1.绕组直流电阻；2.绕组绝缘电阻、吸收比；3.绕组连同套管的tanδ4.铁芯绝缘电阻；5.电容型套管主绝缘及末屏对地的绝缘电阻6.电容型套管的tanδ和电容量(二)、GIS组合开关：1.SF6气体微水及杂质组分检测；2.导体回路电阻；3.分合闸线圈的直流电阻和动作电压4.辅助回路和控制回路绝缘电阻5.辅助回路和控制回路交流耐压(三)、金属氧化物避雷器（110KV）：1.绝缘电阻；2.直流1mA电压(U1mA)及0.75U1mA下的泄漏电流；3.运行电压下的交流泄漏电流；4.检查放电计数器动作情况（四）、变压器油试验项目1.水分mg/L；2.击穿电压kV；3.油tanδ（90℃）%；4.油中溶解气体色谱分析；（五）真空断路器1.绝缘电阻2.导电回路电阻3.交流耐压4.辅助回路和控制回路交流耐压(六)各种预防性试验发现绝缘缺陷的效果序号测试方法发现缺陷的可能性总评分布于整个被试品的缺陷在电极间构成桥路连续的贯穿性缺陷没有构成贯穿性缺陷磨损与污闪电气强度的裕度降低1绝缘电阻及泄漏电流当严重受潮，贯穿性电导增长时能发现按绝缘电阻及泄漏电流与电压的关系曲线能很好地发现不易检出能很好地发现对某些缺陷可给出间接指示基本方法之一2吸收比发现受潮很有效能检出，必须积累经验能检出，必须积累经验能检出，必须积累经验不能发现估计受潮程度3介质损耗因数由介损与温度的关系曲线发现受潮，由介损与电压的关系曲线发现游离小电容量的试品，能很好地检出小电容量的试品能发现能检出对某些缺陷可给出间接指示基本方法之一4耐压试验能发现当电气强度降低时可能发现当电气强度降低时可能发现当电气强度降低时可能发现能发现与其它方法配合检查最低电气强度5油色谱分析过热可以很好地发现（CO，C2H4），老化可以发现（CO2）产生高温和火花放电时可以发现（C2H4，C2H2）局部放电可以发现（CH4，H2大）沿面放电可以发现（C2H2大）放电可以发现（C2H2大）基本方法之一6直流电阻线径不一分接开关接触不良焊接不良，螺丝压得不紧基本方法之一7油耐压试验能发现不能不能能发现能发现基本方法之一五、试验前准备工作5.1资料准备·试验方案；·试验原始数据记录本；·出厂或上一次试验数据。5.2人员需求·高压试验人员4～6人；·所有工作人员需通过每年一次的DL409－91《电业安全工作规程》（发电厂和变电所电气部分）年度考试；·高压试验人员应取得“高压试验”特种资格证书；变压器油和六氟化硫气体试验人员应取得相应的“油务员”特种资格证书5.3试验仪器设备清单序号设备名称型号规格厂家（经销商）1直流高压发生器ZGS/C200/300kV,4/3mA苏州华电2介损测试仪A1-6000E济南泛华3直流电阻测试仪3395保定金达4断路器动作特性测试仪DB-8003武汉大洋5回路电阻测试仪HTC5502保定金达6交流耐压装置YSJ-L-50kV7氧化锌避雷器带电测试仪AI-6106济南泛华8兆欧表MIT510美国9雷击计数器校验器ZGS-J2苏州华电10SF6综合测试仪SDP1000北京泰普联合科技开发公司11SF6露点仪DP-19(瑞典)保定建通电器12气相色谱仪安捷伦6820安捷伦公司（美国）13微量水份测定仪JF-5大庆日上仪器公司14绝缘油强度测试仪6801B保定建通15全自动油介损及电阻率测试仪KD-9101福州凯特（嘉特）工器具清单序号使用工器具及材料规格及型号单位数量备注4温度计量程0℃～100℃个15湿度计个16万用表块1常用7电源线、盘（2×2.5）mm2套1线长视具体情况而定8专用工具箱套1内装扳手、螺丝刀等9爬梯把1视具体情况而定10试验导线2.5mm2若干对试验仪器设备、安全工器具、个人防护用品进行检查，确保所用仪器设备、安全工器具、个人防护用品经试验并合格有效；试验设备在运输过程中采取防雨、防振、防碰撞等措施。5.4作业条件户外试验应在良好的天气进行，且空气相对湿度一般不高于80％；遇雷雨天气时，应立即停止工作。5.5作业流程六、预防性试验方法及步骤6.1变压器试验方法及步骤（1）绕组直流电阻试验步骤关键点存在危害⑴记录绕组温度或顶层油温⑵将被试绕组短接接地充分放电人员坠落人员触电⑶试验接线：将被试绕组首尾端分别接入变压器直流电阻测试仪，如图1。其它非被试绕组悬空测量端子应接触良好，必要时应打磨测点表面当测量线的电流引线和电压引线分开时，应将电流引线夹于电压引线的外侧。如图1所示⑷合上测量仪器电源，选择合适的量程及测量电流试验仪器损坏⑸按下仪器的启动按钮，开始测量⑹待仪器显示的数据稳定后，读取测量数据不同温度下电阻值按下式换算：R2=R1(T+t2)/(T+t1)，式中R1、R2分别为在温度t1、t2下的电阻值，T为电阻温度常数，铜导线取235，铝导线取225）⑺读完数据后，按下复位[放电]按钮需保证放电完全⑻关闭仪器电源⑼按以上步骤，分别对变压器高、低压绕组各分接档位进行测量仪器放电结束后，方可进行改接线或拆线试验仪器设备损坏人员触电人员坠落判据：1600kVA以上变压器，各相绕组电阻相互间的差别不应大于平均值的2％，无中性点引出的绕组，线间差别不应大于平均值的1％1600kVA及以下的变压器，相间差别一般不大于平均值的4％，线间差别一般不大于平均值的2％与以前相同部位测得值比较，其变化不应大于2％（2）铁芯及夹件绝缘电阻试验步骤关键点存在危害⑴打开铁芯、夹件的外引接地连线做好拆线记录设备损坏⑵按图1、图2接线，分别测量铁芯对夹件及地、夹件对铁芯及地绝缘电阻采用2500V兆欧表人员触电⑶每个部位测量结束，应将该部位对地充分放电人员触电⑷测量结束，恢复铁芯、夹件外引接地连线保证铁芯、夹件牢固接地被试设备损坏判据：与以前测试结果相比无显著差别（3）绕组绝缘电阻、吸收比或极化指数试验步骤关键点存在危害⑴将被试绕组短接接地充分放电人员坠落人员触电⑵试验接线2.1一次引线全部拆开时：测量部位兆区表接线其他应接地部位LGE高压绕组-低压绕组及地高压绕组—接地低压绕组、铁心、夹件低压绕组-高压绕组及地低压绕组—接地高压绕组、铁心、夹件被试绕组需首末端短接后加压采用2500V或5000V兆欧表测量被试设备、试验设备损坏人员坠落人员触电⑶读取15s、1min和10min时的绝缘电阻值不同温度下的绝缘电阻值按下式换算：式中R1、R2分别为温度t1、t2时的绝缘电阻值⑷一个部位测试完毕，需将被测绕组充分放电后，才能改接另一个测试部位人员触电人员坠落判据：绝缘电阻大于10000MΩ时，吸收比和极化指数可仅作为参考，一般吸收比不低于1.1或极化指数不低于1.3（4）绕组连同套管的tanδ试验步骤关键点存在危害⑴将被试绕组短接接地充分放电人员触电人员坠落⑵试验接线（一次引线全部拆开）测量部位介损仪接线接线法其他应接地部位高压端CX高压绕组-低压绕组及地高压绕组—反接法低压绕组、铁心、夹件低压绕组-高压绕组及地低压绕组—反接法高压绕组、铁心、夹件被试绕组需首末端短接后加压试验电压：绕组电压10kV以上：10kV绕组电压10kV以下：Un介损仪的高压屏蔽端均悬空人员触电人员坠落被试设备、试验设备损坏试验加压时，与变压器引线相连的刀闸触头带电，应派人监视以防人员触电⑶进行测量并读取tanδ值不同温度下的tanδ值一般按下式换算tanδ2=tanδ1×1.3(t2-t1)/10式中tanδ1、tanδ2分别为温度t1、t2时的tanδ值判据：20℃时tanδ不大于下列数值：110~220kV0.8%35kV1.5%（5）电容型套管主绝缘及末屏对地的绝缘电阻试验步骤关键点存在危害⑴拆开套管末屏接地片（线）了解末屏结构，防止损坏末屏设备损坏⑵测量套管主绝缘的绝缘电阻，接线如图1与被试套管相连的所有绕组端子短接后接兆欧表的L端，其余绕组端子均接地，套管末屏接兆欧表的E端，G端悬空采用2500V兆欧表人员触电试验设备损坏⑶测量套管末屏对地的绝缘电阻，接线如图2（G端接高压端）套管末屏接兆欧表的L端，兆欧表E端接地，G端接套管高压端采用2500V兆欧表人员触电被试设备、试验设备损坏⑷每次测量结束，均应对试品充分放电人员触电⑸试验完毕，恢复好末屏接地片（线）保证末屏牢固接地被试设备损坏判据：主绝缘的绝缘电阻值一般不应低于下列数值：110kV以下：5000MΩ110kV及以上：10000MΩ末屏对地的绝缘电阻不应低于1000MΩ（6）电容型套管的tanδ和电容值试验步骤关键点存在危害⑴拆开套管末屏接地片（线）了解末屏结构，防止损坏末屏设备损坏⑵测量套管主绝缘的tanδ和电容值，接线如图1与被试套管相连的所有绕组端子短接后接介损测试仪高压端，其余绕组端子均接地，套管末屏接介损测试仪，正接线测量人员触电人员坠落试验设备损坏⑶如果电容型套管末屏对地绝缘电阻小于1000MΩ，应测量末屏对地的tanδ，测量接线如图2套管末屏接介损测试仪高压端，与被试套管相连的所有绕组端子短接后接介损测试仪屏蔽端，加压2kV，采用反接屏蔽法测量，其值不大于2%人员触电人员坠落试验设备、被试设备损坏⑷试验完毕，恢复好末屏接地片（线）保证末屏牢固接地人员坠落被试设备损坏⑸重复上述步骤，测量变压器其余电容型套管的介损和电容值人员触电人员坠落试验设备、被试设备损坏判据：20℃时的tanδ值不应大于表1中的数值表1主绝缘的tanδ值（20℃）电容型套管的电容值与出厂值或上一次试验值的差别超出±5时％，应查明原因(7)试验中可能出现的主要异常及对策序号异常现象对策1直阻测量时，电流加不上1.检查三侧接地刀闸是否已经拉开2.检查测试线夹是否接触良好3.检查试验仪器量程选择是否合适2绕组对地绝缘电阻过低1.如果变压器的高、中压引线没有拆开，为了避开外部设备的影响，宜测量绕组对铁芯和夹件的绝缘电阻2．清洁相关套管3套管介损异常1.检查试验接线是否正确、接触是否良好；2.排除干扰影响；3．将瓷套表面擦干净；4．调整试验引线与试品的夹角，尽量接近90度；5.采用不同试验方法。6.2断路器试验方法及步骤(1)导电回路电阻的测量试验步骤关键点存在危害⑴检查断路器应在合闸位置；如断路器在分闸位置则应将其合上。⑵将断路器就地汇控柜“远方/就地”控制把手设在“就地”位置，并且停止在开关就地汇控柜上的工作；在进行本试验期间，防止远方有人操作断路器。⑶接线原理图如图三；当断路器断口位置较低时，可让人用分别将两组专用测试线分别从仪器的正负电压、电流极引出，并钳到开关两侧的出线板上。当断路器断口位置较高时，用高空接线钳将回路电阻测试仪的两个正负电流输出端通过电流线分别接到开关两侧的导线或接线板上，并钳紧；用