互感器主要试验方法介绍.doc

互感器主要试验项目介绍讲义 ◆ 互感器的试验主要包括两大类：油色谱分析和电气试验（即高压试验） ◆ 互感器的油色谱分析及电气试验主要查找以下三类缺陷： 1．过热性缺陷：主要是接触不良。 2．放电性缺陷：绝缘中局部放电、电弧放电等。 3．绝缘性缺陷：进水、受潮、局部绝缘缺陷。 ◆ 互感器缺陷按范围分类： 1．集中性缺陷：可以理解为局部性的、已形成的缺陷。 2．分布性缺陷：可以理解为整体绝缘性能下降、但尚未出现严重影响运行的缺陷。 ◆ 互感器的主要试验项目 序号 试验项目 序号 试验项目 常规试验项目 1 交流耐压试验 1 油中溶解气体色谱分析 2 局部放电 2 绕组绝缘电阻 3 绕组介质损耗因数及电容量 1 一次绕组直流电阻 2 绝缘油试验 3 二次回路检查试验 ◆ 可反映不同缺陷的试验项目： 过热性缺陷可由油色谱分析、直流电阻、红外测温发现。 放电性缺陷可由油色谱分析、绝缘电阻（较严重的放电）、局部放电试验发现。 绝缘性缺陷可由油色谱分析、绝缘电阻、介损、油微水、红外测温（干包式）发现。 ◆ 试验方法简介 1．油中溶解气体色谱分析 当充油互感器内部出现异常过热时，会引起内部变压器油的分解，并产生气体，产生的故障特征气体主要分三类气体：第一类是氢气；第二类是烃类气体，即甲烷、乙烷、乙烯、乙炔；第三类是碳氧气体，即一氧化碳和二氧化碳。 产生第一类和第二类气体的原因是因热使变压器油分解。如电流引起的异常发热和绝缘不良引起的放电的结果都是因热使油分解。 产生第三类气体的原因是因热使绝缘纸分解。即油中的一氧化碳和二氧化碳的源头是纸受热分解，所以油色谱分析可以依据一氧化碳和二氧化碳的变化判断故障是发生在裸金属部分还是由纸包裹的线圈内部。 过热分非放电性过热和放电性过热，如由电流引起的导体过热，属于非放电性过热；由绝缘损坏或不良造成的局部放电、火花放电甚至是电弧放电，属于放电性过热。放电性过热一般属于比较严重的故障。不管是非放电性还是放电性的，都会因异常发热引起油分解产生故障特征气体。 分解气体如果量比较小，会溶解于油中，如同氧气溶解于水中一样，色谱分析这些溶解的气体含量，即可分析出变压器存在的尚未形成的故障，因此，油色谱分析是反映变压器早期故障的有效手段。 过热温度不同，分解的气体也不同，温度相对较低时首先是氢气，随着温度的升高，依此为甲烷、乙烷、乙烯、乙炔。 如前所述，放电产生的结果也是过热，放电性质不同，温度也不同，产生的特征气体也不同。 所以油色谱检测分析是充油类电气设备最重要的检测项目。 油色谱分析技术简介：色谱法最早是用来分离各种组分的，当时为了分离植物色素中各种组分，就把含有植物色素的石油醚混合液倒入装有碳酸钙的玻璃管中，然后倒入纯石油醚，由管上部至下部进行冲洗，色素中各组分相互分离，在管中形成了不同颜色（即不同组分）的色带。 电力系统试验使用的玻璃管叫色谱柱，管内填充的吸附剂叫固定相，被检测的液体或气体称流动相。 气相色谱分析基本流程是先将油中所含气体由油中分离出来。然后在色谱柱通入载气，稳定后，注入被分析试样，在载气流携带下，试样中不同组分在色谱柱得到分离，在先后流出色谱柱进入测量池产生了信号，将此信号记录下来就得到了色谱图，由色谱图进行定量和定性分析。 油中溶解气体色谱数据分析最常用的方法是三比值法。 2．绕组的tgδ（介质损耗因数）及电容量试验 （1）介质损耗因数的基本概念 等值电路： 与直流电路相比，直流电路只有电导损耗，交流会路除电导损耗外，增加了极化损耗。 tgδ＝（IR／IC）×100％ 有功发热的电功率损耗与tgδ之间的关系是 功率损耗 P＝UIR＝UICtgδ＝U2ωCXtgδ 所以，如果IR升高，会使tgδ升高，功率损耗也升高，tgδ过大时，运行中会使绝缘温度升高，导致绝缘加速劣化，进而导致绝缘损坏击穿。因此tgδ是判断绝缘好坏程度的一个重要指标。 tgδ为介质损耗角的正切值，由于是比值，因此数值与材料几何尺寸无关。 （2）介质损耗因数的试验方法简介 介质损耗因数试验要使用交流电桥，交流电桥的基本原理图如图 当直流电桥平衡时，有RX/R2＝R3/R4，R2、R3、R4都是固定值，因此可以求得RX值。 交流电桥平衡时，有ZX/Z3＝ZN/Z4，有Z3、ZN、Z4也是固定值，因此可以求得ZX。 交流电桥平衡与直流电桥平衡的不同点是，直流电桥是电阻成比例平衡，而交流电桥是阻抗成比例平衡，除阻抗值成比例达到平衡以外，阻抗角也要达到平衡。交流电桥平衡时，ZX／Z3＝ZN／Z4，具体见高压试验教材。当电桥平衡时，有： 1／(ωRXCX)＝ωR4C4， 因为tgδ＝（IRX／ICX）＝（U/RR）／（UωCX） ＝1／(ωRXCX) 所以：tgδ＝ωR4C4