1
电压互感器的绝缘性能直接关系到电网安全。现场耐压试验是检验PT绝缘强度的较可靠手段,但操作不当也可能对PT造成不可逆的损伤。
为什么不能简单对一次绕组施加1.3倍额定电压?
有些初学者认为,耐压试验就是把1.3倍或1.5倍额定电压直接加在一次绕组上,看看会不会击穿。这种做法在电压互感器上是行不通的。因为PT的铁芯在额定电压下已经接近饱和,再提高电压会导致励磁电流急剧增加到额定电流的十几倍甚至几十倍,远远**过绕组允许的热容量,PT会在几秒钟内过热烧毁。因此,PT耐压试验不能采用“直接升压法”,而必须采用“感应耐压法”。
感应耐压试验的原理是什么?
感应耐压法的核心思路是:从PT的二次绕组施加频率高于工频(通常为150Hz或更高)的电压,通过电磁感应,在一次绕组上感应出所需的试验电压。由于频率提高,铁芯的磁通密度可以维持在较低水平,避免饱和,从而励磁电流可控。
具体步骤如下:
将PT一次绕组所有端子短接并接地(或其他相悬空,视试验方案而定)。
在二次测量绕组(a-n)上施加150Hz、电压约为几十伏到几百伏的交流电压(具体数值根据变比计算,使一次感应电压达到试验要求)。
同时监测二次励磁电流和一次感应电压。
保持规定时间(通常为1分钟),观察是否有击穿或闪络。
对于全绝缘PT(如10kV PT),感应耐压试验电压为一次额定电压的3倍(30kV),持续1分钟。对于分级绝缘PT(如110kV PT,其中性点绝缘水平较低),则需采用不同的试验方法。
试验前需要拆除哪些外部连线?
试验前的安全准备工作至关重要:
拆除PT一次侧的高压熔断器或隔离开关,确保与系统断开。
拆除PT二次侧所有接线——包括测量绕组、保护绕组、开口三角绕组的所有引出线,并记录线号以便恢复。
拆除PT二次侧的接地线(试验时由试验设备提供临时接地)。
清洁PT外壳,特别是瓷套表面,避免污秽导致沿面闪络。
在PT周围设置安全围栏,挂“高压试验,禁止靠近”警示牌。
确认所有无关人员撤离试验区域。
如何判断试验是否通过?
试验过程中和试验结束后,应同时满足以下条件才能判断为合格:
无击穿闪络:试验电压稳定保持规定时间,未出现电压突然跌落、电流突然增大或观察到的火花、烟雾、爆裂声。
局部放电量小于规定值:用局部放电检测仪测量,对于6~35kV PT,在1.2倍额定电压下的局部放电量不应**过20pC(环氧浇注型)或50pC(油浸型)。局部放电量虽然不会立即击穿,但长期存在会加速绝缘老化。
试验后绝缘电阻不下降:试验结束后立即用2500V兆欧表测量一次对二次及地的绝缘电阻,应不低于试验前的70%(如果下降明显,说明试验中绝缘已受损)。
油色谱分析正常:对于油浸式PT,试验前后取油样分析,若无乙炔且总烃无明显增长,说明绝缘完好。
安全提示:感应耐压试验的残留电荷
感应耐压试验结束后,PT内部可能积累电荷,尤其是干式PT。必须在试验后立即用放电棒对一次和二次所有端子进行充分放电(接地时间不少于30秒),否则操作人员触及端子时会遭受电击。
标准依据:
感应耐压试验应遵循GB/T 20840.3-2013《互感器 *3部分:电压互感器的补充技术要求》。对于不同电压等级和绝缘等级的PT,试验电压值不同,应查阅该标准或设备出厂说明书。
PT耐压试验是一项破坏性试验(即试验本身对绝缘有一定应力),因此不作为常规预防性试验项目。通常只在PT新安装投运前、大修后、或运行中疑似绝缘劣化时才进行。日常维护中,更常用的是绝缘电阻测试和介质损耗测量。