交流耐壓試驗現場幾種異常現象的分析

馬學華，盛 明（.國網河南省電力公司技能培訓中心（南陽校區），河南 南陽 473000；.國網河南永城市供電公司，河南 永城 476600）

交流耐壓試驗現場幾種異常現象的分析

馬學華1，盛 明2
（1.國網河南省電力公司技能培訓中心（南陽校區），河南 南陽 473000；2.國網河南永城市供電公司，河南 永城 476600）

針對交流耐壓試驗中碰到的幾種不正確接線，造成的試驗異常現象進行了技術分析，使廣大電氣試驗人員從理論上認識這幾種接線方式的危害性。

交流耐壓；斷路器；母線；隔離刀閘；試驗變壓器

0　引言

交流耐壓試驗是鑒定高壓電氣設備絕緣強度最有效和最直接的試驗方法，尤其在農電系統農網改造期間，大量10-35kV設備新裝和更換，但在本文作者作為技術指導人員到縣鄉農網系統工作的過程中，經常碰到交流耐壓試驗由于不正確接線造成試驗無法正常進行的情況。下面針對這些現象作一分析，為今后正確進行交流耐壓試驗提供理論依據。

1　內鄉縣鄭灣變電站LW35-40.5型SF6高壓斷路器交流耐壓試驗中的問題

2015年，此變電站35kV斷路器更新改造，交接耐壓試驗時（合閘對地時），電氣試驗人員發現電壓升到30kV左右，聽到異常放電聲響，隨即退出試驗電壓，查找原因，最后發現機構箱端子排電流互感器二次繞組接線端子放電，有個別端子有放電痕跡，進行處理后對其進行短路接地，繼續試驗，電壓加到95kV，耐壓一分鐘無異常，試驗成功。分析試驗中出現的問題如下：由于是新安裝設備，斷路器機構箱二次配線可能未完成，即斷路器中電流互感器二次繞組回路未接地。如僅接地而未首尾短路，則電流互感器二次側處于開路狀態，如一次側有電流通過（即斷路器導電回路中流過的試驗電流），由于電磁感應原理，二次側會感應出幾百倍于一次繞組兩端的電壓，可能達到幾千伏以上，對二次繞組及其到機構箱的二次引線、端子排造成絕緣損壞；如二次繞組雖然短路或經低阻抗短接，但未一端接地，則會在一次繞組對二次繞組及二次繞組對地（殼）間形成電容反比分壓，使二次繞組承受較高試驗電壓而損壞二次絕緣。

在等值電路圖，C1為斷路器導電部分對二次繞組間的電容（三相并聯值），C2為二次繞組對地（金屬外殼）電容（三相并聯值），耐壓時相當于在斷路器對地間串入了二次對地的電容C2，由于C2的存在，使試驗電壓重新按電容分壓比分配。為驗證此二次電壓的高低，我們在電力技校的試驗大廳對一臺同型號的斷路器進行了模擬試驗：

經實際測量 C1為54pF，C2為160pF，（三相并聯值）

則由公式 UC2=C1*US/C1+C2 =54*30/54+160 =7.57kV

US取30 kV

模擬試驗實際測量，二次繞組短路不接地，在二次引出線端子一端接靜電電壓表測量電壓，試驗電壓緩慢升到25 kV，二次繞組引線端子處逐漸有放電聲響，此時靜電電壓表電壓5.5 kV，但還未擊穿，為保護設備不必要損害，快速降壓，結束試驗。通過試驗和計算我們得出結論，在對內置電流互感器的斷路器進行交流耐壓時，必須對互感器二次進行檢查，二次繞組要短路接地才能使耐壓順利進行而不傷害二次絕緣，之所以以前未發生此類問題，很多試驗人員也沒注意這個問題，一是因為對設備結構不熟悉，造成試驗回路不清楚。二是因為多數試驗是在機構箱二次回路接線完畢，接上了二次負載回路，阻抗很小，對二次繞組來說類似于短路狀態，且所有二次繞組一端已經接地，預防性試驗時，被試品二次繞組接線更是如此，所以平時即使沒檢查注意這個問題也照樣進行了耐壓試驗，殊不知這是很危險的，如永安變那臺斷路器如不是二次接線端子先放電，則互感器二次繞組絕緣就會損壞，需返廠解體更換互感器后才能修復，帶來更大經濟損失和送電時間的延誤。

2　35kV母線或隔離刀閘交流耐壓

母線、隔離刀閘是農村電網開關站、變電站及鄉鎮企業配電所常用的電氣設備，檢修后或定期試驗均需做耐壓試驗，由于運行方式的原因，對于不完全停電的母線或刀閘，有時需部分刀閘分閘狀態，一側觸頭帶點，而另一側觸頭與所連設備一起進行耐壓試驗。

3　試驗變壓器低壓繞組接線方式的影響

試驗變壓器是耐壓試驗的核心設備，由于使用不當也經常造成絕緣損傷，我們知道試驗變壓器一般是高壓線圈的尾端通過低電壓套管引出接外殼，兩個低壓繞組分別為勵磁用低壓繞組和測量繞組，使用時勵磁低壓繞組加壓，測量繞組接電壓表。

第二種情況是，如不使用測量繞組時應注意，測量繞組應開路并一端接外殼，這種情況尤其在兩臺試驗變壓器串級使用時經常遇到，試驗人員經常在接線時只注意第二級試驗變壓器高低壓勵磁繞組的接外殼要求而不注意測量繞組的接外殼問題，很多試驗變壓器的損壞就是測量線圈對外殼絕緣喪失。

試驗變壓器低壓測量繞組對外殼絕緣損壞的原因分析如下：設測量線圈對外殼電容為C2，高壓繞組對測量繞組電容為C1，耐壓試驗時第二級試驗變壓器T2高壓側對外殼的電壓為US，回路等值電路圖如圖七，則測量繞組對外殼的電壓UC2為：UC2=C1*US/C1+C2，經對一臺現場常用容量5kVA、額定試驗電壓50 kV的試驗變壓器測量，C1為650pF，C2為450 pF，設US為40 kV。

則 UC2=C1*US/C1+C2=650*40/650+450=23.6 kV

由計算可知，如低壓測量繞組不接外殼，則會在其端子上產生較高的電壓，這個電壓遠遠超出其可以承受的交流耐壓值，造成低壓測量繞組絕緣損壞。

4　小結

以上問題的出現，大多與試驗人員對試驗回路原理不清楚、責任心不強造成的，還有一些問題如對多油斷路器交流耐壓，不再合閘位置耐壓，而在分閘狀態用短接線短接六只套管一起耐壓，殊不知實際耐壓回路漏掉了絕緣提升桿的耐壓考核，原因也是部分試驗人員對此斷路器結構不清楚的結果。總之，希望廣大電氣試驗人員尤其是農電系統電氣試驗人員，應加強理論學習及技能培訓，不斷增強理論和技能水平，切實做好農電系統高壓電氣設備的診斷“醫生”。

［1］陳化鋼.電力設備預防性試驗方法及診斷技術.2001.

［2］李建明，朱康.高壓電氣設備試驗方法.1984.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.14.261