DL/T 474.3-2018 现场绝缘试验实施导则 介质损耗因数tanδ试验

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标准编号:DL/T 474.3-2018
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标准类别:电力标准
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DL/T 474.3-2018 现场绝缘试验实施导则 介质损耗因数tanδ试验

电流进行矢量运算,幅值计算电容量 。tano。反复进行多伙量 果。测量结束,测量电路发出降压指令,变频电源缓速降压到OV

图2高压介质损耗测试仪原理接线图

介质损耗仪的具体技术参数,如测量范围、示值重复性、最小分辨率和内附高压电源技术参数等 参照标准DL/T962。 在200%干扰(即1g/ls≤2)下,损耗因数最大允许误差:±(1%×读数十0.0004);电容量最大 允许误差:±(1%×读数+1pF):频率:±0.01Hz。

TG/GW 277-2015 高速铁路声屏障维护管理办法5电力设备介质损耗因数tan的现场测试

本试验应在良好的天气,试品及环 相对湿度不大于80%的条件下进行

测试前,应先测量试品各电极间的绝缘电阻。必要时可对试品表面(如外瓷套或电容套管分压小 瓷套,二次端子板等)进行清洁或干燥处理。了解充油电力设备绝缘油的电气、化学性能(包括油的 tan)的最近试验结果。

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因电力变压器的外壳直接接地,所以现场测量时采用交流电桥反接线方式(或用M型介质试验器 等其他仪器)进行。试验电压规定见表1。

表1电力变压器试验电压

为避免绕组电感和励磁损耗给测量带来的误差,试验时需将测量绕组各相短路,非测量绕组各相 短路接地。电力变压器试验接线见表2。

2电力变压器试验接线

5.2.2试验结果判断及标准

变压器的tans在大修及交接时,相同温度下比较,不大于出厂试验值的1.3倍,历年预防性试验 比较,数值不应有显著变化,大修及预防性试验结果按照DL/T596规定进行综合判断。具体如下: a)110kV或16000kVA及以上变压器的tans宜在10℃~40℃范围内测量,测量结果的比较不宜 进行温度换算。 b)当110kV或16000kVA及以上变压器的tan大于初始值的1.3倍时,应结合绝缘油的tano、微 水等试验结果进行综合判断。 C) 应注意电容量的分析比较,当电容值与出厂值或初始值比较变化达土5%时,应结合变压器绕 组变形试验结果进行综合判断

测量装在三相变压器上的任一只电容型套管的tan和电容时,相同电压等级的三相绕组及中性点 (若中性点有套管引出者),必须短接加压,将非测量的其他绕组三相短路接地,否则会造成较大的误 差。现场应采用高压电桥正接线,将相应套管的测量用小套管引线接至电桥的C端,逐一进行测量。 末屏对地的tan采用反接线测量,加压在末屏与油箱座之间,另外将一次端子(连同短接绕组) 接到电桥的E端屏蔽,将非测量的其他绕组三相短路接地,试验时施加电压根据末屏绝缘水平和测量

灵敏度选用,一般可取2kV

5.3.2试验结果判断及标准

套管的tan按DL/T596进行综合判断。判断时应注意: a)tans值与出厂值或初始值比较不应有显著变化; b)电容式套管的电容值与出厂值或初始值比较一般不超过土5% c)当末屏绝电阻小于1000MQ时应测量末屏对地的tang。其值不大于2%。

现场使用高压电桥测量耦合电容器(包括断路器的断口均压电容器)的tan和电容时,宜采月 测量;反接线测量误差较大,有时由于湿度或其他因素的影响会出现偏大的试验结果。

5.4.2试验结果判断及标准

器和断路器断口均压电容器tans和电容值判断

5.5.1油浸链式和串级式电流互感器

5.5.1.1试验接线

5.5.1.2试验结果判断及标准

电流互感器的tans值,按DL/T596规定进行综合判断,且与出厂及历年数据比较,不应有显

5.5.2电容型电流互感器

5.5.2.1试验接线

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电容型电流互感器的结构如图3所示,最外层有末屏引出。试验时可采用高压电桥正接线进行一 次绕组对末屏的tan及电容的测量。电流互感器进水受潮以后,水分一般沉积在底部,最容易使底部 和末屏绝缘受潮。采用反接线测量末屏对地的tan和电容,加压在末屏与油箱座之间,另外将一次绕 组接到电桥的“E”端屏蔽,试验时施加电压根据末屏绝缘水平和测量 灵敏度选用,一般可取2kV。

5.5.2.2试验结果判断及标准

图3电容型电流互感器结构原理图

电容型电流互感器一次绕组对末屏tan的试验结果判断标准应不大于表4中的数值,电容量与初 始值或出厂值差别超出土5%范围时应查明原因;当末屏绝缘电阻小于1000MQ时应测量末屏对地的 tand。其值不大于2%

表4电容型电流互感器tang的标准

5.6.1.2试验接线

5.6.1.2.1主电容的C和tano,的测量

对于220kV级以上等级的CVT,其主电容大多是多节串联的,对于上面Ci各节,应用正接线测 量。下面重点说明与电磁单元连接的部分的测量。 测量主电容的tano;和Ci的接线如图5所示。由中间变压器励磁加压,加压绕组一般选择额定输 出容量最大的二次绕组。XT点接地,分压电容C2的“s”点接高压电桥的标准电容器高压端,主电容 C高压端接高压电桥的“Cx”端,按正接线法测量。由于“S”点绝缘水平所限,试验电压不超过 2kV。此时 C与C,串联组成标准支路。一般 C,的tan§~0,而 C,>C,故不影响测量结果。

5.6.1.2.2分压电容C,和tan,的测量

图5测量C、tand接线图

测量分压电容C2和tano2的接线图如图6所示。由中间变压器励磁加压。Xr点接地,分压电容C2 的“s”点接高压电桥的“C”端,主电容C高压端与标准电容C高压端相接,按正接线法测量。试 验电压应在高压侧测量。此时,C与C.串联组成标准支路。 试验时应注意下列事项: a)试验电压应大于电桥不确定度要求的最低电压。 b)试验电流不宜超过加压绕组额定电流,避免波形畸变影响数据准确性。 c)试验时加压绕组一般选择额定输出容量最大的二次绕组,必要时可两个二次绕组并联加压。 若在测量C2和tano2时,电桥电压升到10kV,由于C2电容量较大,做试验电源用的中间变压器 T1绕组中的电流值,可能超过其最大热容量。因此只要求试验电压能满足电桥灵敏度即可,一般 2kV~4kV可达到要求。 试验时加压绕组一般选择中间变压器T1的额定输出容量最大的二次绕组,在测量C2和tanoz时, C2和T1绕组及补偿电抗器L电感会形成谐振回路,从而出现危险的过电压,因此应在加压绕组间接 上阻尼电阻R。 目前,某些型号的自动介损仪能通过一次试验接线完成主电容C和分压电容C2的电容量和介损 测量,具体接线参考其仪器说明书。

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5.6.1.2.3中间变压器的C和tand测量

图6测量C、tang,的接线图

测量中间变压器的C和tano用反接线法。将C2末端。与C,首端相连,Xr悬空,中间变压器各二 次绕组均短路接地按反接线测量。由于点绝缘水平限制,外施交流电压2kV,其试验接线和等值电 路如图7所示。

5.6.1.3试验结果判断及标准

测量中间变压器tan和电容的接线和等值电路

电容分压器的试验标准见表3的规定,中间变压器的试验标准按DL/T596电磁式电压互 判断。图7b)中(C十C2)》Cr,因此按图7试验接线图测得的tans近似认为是tanor,测 似认为是CT。

5.6.2电磁式(油浸)全绝缘电压互感器

5.6.2.1试验接线

可以采用将一次绕组短路加压,各二次绕组均短路,接西林电桥Cx点的正接线方式来测量tano及

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容值;也可以采用对电桥的E点加压,将一次绕组短路,接QS,电桥的Cx点,其二次绕组均短 接地的反接线方式。

5.6.2.2试验结果判断及标准

电磁式电压互感器在交接试验时,35kV油浸式的tan可参照DL/T596规定判断。35kV以上的 在试验电压为10kV时,按制造厂试验方法测得的tano值不应大于出厂试验值的130%。 运行中电磁式电压互感器的tans值按DL/T596规定判断

5.6.3串级式(油浸)电压互感器

5.6.3.1结构原理

图8为220kV串级式电压互感器原理接线图。一次绕组分成4段,绕在两个铁芯上;两个铁芯被 支撑在绝缘支架上,铁芯对地分别处于3/4和1/4的工作电压,一次绕组最末一个静电屏(共有4个静电 屏)与末端“x”相连接,“x”点运行中直接接地。末电屏外是二次绕组ax和剩余二次绕组apxD。 “X”与ax绕组运行中的电位差仅100/V3V,它们之间的电容量约占整体电容量的80%。110kV级的绕 组及结构布置与220kV级类似,一次绕组共分2段,只有一个铁芯,铁芯对地电压为1/2的工作电压。

图8220kV串级式电压互感器原理接线图

5.63.2试验方法和接线

5.6.3.2.1测量串级式电压互感器tan§和电容的主要方法有:末端加压法、末端屏蔽法、常规试验 法和自激法。末端加压法采用较广,它的优点是电压互感器A点接地,抗电场干扰能力较强,不 足之处是存在二次端子板的影响,且不能测绝缘支架的tans值;末端屏蔽法“X”接屏蔽能排除端 子板的影响,能测出绝缘支架的tan值,电压互感器的预防性试验规定,必须增加对绝缘支架的 介质损失值的测试项目,因此DL/T596建议采用末端屏蔽法试验。自激法抗干扰力差,一般较少 采用。 5.6.3.2.2试验接线和方法如图9~图14和表5所示。

注:各符号的含义同图9

图9末端加压法测量接线

注:各符号的含义同图9。

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图11末端屏蔽法:电压互感器底座接地测量一次对二次绕组的试验接线(测出C.及tans

图11未端屏蔽法:电压互感器底座接地测量一次对二次绕组的试验接线(测出C.及tans

注:各符号的含义同图9

图13末端屏蔽法直接测量支架tan接线

图14常规法(反接线)接线

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吸式(分级绝缘)电压互感器测量tans的试验标

6现场测量的干扰影响和消除方法

被试设备周围不同相位(如A、B、C三相)的带电体与被试设备不同部位间存在电容耦合, 同部位的耦合电容电流(干扰电流)沿被试品和电桥测量电路(正、反、侧接线)流过,形成 尤,对现场tans的测量造成误差。由于被试设备结构不同,其受电场干扰的情况也不同,电场 向的具体消除方法参见附录A。

当电桥靠近电抗器等漏磁通较大的设备时可能会受到磁场干扰。通常,这一干扰主要是由于磁场 作用于电桥回路所引起。为了消除干扰的影响,一般可将电桥移动位置(约数米),即可移到磁场干扰 较小或影响范围以外。若不可能,则也可以在检流计极性转换开关处于两种不同位置时将电桥平衡,

6.3其他影响因素及消除方法

6.3.1其他影响因素

高压电桥应定期校验,试验时保证接线完好,不受潮。潮湿气候时,不宜采用加接屏蔽环来队 泄漏电流的影响。有条件时可采用电吹风吹干瓷表面或待阳光暴晒后进行测量。 被试物周围的杂物应予清除。自高压电源接到试品导电杆顶端的高压引线,应尽量远离试品口 ,有条件时高压引线最好自上部向下引到试品,以免杂电容影响测量结果

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附录A (资料性附录) 电场干扰影响的消除方法

在部分停电的现场,对可能受到邻近带电物体电场影响的被试品,特别是直按 的被试品电极,在可能条件下用内侧有绝缘层的金属罩、铝箔等加以屏蔽,屏蔽罩(箔)接地,以减 少电场干扰的影响

对于干扰电源和试验电源同频率时, 响。一般情况下,测量时将电源正、反倒相各测一次即可,若作反接线测量,且测得的tans≥15%时, 应将电源另选一相测试,使tang≤15%为止。 当tan?<10%时,实际tano.可简略地按下式计算:

tan、tano2—倒相前后的tano; R31、R32 一倒相前后的R3值。 应用选相倒相法所引起的误差在一般高压电桥允许的误差范围内。

R,Rs2 2 R,R2

当干扰源特别强,利用特制的可调电源加到桥件 影响。 图A1为以反接线为例在R:臂上加反干扰源测量tano的原理图。

图A.1R.臂加反干扰源原理图

在西林电桥的R3臂并接一个特制可调的电源(反干扰电源,电动势E,,内阻Z,),首先,IZs C 一》Z4l,所以反干扰源电流i,主要是流过R3和Z4臂,即:

支R4臂正好置于试品真实tanS对应位置,调节E

Is3+1g3=0 (i,+ig3)R,=△UB=0 is+i.=0

这就表示流过检流计的干扰电流1g4与反干扰电is4之和为零,电桥处于平衡。这时再加试验电压 电桥仍能处于平衡,即能得到较准确的tans值。

操作步骤如下: a)按常规的tans测量方法接好线(不加试验电源),将反干扰电源的两个输出端分别接入电桥的 C端和E端(或者是C,端和E端,或者是Cx端和C端)。 b)将电桥的R3调整在估计的测量值位置上(例如,试品电容为100pF左右时可将R3调整在大约 为15002的位置上),R3预调得越准确,一般一次调整反干扰电源装置,即可一次平衡成功, 测试数据准确。 c)合上电桥检流计电源,将检流计灵敏度放在适当位置,观察因电场干扰造成的检流计指示值, 以不超过2/3刻度为宜。 d)合上反干扰装置的电源,先调整反干扰装置输出的反干扰电流“幅值”,后调整其相位,使检 流计在灵敏度最大时,指示最小为止。 e 固定反干扰电源装置的“幅度”和“相位”,将检流计调至零位,然后合上试验电源,按常规 试验方法进行tano测量的平衡操作。 f 将试验电压降到零,反干扰装置的“幅值”与“相位”保持不变,将灵敏度调至最大位置。若 检流计指示很小,所测数据即为正确值。 g)若测试数据要求相当精确时,可重复d)、e)两项操作或进行电源正、反相测量

电桥采用移相电源,如图A.2所示。由于干扰电流I的相位在该被试设备的位置是不变的,所以 调节电桥电源电压亡的相位,i的相位便相应的变化,于是可以改变i和i,的夹角。当调节移相器使 它们的夹角为零的时候,上述即等于§,如图A.3所示。设在开关S的正、反两种不同位置下将电桥 调节到平衡,所得电桥读数为C、R和C4、R",则被试品介质损失角为:

DB23 2500-2019 草原植物资源调查技术规程.pdf电桥的两次电容测量值为:

C R4 1+tans R R. R4 C'=C. R 1+tan° R'

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被试品的实际电容值(正比于Icx)为:

图A.2用移相电源消除干扰

用移相电源时的电流相量

GB/T 12085.17-2022 光学和光子学 环境试验方法 第17部分:污染、太阳辐射综合试验.pdfC+C~C,R(1 2 R K.

找出相应于夹角为零的移相器位置的方法如下:在图A.2中将B与D短接,开将K3在取人,此 时干扰电流I、由电源供给的被试品电流Ix均流过检流计G,它们的路径由图中虚线箭头所示。调节 移相电源的相角和电压幅值,使检流计指示为最小,此时即表示上述夹角接近零。断开电源,保持移 相电源相位,拆除BD短路,正式开始测量,将电压升至所需电压,若S在正、反位置下的tan值相 等即说明移相效果良好。 用移相法测试操作比较复杂。

可利用光纤传递信号、隔离高压、抗外电场干扰

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