500kV避雷器及CVT不拆引线试验方法及分析

1、500kV避雷器及CVT不拆引线试验方法及分析摘 要 介绍了拆除 500kV 避雷器、 500kVCVT 高压引线头进行试验的缺陷。 提出了带引线头进行500kV避雷器、500kVCVT试验的方法及相关的分析和计 算。关键词 500kV避雷器；500kVCVT ;不拆引线头；试验方法；分析。0 引言在电力系统中， 对电气设备进行介质损耗和直流泄漏等测试时， 传统的方法 都是拆掉该设备的高压引线后进行，以保证测试结果的准确。在 35 220kV系 统，拆除电气设备引线头的工作量不是很大， 但在500kV系统中再采用传统的方 法拆除引线头进行试验则存在下列问题： (1)、导线截面较大，引线头很重，

2、劳 动强度很高，并且不容易拉开引线头与设备间的距离；( 2)、反复拆装引线， 易造成引线损伤和接触不良的隐患； (3)、高空作业多，增加工作人员的安全风 险； (4)、大量的时间耗费拆、搭引线头上。针对上述客观问题， 根据相关原理及设备特性， 在保证预试准确性的前提下， 笔者对隔河岩电厂500kV避雷器及电容式电压互感器(CVT)不拆引线头预试进行 分析。1 500kV 避雷器试验500kV 避雷器为氧化锌避雷器，实际为 3 串联，其试验项目包括： (1)、绝 缘电阻测试； (2)、 U1mA 电压测试； (3)、 75U1mA 电压下泄漏电流测试。试验时设备为停电状态， 最上节避雷器上端接地

3、， 为了叙述方便将避雷器由上而下分别称作第I, 2 , 3节第1节避雷器试验方法:如图1所示，由于第1节避雷器顶部直接接地，所以试验时直流高压发生器只能接在第1节避雷器底部。根据基尔霍夫定律可知1 = 1 1+1 23。测量UlmA电压时，由于第2、3节上电压此时仅为50 % U1mA电压左右，而且正常的避雷器在75 % U1mA电压下电流一般都小于50uA，因此在50 % Ua电压下电流就更小， 实测只有3 4识。在测量75 % U1mA电压下泄漏电流时，第2、3节上电压只有 37.5 %U1mA电压左右，其电流更小，基本为0,因此第2、3节的存在对第1节的 影响非常小，完全可以忽略不计。即

4、第1节避雷器U1mA电压就是I=1mA时千伏表 显示的电压值，75 % U1mA电压下泄漏电流即为电压U=75 % U1mA时的I值。第2节避雷器试验方法:如图2所示，避雷器第1节顶部直接接地，用直流高压发生器通过高压微安表在 第1节底部加直流咼压，在第2节底部装一块低压微安表，并且断开第 3节计数器 的连接线。低压微安表12就是第2节避雷器的泄漏电流值。试验时应监视高压微 安表，因为在此时1 = 1 1+1 2。如果避雷器第1节UlmA小于第2节UlmA时，当第2节 避雷器升到U1mA时，第1节避雷器由于电阻非线性的缘故将大大超过 1mA,此时 经过避雷器第1节的电流将超过额定值而发生意外。

5、所以当避雷器第1节U1mA小于第2节U1mA时应在避雷器第3节下端串入一个6kV氧化锌避雷器（接线方法见 图3），此时I = I 2 +I 3，第2节避雷器U1mA电压为l2 = 1mA时千伏表显示的电压值， 75 % U1mA电压下泄漏电流即为电压U=75 % U1mA时b的值。由于6kV氧化锌避雷器U1mA电压为15kV左右，而单节500kV避雷器U1mA电压为200kV左右，这样就可以保证I2到1mA而I3小于1mA，以保证试验顺利进行，另外，6kV氧化锌避 雷器在电流接近1mA时，其两端电压在15kV左右，不会超过避雷器底座耐电强 度，因此不会对底座绝缘造成损坏，如果不加它而拆掉计数器

6、，让第3节下端悬空，在加压时可能会对底座绝缘造成损坏。第3节避雷器试验方法：第3节避雷器试验接线与图2相似，只是将高压引线接到第2节和第3节之间,第3节底部接入低压微安表。此时与第1节避雷器试验原理相同，第1、2节串联 后对第3节的影响可忽略不计2 500kV CVT 试验CVT的基本原理C11、C12、C13为耦合电容器；C2、C14为分压电容；al、x1、a2、x2 为二次绕组；af、xf为剩余绕组；S为保护间隙；XL为补偿电抗器。CVT由三 节耦合电容和两节分压电容组成，两节分压电容为一体。其最下节在出厂时和电 磁单元连为一体。1一工工工王OilC12C13H 4 CVT原理图C11、C

7、12试验方法：AMOODD=_测试接线如图5所示：C12下端接地，介损测试仪用反接法，测出C11、C12 并联后的总电容C及tg S，此时，J点、X点均悬空。然后C12下端不接地(去掉测 量端与接地端的的短接线)，介损测试仪用正接法，测出 C12的电容量C12及介 质损失值tg S12，因为此时C11上端接地，其流过C11的电流将直接到地，不流 过测试回路，因此对C12测试不构成影响。如果两节电容器电容量分别为C11、C12，其介质损失角正切值分别为tg血、 tg沁，若2只电容器并联，则有总电容量：C = C11+C12，总介质损失值：tg S =(C11 xtg S11 + C 12 xtg

8、 沁)/ (C11+ C 12)0 通过计算则有：Cn= C - C 12，tg 1= (Cxtg S - C12 xtg 沁)/ (C- C12)oC13试验方法:CllAEOOODIll图召C12 手C13 王C14如图6所示：介损测试仪用正接法，测出 C13的电容量C13及介质损失值tg 出3，因为此时C11上端接地，其流过C11、C12的电流将直接到地，不流过测试 回路，因此对C13测试不构成影响。C14与C2串联试验方法：接线如图7所示：试验时采用正接法，CVT二次端子短接接地（避免PT的阻 抗特性呈感性），X点打开。由于C2C14，所以X点不会因不接地而对其绝缘 造成伤害。AibO

9、tOD3试验数据对比1、避雷器:相别节别不拆引线拆引线Um(KV)l75%U1m jA)Um(KV)l75%U1m( DA上节227.229226.032中节223.042222.940卜节221.627221.737B上节224.028222.030中节221.232221.939卜节223.830223.735C:上节225.130224.833中节223.834224.247卜节225.828227.4292、CVT:相别电容节别不拆引线拆引线tg 3( %Cx (pf)tg 3( %Cx (pf)AC110.143197400.06719700 :C120.096194400.0891

10、9450C130.115195000.13319510C140.076194700.11219480 BC110.159199500.11819880C120.135198900.14619940r C130.121196800.13919690 :C140.094195900.10619600CC110.148196700.11819640C120.104196200.05919660C130.099196900.10219710 C140.078194400.09319460根据上面2种采用不同方法测试的数据对比，不拆引线和拆引线UlmA电压最大误差为0.89 %，泄漏电流均低于标准规定的

11、50uA;电容值最大偏差0.3%, 小于规程规定的每节电容值偏差不超出额定值 -5%+10%，介质损失值均低于 规程规定的0.2%。所以这两种试验引起的误差不会影响对试验数据的判断分析。4不拆引线试验注意事项1、直流高压发生器输出电流应大于3mA，做第2节时应同时监视高压微安表读数，防止过电压2、试验时，考虑高压引线杂散电流的影响，高压引线应使用屏蔽线，尽可能缩短高压引线长度，并考虑引线与被试品的角度等。3、做CVT试验时应将J、X点对地打开，避免出现分流现象，影响试验结果。4、用反接法测量 C11、 C12 时接地引线应可靠接地，避免串入杂散电容，影响 试验结果。5、正接法测量C14与C2串联时，CVT二次端子要短接接地。因为当X端悬空， 二次绕组不短接时，PT的阻抗特性很有可能呈感性，使得tan S测量值偏小，甚 至得到负的tan S值。电容测量值方面，由于电感L的并联作用使