分級絕緣電壓互感器倍頻感應(yīng)耐壓試驗過程的分析
０ 引言
為了檢查分級絕緣電壓互感器中是否存在電磁線圈質(zhì)量不良如露銅、漆膜脫落和繞線時打結(jié)等原因造成的主絕緣和縱絕緣方面的缺陷，需要對分級絕緣電壓互感器進(jìn)行耐壓試驗。
分級絕緣的電壓互感器一次繞組末端絕緣水平很低，只有５ｋＶ左右，因此一次繞組末端不能與首端承受同一試驗電壓，只能采用感應(yīng)耐壓的加壓方式，即把電壓互感器一次繞組末端接地，從某個二次繞組加壓，在一次繞組感應(yīng)所需要的試驗電壓。為避免工頻感應(yīng)耐壓試驗電壓過高引起鐵心飽和及勵磁電流過大損壞被試電壓互感器，通常進(jìn)行倍頻感應(yīng)耐壓試驗。
１ 倍頻感應(yīng)耐壓試驗的電壓測量方法
對分級絕緣電壓互感器進(jìn)行倍頻感應(yīng)耐壓試驗時應(yīng)從高壓側(cè)直接測量電壓，以避免在低壓側(cè)測量時因忽視容升電壓而造成對高壓絕緣不應(yīng)有的損傷。
分級絕緣電壓互感器倍頻感應(yīng)耐壓試驗高壓測量接線見圖１
當(dāng)試驗現(xiàn)場不具備從高壓側(cè)直接測量電壓的條件時，可從二次繞組側(cè)測量。對單臺分級絕緣電壓互感器的倍頻感應(yīng)耐壓試驗接線見圖２。
分級絕緣電壓互感器倍頻感應(yīng)耐壓試驗過程的分析對二次繞組ａＸ端施加倍頻耐壓，從輔助繞組ａＤＸＤ端測量。對兩臺分級絕緣電壓互感器同時試驗時接線見圖３。從一臺電壓互感器二次繞組ａＸ端施加倍頻耐壓，從另一臺電壓互感器二次繞組ａＸ端測量。
２ 電壓互感器的容升電壓
在倍頻感應(yīng)耐壓升壓時應(yīng)考慮電壓互感器的容升電壓［１］。
電壓互感器的容升電壓與其漏抗及雜散電容有關(guān)。在倍頻感應(yīng)耐壓時，容性電流在繞組上產(chǎn)生的漏抗壓降造成實際作用到互感器一次繞組上的電壓值超過按變比計算所輸出的電壓值，產(chǎn)生容升效應(yīng)。電壓互感器的漏抗及電容性越大，容升效應(yīng)越明顯。
電壓互感器一次繞組的容升電壓值，略去回路電阻的影響，可按公式（１）計算 ΔＵ＝ωＵＣｘＸｋ（１） 式（１）中ΔＵ為電壓互感器一次繞組容升電壓值； Ｕ為施加在電壓互感器一次側(cè)繞組的電壓值；Ｃｘ為 電壓互感器的電容量；Ｘｋ為電壓互感器漏抗（歸算到高壓側(cè)）；ω為角頻率（２πｆ）。因此不同結(jié)構(gòu)、不同電壓等級電壓互感器的容升電壓也不相同。以分級絕緣電壓互感器為例，三倍頻耐壓時各電壓等級的電壓互感器容升電壓見表１
如３５ｋＶ互感器感應(yīng)耐壓為７２ｋＶ，考慮容升電壓，則二次繞組測得試驗電壓換算到一次繞組為７２ｋＶ時，一次繞組實際電壓已達(dá)７２× （１＋３％）＝７４．１６ｋＶ，因此在二次繞組施加的倍頻電壓應(yīng)相應(yīng)降低，才能保證一次感應(yīng)電壓值的準(zhǔn)確性。
３ 倍頻感應(yīng)耐壓試驗電壓持續(xù)時間
在對分級絕緣電壓互感器進(jìn)行倍頻感應(yīng)耐壓試驗時，當(dāng)試驗電壓頻率等于或小于２倍額定頻率時，全電壓下試驗時間為６０ｓ；當(dāng)試驗電壓頻率大于２倍額定頻率時，全電壓下試驗時間ｔ按下式計算［２］ ｔ＝１２０× ｆ１ ｆ２ 式中ｔ為試驗電壓持續(xù)時間，ｓ；ｆ１為額定頻率，Ｈｚ；ｆ２為試驗電壓頻率，Ｈｚ。
試驗電壓持續(xù)時間不應(yīng)小于１５ｓ。如果耐壓試 驗過程中途因故失去電源，造成試驗中斷，則在恢復(fù)電源后應(yīng)重新進(jìn)行全時間的持續(xù)耐壓試驗，而不能僅進(jìn)行“補(bǔ)足時間”的試驗［３］。
４ 倍頻感應(yīng)耐壓試驗前后的空載試驗結(jié)果對比
分級絕緣電壓互感器的線圈在耐壓試驗時因絕緣擊穿發(fā)生匝間短路，流過的環(huán)流引起的損耗會使空載損耗增加，空載電流增大，因此為檢查分級絕緣互感器線圈是否有絕緣損傷，在倍頻感應(yīng)耐壓試驗前后均應(yīng)進(jìn)行一次額定電壓時的空載試驗，讀取空載電流值，并將兩次試驗的測得值進(jìn)行比較，不應(yīng)有明顯差別。當(dāng)分級絕緣電壓互感器在試驗前線圈匝間已經(jīng)發(fā)生短路，如果再進(jìn)行倍頻感應(yīng)耐壓試驗，試驗前后的空載電流值同樣沒有變化，因此并不能僅以此作為判斷被試互感器是否合格的依據(jù)，還應(yīng)與同一批次的電壓互感器的試驗結(jié)果進(jìn)行比較，空載電流值不應(yīng)有明顯差別方能判定其合格。
５ 文章結(jié)語
在對分級絕緣電壓互感器進(jìn)行倍頻感應(yīng)耐壓試驗時，必須考慮容升電壓的影響。試驗前后均應(yīng)進(jìn)行空載試驗，且不僅要比較被試電壓互感器耐壓試驗前后的空載電流值，還要與同一批次的電壓互感器的試驗結(jié)果進(jìn)行比較，以此作為判斷被試電壓互感器是否合格的依據(jù)。
信息整理：揚州拓普電氣科技有限公司 信息來源：aixiangbo.com
為了檢查分級絕緣電壓互感器中是否存在電磁線圈質(zhì)量不良如露銅、漆膜脫落和繞線時打結(jié)等原因造成的主絕緣和縱絕緣方面的缺陷，需要對分級絕緣電壓互感器進(jìn)行耐壓試驗。
分級絕緣的電壓互感器一次繞組末端絕緣水平很低，只有５ｋＶ左右，因此一次繞組末端不能與首端承受同一試驗電壓，只能采用感應(yīng)耐壓的加壓方式，即把電壓互感器一次繞組末端接地，從某個二次繞組加壓，在一次繞組感應(yīng)所需要的試驗電壓。為避免工頻感應(yīng)耐壓試驗電壓過高引起鐵心飽和及勵磁電流過大損壞被試電壓互感器，通常進(jìn)行倍頻感應(yīng)耐壓試驗。
１ 倍頻感應(yīng)耐壓試驗的電壓測量方法
對分級絕緣電壓互感器進(jìn)行倍頻感應(yīng)耐壓試驗時應(yīng)從高壓側(cè)直接測量電壓，以避免在低壓側(cè)測量時因忽視容升電壓而造成對高壓絕緣不應(yīng)有的損傷。
分級絕緣電壓互感器倍頻感應(yīng)耐壓試驗高壓測量接線見圖１
當(dāng)試驗現(xiàn)場不具備從高壓側(cè)直接測量電壓的條件時，可從二次繞組側(cè)測量。對單臺分級絕緣電壓互感器的倍頻感應(yīng)耐壓試驗接線見圖２。
分級絕緣電壓互感器倍頻感應(yīng)耐壓試驗過程的分析對二次繞組ａＸ端施加倍頻耐壓，從輔助繞組ａＤＸＤ端測量。對兩臺分級絕緣電壓互感器同時試驗時接線見圖３。從一臺電壓互感器二次繞組ａＸ端施加倍頻耐壓，從另一臺電壓互感器二次繞組ａＸ端測量。
２ 電壓互感器的容升電壓
在倍頻感應(yīng)耐壓升壓時應(yīng)考慮電壓互感器的容升電壓［１］。
電壓互感器的容升電壓與其漏抗及雜散電容有關(guān)。在倍頻感應(yīng)耐壓時，容性電流在繞組上產(chǎn)生的漏抗壓降造成實際作用到互感器一次繞組上的電壓值超過按變比計算所輸出的電壓值，產(chǎn)生容升效應(yīng)。電壓互感器的漏抗及電容性越大，容升效應(yīng)越明顯。
電壓互感器一次繞組的容升電壓值，略去回路電阻的影響，可按公式（１）計算 ΔＵ＝ωＵＣｘＸｋ（１） 式（１）中ΔＵ為電壓互感器一次繞組容升電壓值； Ｕ為施加在電壓互感器一次側(cè)繞組的電壓值；Ｃｘ為 電壓互感器的電容量；Ｘｋ為電壓互感器漏抗（歸算到高壓側(cè)）；ω為角頻率（２πｆ）。因此不同結(jié)構(gòu)、不同電壓等級電壓互感器的容升電壓也不相同。以分級絕緣電壓互感器為例，三倍頻耐壓時各電壓等級的電壓互感器容升電壓見表１
如３５ｋＶ互感器感應(yīng)耐壓為７２ｋＶ，考慮容升電壓，則二次繞組測得試驗電壓換算到一次繞組為７２ｋＶ時，一次繞組實際電壓已達(dá)７２× （１＋３％）＝７４．１６ｋＶ，因此在二次繞組施加的倍頻電壓應(yīng)相應(yīng)降低，才能保證一次感應(yīng)電壓值的準(zhǔn)確性。
３ 倍頻感應(yīng)耐壓試驗電壓持續(xù)時間
在對分級絕緣電壓互感器進(jìn)行倍頻感應(yīng)耐壓試驗時，當(dāng)試驗電壓頻率等于或小于２倍額定頻率時，全電壓下試驗時間為６０ｓ；當(dāng)試驗電壓頻率大于２倍額定頻率時，全電壓下試驗時間ｔ按下式計算［２］ ｔ＝１２０× ｆ１ ｆ２ 式中ｔ為試驗電壓持續(xù)時間，ｓ；ｆ１為額定頻率，Ｈｚ；ｆ２為試驗電壓頻率，Ｈｚ。
試驗電壓持續(xù)時間不應(yīng)小于１５ｓ。如果耐壓試 驗過程中途因故失去電源，造成試驗中斷，則在恢復(fù)電源后應(yīng)重新進(jìn)行全時間的持續(xù)耐壓試驗，而不能僅進(jìn)行“補(bǔ)足時間”的試驗［３］。
４ 倍頻感應(yīng)耐壓試驗前后的空載試驗結(jié)果對比
分級絕緣電壓互感器的線圈在耐壓試驗時因絕緣擊穿發(fā)生匝間短路，流過的環(huán)流引起的損耗會使空載損耗增加，空載電流增大，因此為檢查分級絕緣互感器線圈是否有絕緣損傷，在倍頻感應(yīng)耐壓試驗前后均應(yīng)進(jìn)行一次額定電壓時的空載試驗，讀取空載電流值，并將兩次試驗的測得值進(jìn)行比較，不應(yīng)有明顯差別。當(dāng)分級絕緣電壓互感器在試驗前線圈匝間已經(jīng)發(fā)生短路，如果再進(jìn)行倍頻感應(yīng)耐壓試驗，試驗前后的空載電流值同樣沒有變化，因此并不能僅以此作為判斷被試互感器是否合格的依據(jù)，還應(yīng)與同一批次的電壓互感器的試驗結(jié)果進(jìn)行比較，空載電流值不應(yīng)有明顯差別方能判定其合格。
５ 文章結(jié)語
在對分級絕緣電壓互感器進(jìn)行倍頻感應(yīng)耐壓試驗時，必須考慮容升電壓的影響。試驗前后均應(yīng)進(jìn)行空載試驗，且不僅要比較被試電壓互感器耐壓試驗前后的空載電流值，還要與同一批次的電壓互感器的試驗結(jié)果進(jìn)行比較，以此作為判斷被試電壓互感器是否合格的依據(jù)。
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