电压互感器三倍频电压互感器三倍频感应耐压试验感应耐压试验 目目 录录试验的的作用和目的试验的的作用和目的2试验仪器、设备的选择试验仪器、设备的选择345电压互感器的基本原理和作用电压互感器的基本原理和作用16危险点分析及控制措施危险点分析及控制措施现场试验步骤及要求现场试验步骤及要求试验结果分析及试验报告编写试验结果分析及试验报告编写电压互感器的基本原理和作用电压互感器的基本原理和作用 电压互感器是一个带铁心的变电压互感器是一个带铁心的变压器。它主要由一、二次线圈、铁压器。它主要由一、二次线圈、铁心和绝缘组成。当在一次绕组上施心和绝缘组成。当在一次绕组上施加一个电压加一个电压U1时，在铁心中就产时，在铁心中就产生一个磁通生一个磁通，根据电磁感应定律，根据电磁感应定律，则在二次绕组中就产生一个二次电则在二次绕组中就产生一个二次电压压U2。改变一次或二次绕组的匝。改变一次或二次绕组的匝数，可以产生不同的一次电压与二数，可以产生不同的一次电压与二次电压比，这就可组成不同比的电次电压比，这就可组成不同比的电压互感器。压互感器。N1U1U2N2电压互感器原理图电压互感器的基本原理和作用电压互感器的基本原理和作用 二、电压互感器的作用二、电压互感器的作用 电压互感器将高电压按比例转换成低电压，电压互感器将高电压按比例转换成低电压，即即100V，电压互感器一次侧接在一次系统，二，电压互感器一次侧接在一次系统，二次侧接测量仪表、继电保护等。次侧接测量仪表、继电保护等。 1.将电力系统的一次电压按一定的变比缩小将电力系统的一次电压按一定的变比缩小为要求的二次电压，供各种二次设备使用。为要求的二次电压，供各种二次设备使用。 2.使二次设备与一次高压隔离，保证人身和使二次设备与一次高压隔离，保证人身和设备的安全。设备的安全。高压电气试验的的作用和意义高压电气试验的的作用和意义 有关统计，电力系统有关统计，电力系统6060以上的停电事以上的停电事故是由设备绝缘缺陷引起的。设备绝缘的劣故是由设备绝缘缺陷引起的。设备绝缘的劣化，都有一个发展期，在这个发展期，绝缘化，都有一个发展期，在这个发展期，绝缘材料会发出一些物理，化学信息，这些信息材料会发出一些物理，化学信息，这些信息反映出绝缘状态的变化情况。这就需要电气反映出绝缘状态的变化情况。这就需要电气试验人员通过电气试验，了解掌握绝缘情况，试验人员通过电气试验，了解掌握绝缘情况，以便在故障发展的初期就能够及时准确发现以便在故障发展的初期就能够及时准确发现缺陷并处理。电压互感器作为重要的一次设缺陷并处理。电压互感器作为重要的一次设备在电力系统中发挥着重要的作用。保障电备在电力系统中发挥着重要的作用。保障电压互感器及其二次回路的稳定运行至关重要。压互感器及其二次回路的稳定运行至关重要。电压互感器感应耐压试验目的电压互感器感应耐压试验目的 变压器、电磁式电压互感器等绕组类电变压器、电磁式电压互感器等绕组类电气设备进行工频耐压试验只能检验其绕组的气设备进行工频耐压试验只能检验其绕组的主绝缘，即绕组与绕组之间、绕组对箱壳和主绝缘，即绕组与绕组之间、绕组对箱壳和铁芯对地部分的绝缘，而绕组的匝间、层间铁芯对地部分的绝缘，而绕组的匝间、层间纵绝缘部分未能受到检验。随着电压等级的纵绝缘部分未能受到检验。随着电压等级的提高，线圈类电气设备的匝间绝缘相对比较提高，线圈类电气设备的匝间绝缘相对比较薄弱，于是对匝间绝缘的考验就显得极其重薄弱，于是对匝间绝缘的考验就显得极其重要。因为在额定频率下，施加要。因为在额定频率下，施加1.2倍的额定倍的额定电压时，铁芯磁通将达到饱和，励磁电流将电压时，铁芯磁通将达到饱和，励磁电流将急剧增加。急剧增加。电压互感器感应耐压试验目的电压互感器感应耐压试验目的 故给铁芯施加故给铁芯施加1.3倍额定值以上的工频激倍额定值以上的工频激励电压是行不通的，只有提高励磁电源频率励电压是行不通的，只有提高励磁电源频率来提高绕组匝间电压，才能达到预期的电压来提高绕组匝间电压，才能达到预期的电压（一般感应耐压试验频率为（一般感应耐压试验频率为100、150、200Hz，是工频的整数倍，故称为倍频感应，是工频的整数倍，故称为倍频感应耐压试验）。从二次侧施加频率高于工频的耐压试验）。从二次侧施加频率高于工频的试验电压，一次侧感应出相应的试验电压，试验电压，一次侧感应出相应的试验电压，电压分布情况与运行时相同，且高于运行电电压分布情况与运行时相同，且高于运行电压，达到了考核电压互感器纵绝缘的目的。压，达到了考核电压互感器纵绝缘的目的。试验仪器、设备的选择（三倍频发生器）试验仪器、设备的选择（三倍频发生器） 在电压互感器感应耐压试验时，施加在在电压互感器感应耐压试验时，施加在互感器绕组上的试验电压高于运行电压倍数，互感器绕组上的试验电压高于运行电压倍数，要满足试验要求使铁心不过励磁，只能提高要满足试验要求使铁心不过励磁，只能提高试验电源频率，工程中选择三倍频变压器一试验电源频率，工程中选择三倍频变压器一般就可以满足电压互感器感应耐压试验的要般就可以满足电压互感器感应耐压试验的要求。求。 一、试验电源频率的选择一、试验电源频率的选择试验仪器、设备的选择（三倍频发生器）试验仪器、设备的选择（三倍频发生器） 三倍频发生器输入电压高低很关键。输入电压三倍频发生器输入电压高低很关键。输入电压太低，三倍频发生器输出太低，三倍频发生器输出3次谐波含量低，导致输次谐波含量低，导致输出电压低；输入电压太高，三倍频发生器出电压低；输入电压太高，三倍频发生器3次以上次以上谐波高，输出波形变差，输出效率变低。当输入谐波高，输出波形变差，输出效率变低。当输入电压不合适时，可使用调压器调节合适的励磁电电压不合适时，可使用调压器调节合适的励磁电压。压。 二、三倍频发生器输入电压的选择二、三倍频发生器输入电压的选择试验仪器、设备的选择（三倍频发生器）试验仪器、设备的选择（三倍频发生器） 电压互感器感应耐压试验时，试验电压频率较电压互感器感应耐压试验时，试验电压频率较高，被试互感器为容性负荷，为了避免高，被试互感器为容性负荷，为了避免“容升容升”的影响，一般要求试验电压在高压侧测量。若在的影响，一般要求试验电压在高压侧测量。若在低压侧测量，应考虑低压侧测量，应考虑“容升容升”问题，此时低压侧问题，此时低压侧施加的试验电压应按下式计算，施加的试验电压应按下式计算，三、试验电压的选择三、试验电压的选择试验仪器、设备的选择（三倍频发生器）试验仪器、设备的选择（三倍频发生器）即即式中：式中： 低压侧试验电压，低压侧试验电压，V； 高压侧试验电压，高压侧试验电压，V； 电压互感器变比；电压互感器变比； 容升修正系数。容升修正系数。 三、试验电压的选择三、试验电压的选择试验仪器、设备的选择（三倍频发生器）试验仪器、设备的选择（三倍频发生器）电压互感器电压电压互感器电压等级等级(Kv)3566110220容升修正系数容升修正系数（%）3458电压互感器感应耐压试验容升修正系数电压互感器感应耐压试验容升修正系数 试验仪器、设备的选择（补偿电感）试验仪器、设备的选择（补偿电感） 由于电压互感器感应耐压试验时呈容性由于电压互感器感应耐压试验时呈容性负荷状态，为减少实验设备容量、避免倍频负荷状态，为减少实验设备容量、避免倍频谐振，故应根据电压互感器不同电压等级在谐振，故应根据电压互感器不同电压等级在其二次绕组或辅助绕组接入补偿电感。补偿其二次绕组或辅助绕组接入补偿电感。补偿电感的选择原则是在试验频率下，被试电压电感的选择原则是在试验频率下，被试电压互感器仍呈容性。互感器仍呈容性。试验仪器、设备的选择（补偿电感）试验仪器、设备的选择（补偿电感） 为了有目的的选择补偿电感，试验前应对电压互感为了有目的的选择补偿电感，试验前应对电压互感器辅助绕组加器辅助绕组加150Hz电压至额定电压电压至额定电压100V，读取电，读取电流流 ，确定加压线圈的输入容抗值，然后按经验公式选，确定加压线圈的输入容抗值，然后按经验公式选择补偿量，使补偿达到预期效果。输入容抗值应按下式择补偿量，使补偿达到预期效果。输入容抗值应按下式计算，即计算，即式中式中 输入输入容抗值，容抗值， ； 辅助绕组额定电压，辅助绕组额定电压，V；试验仪器、设备的选择（补偿电感）试验仪器、设备的选择（补偿电感） 辅助绕组电流，辅助绕组电流，A； 辅助绕组和二次绕组额定电压比值，辅助绕组和二次绕组额定电压比值，补偿电感的电抗值补偿电感的电抗值 应按下式选取应按下式选取然后按下式将感抗值然后按下式将感抗值 换算成补偿电感量，即换算成补偿电感量，即试验仪器、设备的选择（补偿电感）试验仪器、设备的选择（补偿电感）式中式中 补偿电感的电感量，补偿电感的电感量，mH; 试验频率，试验频率，Hz.试验仪器、设备的选择（补偿电感）试验仪器、设备的选择（补偿电感） 根据计算出的电感量选择补偿电抗器的根据计算出的电感量选择补偿电抗器的抽头，然后接入被测互感器的抽头，然后接入被测互感器的ux绕组。将绕组。将倍（变）频电压升至倍（变）频电压升至100V，测量被测互感，测量被测互感器加压的辅助二次绕组出的器加压的辅助二次绕组出的cos值。如果值。如果cos在在0.70.9的范围内，则补偿量合的范围内，则补偿量合适。如适。如 cos过大，应增加过大，应增加0.51的补偿的补偿电抗。如电抗。如cos过小，则减少补偿电抗过小，则减少补偿电抗0.51。危险点分析及控制措施危险点分析及控制措施 1、防止高空坠落、防止高空坠落 在室外互感器上作业在室外互感器上作业应系好安全带。应系好安全带。2、防止高处落物伤人、防止高处落物伤人 高处作业应使用工具高处作业应使用工具袋，上下传递物件应袋，上下传递物件应用绳索拴牢传递，严用绳索拴牢传递，严禁抛掷。禁抛掷。危险点分析及控制措施危险点分析及控制措施 3、防止工作人员触电、防止工作人员触电 拆、接试验接线前，应将被试设备对地拆、接试验接线前，应将被试设备对地充分放电，以防止剩余电荷、感应电压伤人充分放电，以防止剩余电荷、感应电压伤人及影响测量结果。测试前与检修负责人协调，及影响测量结果。测试前与检修负责人协调，不容许有交叉作业，试验接线应正确、牢固，不容许有交叉作业，试验接线应正确、牢固，试验人员应精力集中，试验设备应可靠接地。试验人员应精力集中，试验设备应可靠接地。试验前准备工作试验前准备工作1、了解被试设备现场情况及试验条件、了解被试设备现场情况及试验条件 查阅相关技术资料，包括该设备历年试验数据查阅相关技术资料，包括该设备历年试验数据及相关规程等，掌握该设备运行及缺陷情况。及相关规程等，掌握该设备运行及缺陷情况。2、试验仪器、设备准备、试验仪器、设备准备 选择合适的三倍频变压器（或变频发生器）、选择合适的三倍频变压器（或变频发生器）、补偿电抗、测试线、温（湿）度计、放电棒、接地补偿电抗、测试线、温（湿）度计、放电棒、接地线、梯子、安全带、安全帽、电工常用工具、试验线、梯子、安全带、安全帽、电工常用工具、试验临时安全遮栏、标示牌等。临时安全遮栏、标示牌等。试验前准备工作试验前准备工作3、办理工作票并做好试验现场安全和技术措施、办理工作票并做好试验现场安全和技术措施 向其余试验人员交代工作内容、带电部位、向其余试验人员交代工作内容、带电部位、现场安全措施、现场作业危险点，明确人员分工现场安全措施、现场作业危险点，明确人员分工及试验程序。及试验程序。现场试验步骤及要求现场试验步骤及要求（一）试验接线（一）试验接线 试验时，电压互感器外壳、铁芯、二次绕组、试验时，电压互感器外壳、铁芯、二次绕组、辅助绕组及一次绕组尾端接地。一般辅助绕组及一次绕组尾端接地。一般35KV电压电压互感器可从二次绕组加压，互感器可从二次绕组加压，110KV及以上电压互及以上电压互感器可从辅助绕组施加电压，在辅助绕组加压所感器可从辅助绕组施加电压，在辅助绕组加压所需的试验容量比从二次绕组加压时要小，同时电需的试验容量比从二次绕组加压时要小，同时电压互感器容量大时可利用二次绕组甲补偿电感，压互感器容量大时可利用二次绕组甲补偿电感，也可将二次绕组和辅助绕组串起来加压效果回更也可将二次绕组和辅助绕组串起来加压效果回更好，电压互感器三倍频感应耐压试验原理接线如好，电压互感器三倍频感应耐压试验原理接线如图所示。图所示。现场试验步骤及要求现场试验步骤及要求电压互感器三倍频感应耐压试验接线图电压互感器三倍频感应耐压试验接线图现场试验步骤及要求现场试验步骤及要求（二）试验步骤（二）试验步骤（1）对电压互感器进行放电，将其高压端接地、）对电压互感器进行放电，将其高压端接地、拆除所有引线。合理布置试验设备，试验设备外拆除所有引线。合理布置试验设备，试验设备外壳应可靠接地。油浸式电压互感器、干式电压互壳应可靠接地。油浸式电压互感器、干式电压互感器铁芯须接地。感器铁芯须接地。（2）按图进行接线，接线完毕后，认真检查接线，）按图进行接线，接线完毕后，认真检查接线，调整、检查操作箱保护装置，用万用表测量三相调整、检查操作箱保护装置，用万用表测量三相电压。电压。现场试验步骤及要求现场试验步骤及要求（二）试验步骤（二）试验步骤（3）接通三相电源，合上电源开关，从零（或接）接通三相电源，合上电源开关，从零（或接近与零）开始升压，试验过程中密切观察电流表近与零）开始升压，试验过程中密切观察电流表和电压表的变化情况，观察电压波形是否平滑。和电压表的变化情况，观察电压波形是否平滑。升压速度在升压速度在75%试验电压以前可以是任意的，试验电压以前可以是任意的，在在75%试验电压开始应以每秒试验电压开始应以每秒2%试验电压的速试验电压的速率升压至试验电压，开始计时。率升压至试验电压，开始计时。（4）耐压结束后，迅速降压到零（或接近于零），）耐压结束后，迅速降压到零（或接近于零），然后切断电源。使用放电棒对被试电压互感器放然后切断电源。使用放电棒对被试电压互感器放电，拆除试验接线，试验结束。电，拆除试验接线，试验结束。试验注意事项试验注意事项（1）被试电源互感器各绕组、底座、铁芯均应接）被试电源互感器各绕组、底座、铁芯均应接地。地。（2）使用三倍频变压器时，因装置铁芯采用过励）使用三倍频变压器时，因装置铁芯采用过励磁原理，使用时间最好不要超过磁原理，使用时间最好不要超过1min。（3）使用变频变压器时，上限频率不应超过）使用变频变压器时，上限频率不应超过300Hz，以免电压互感器铁芯过热。，以免电压互感器铁芯过热。（4）采用补偿电感时，补偿后试品必须呈容性，）采用补偿电感时，补偿后试品必须呈容性，以免发生谐振。以免发生谐振。（5）试验现场常采用分压器测量一次电压，其线）试验现场常采用分压器测量一次电压，其线圈尾端须接地。圈尾端须接地。试验结果分析及试验报告编写试验结果分析及试验报告编写 （一）试验结果分析（一）试验结果分析 1、试验标准及要求、试验标准及要求 感应耐压试验，试验电压频率可以比额定电压频率高，感应耐压试验，试验电压频率可以比额定电压频率高，以免铁芯饱和，感应耐压时间应为以免铁芯饱和，感应耐压时间应为1min。若试验频率超。若试验频率超过两倍频率是，其试验时间可少于过两倍频率是，其试验时间可少于1min，并按下式计算，并按下式计算，最少最少15S，即，即 式中式中t试验时间，试验时间，s fn额定频率，额定频率，Hz fs试验频率，试验频率，Hz试验结果分析及试验报告编写试验结果分析及试验报告编写（二）试验报告单编写（二）试验报告单编写 试验报告编写应包括被试设备运行编号、试试验报告编写应包括被试设备运行编号、试验时间、试验人员、天气情况、环境温度、湿度、验时间、试验人员、天气情况、环境温度、湿度、使用地点、电压互感器参数、试验结果、试验结使用地点、电压互感器参数、试验结果、试验结论、试验性质（交接试验、预防性试验）、试验论、试验性质（交接试验、预防性试验）、试验设备的型号、出厂编号、备注栏应写明其他需要设备的型号、出厂编号、备注栏应写明其他需要注意的内容。注意的内容。案例案例 一台电压互感器型号为JDZX9-35，其额定电压 ，出厂试验电压为 95Kv，现要求采用三倍频进行感应耐压试验，试验时在辅助绕组施加电压问实际施加在辅助绕组的试验电压为多少伏才能满足试验要求。案例解答案例解答（1）确定高压侧试验电压，根据规程规定试验电压为出厂）确定高压侧试验电压，根据规程规定试验电压为出厂试验的试验的80%，即，即（2）计算变比）计算变比K为：为：（3）不考虑）不考虑“容升容升”时辅助绕组应施加的电压为时辅助绕组应施加的电压为（4）考虑）考虑“容升容升”时辅助绕组实际应施加的电压，计算得时辅助绕组实际应施加的电压，计算得出：出：