电压互感器倍频感应耐压试验的应用

李 强

(中核核电运行管理有限公司，浙江 海盐 314300)

0 引言

电压互感器(potential transformer，PT)是电力系统中的关键设备，它的安全稳定运行影响着电厂乃至电力系统的安全。根据有关资料统计，电气设备的故障绝大多是因为绝缘缺陷引起的；随着近年来电力系统电压等级的不断提高，对电气设备的绝缘要求也越来越高。当一些绕组类设备(如电压互感器)的匝间绝缘变得相对薄弱时，常规的工频耐压试验只能检验设备的主绝缘，无法有效对匝间绝缘进行检验。

感应耐压试验是检验匝间绝缘(纵绝缘)的有效手段；同时对于一些分级绝缘式(半绝缘)的电压互感器，由于其一次绕组的尾端绝缘等级只有几kV，无法与首端共同承受同一试验电压，也只能采用感应耐压的方式。

一般耐压试验的试验电压为设备额定电压的2—3倍，如果采用感应耐压的方式，要在电压互感器上施加如此高的试验电压，铁芯将严重饱和，所以实际上是行不通的。

因此，DL/T 596—2005《电力设备预防性试验规程》中规定，串级式或分级绝缘式的电压互感器采用倍频感应耐压试验。

1 倍频感应耐压试验的现场实施方法

倍频感应耐压试验通常在电压互感器的二次绕组施加频率高于工频的试验电压，进而在电压互感器的高压侧感应出相应的高压试验电压，达到检验电压互感器绝缘(包含匝间绝缘)的目的。

在对电压互感器进行倍频感应耐压试验时，应在电压互感器的高压侧接入电压测试装置，并及时监测高压侧的试验电压，防止高压侧的试验电压超出试验要求，造成电压互感器绝缘损坏。电压互感器倍频感应耐压试验高压侧监测试验电压的接线如图1所示。

图1 电压互感器倍频感应耐压试验高压侧监测电压接线

若试验现场不具备高压侧监测试验电压的条件，可从电压互感器的另一个二次绕组进行电压测量，监测试验电压。

电压互感器倍频耐压试验二次侧监测试验电压的接线如图2所示。

若现场采用低压侧监测试验电压的方式，因电压互感器为容性设备，则必须考虑容升效应对感应到高压侧试验电压的影响，避免容升效应导致感应到高压侧的试验电压超出试验要求，造成电压互感器的损坏。各电压等级电压互感器的推荐容升系数如表1所示。

本项目2014年11月底进场，1号交通洞作为地下泵站及其附属洞室群的主要施工通道，其施工进度直接影响到地下泵站及其附属洞室的施工进度。此时不是迁坟时节，由于迁坟、征地、移动果林附着的3路线缆等地面附着物较为困难，在增加大量投资的同时也需要耗费大量的时间，短期内1号交通洞无法施工，对此将1号交通洞进口段由设计的明挖改为洞挖施工。

图2 电压互感器倍频耐压试验二次侧监测电压接线

表1 各电压等级电压互感器的推荐容升系数

考虑容升后的试验电压可按公式（1）进行计算：

式中：US——考虑容升后，修正的低压侧试验电压，V；ux——标准或规程规定的高压侧试验电压，V；K——电压互感器的变比；K′——容升修正系数。

按规程规定，倍频感应耐压试验电压为出厂试验电压的80 %。

2 现场试验的注意事项

现场进行电压互感器倍频感应耐压试验时，必须注意以下几点。

(1) 为防止试验过程中因谐振等因素造成过电压，必须设置过压和过流保护。过压保护值设定为试验电压的1.15—1.5倍，过流保护值应根据被试绕组额定电流的1.15—1.5倍设定。

(2) 试验开始前，必须检查确认高压绕组尾端已可靠接地。

(3) 试验开始前，必须检查确认高压绕组和其他非加压二次绕组未首尾短路。

(4) 如采用高压侧测量试验电压的方式，在试验开始之前，必须检查并确认高压测试装置已可靠接地。

(6) 应核对电压互感器加压二次绕组的额定电流，试验过程中严禁试验电流超过互感器的二次额定电流。

如试验电流确实无法限制在互感器二次绕组的额定电流之内，则必须采取限流措施。

(7) 在试验电压频率等于或小于2倍工频时，试验时间为60 s；当试验电压频率大于2倍工频时，全电压试验时间(s)为120×额定频率／试验频率，但不应低于15 s。

(8) 试验过程中，应时刻关注被试电压互感器的试验电流和试验电压有无变化，电压互感器有无异音等情况。

(9) 试验过程中如发现异常，应立即将试验电压降至0。

3 试验结果的判断依据

在试验结束之后，需要对试验结果进行判断，以分析电压互感器是否还存在缺陷。结合国家标准以及现场实际情况，对试验数据应进行以下分析和判断。

(1) 在试验过程中，试验电流和试验电压不应发生突变，被试电压互感器不应有放电等异音。

(2) 串级式或分级绝缘式(半绝缘)电压互感器应在倍频感应耐压试验前后各进行一次额定电压下的空载试验。空载电流和空载损耗的2次测得值相比不应有明显差别。

(3) 对于油浸式电压互感器，在倍频感应耐压试验前后，对电压互感器的油进行色谱分析。2次测得值相比不应有明显差别。

(4) 在进行倍频感应耐压试验前后，电压互感器高压侧绕组的绝缘电阻和直流电阻不应发生明显变化。

4 结束语

电压互感器的倍频感应耐压试验是一项试验电压高技术要求严格的试验，在其能有效检验电压互感器是否存在绝缘缺陷的同时，也容易因操作或考虑不当而导致电压互感器的损坏。故在对电压互感器进行倍频感应耐压试验时，应充分考虑容升、试验频率以及试验时间等因素，确保倍频感应耐压试验的顺利开展。

参考文献:

1 董国震.分级绝缘电压互感器倍频感应耐压试验的分析[J].高压电器，2007，43(3)：235-236.

2 电力工业部电力科学研究院.DL/T 596—2005电力设备预防性试验规程[S].北京：中国电力出版社，2005.

3 丁 苏.一起电流互感器耐压击穿事故分析[J].电力安全技术，2012，14(6)：34.