互感器二次絕緣電阻及耐壓試驗裝置的研制與應用

符棠

（貴州送變電有限責任公司 貴州貴陽 550000）

1 前言

互感器是重要的電力設備，為繼電保護實時提供重要的電流電壓信號，如互感器絕緣存在缺陷嚴重的會引發電網事故。互感器交接和預試都進行互感器絕緣電阻測試，檢測互感器二次絕緣電阻及耐壓試驗是檢查設備絕緣缺陷的重要手段。交接試驗需測試二次繞組之間和對地的絕緣電阻及二次繞組的耐壓試驗，試驗步驟繁瑣、工作量大、容易出錯，換線和測試耗費大量時間，放電不充分容易電擊傷人。

2 現有試驗方法及設備調研

按《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》（GB50150-2016）規定：互感器二次繞組之間及其對外殼應進行絕緣電阻測試，應施加2kV的交流耐壓；CT末屏和PT對地端（N）應進行3kV的交流耐壓。互感器至保護裝置的二次電纜需進行絕緣電阻測試。

按電氣試驗作業指導書進行互感器二次繞組之間及對地的絕緣電阻和交流耐壓試驗是單繞組進行。該工作繁瑣、耗時較長、容易出錯，放電不充分容易電擊傷人。需測試絕緣電阻的位置分為：一次對地、末屏對地、二次對地的，同時需要測量相互之間的絕緣電阻。如測試500kV 9個繞組的1相電流互感器的絕緣電阻，需要換線和測試66次，如進行二次2kV的交流耐壓試驗，需要測試46次，測試1組三相互感器的絕緣及二次交流耐壓試驗，需要換線和測試336次。如進行一組500kV 4繞組的電壓互感器，需要換線和測試118次。按常規的試驗方法耗時耗力，工作效率低。

以220kV林卡變、220kV嵩科變、500kV詩鄉變三個工程電流互感器的絕緣電阻和交流耐壓試驗耗時情況進行統計，對CT絕緣電阻、耐壓試驗、更換試驗引線、電纜絕緣電阻測試、放電、準備工作6個主要工作環節進行調查和統計，進行1組500kV 9個繞組互感器需要113min，更換測試引線占到總時間的30%以上，由于換線次數太多，二次耐壓試驗和絕緣電阻測試的次數相應增多，手動放電也耗費不少時間。如果在換線的方式上進行改進，則可解決試驗的重復工作，提高工作效率。

3 試驗方法的改進

從以上的調研中可以發現，單繞組對單繞組進行試驗，工作效率低，我們把其他繞組看著一個整體，采用模塊化思路，改為單繞組對多繞組及地進行試驗，原來需要66次才能完成，現在11次可以完成，可節省換線和測試時間。如遇某一部分不合格再獨立進行試驗，一般有問題的繞組概率不到1‰。

4 試驗裝置的設計

由于單繞組對單繞組測試耗時長，采用單繞組對多繞組測試，把非測試繞組接地。由于傳統放電方式用導線及放電電阻手動放電，放電的效率低，容易電擊傷人。本次設計為自動放電方式。為了能提高測試效率，我們進行如下改進：

（1）采用旋鈕逐個選擇需要測試的繞組；

（2）非試驗繞組自動接地；

（3）試驗繞組自動放電；

（4）使用微安表顯示測試及放電的電流。

本次設計具有自動放電的旋鈕開關，通過旋鈕依次選擇所需的繞組

進行測試，其余的繞組始終接地，能自動放電，設計如圖1所示。

圖1 轉換開關原理圖

由于絕緣電阻和耐壓試驗的電流很小，一般為1mA，可選擇雙層的換擋開關，能承受交流3.5kV耐壓，可用于直流2.5kV和交流2kV。

根據互感器繞組的數量，選擇相應的測試線接入接線面板，如互感器是6個二次繞組，則接入6顆測試線連接面板。檔位在1檔時測試第1繞組對第2、3、4、5、6繞組對地的絕緣電阻幾耐壓試驗，如測試第2繞組則檔位調至2檔。需要測試的繞組，只需要旋轉開關至相應的檔位，該繞組自動接通，其余繞組自動接地，圖2為切換開關。

5 成果檢驗

為了提高絕緣性能，測試線采用硅橡膠配合絕緣電阻及耐壓試驗，空載絕緣電阻大于100GΩ。裝置絕緣電阻遠大于規程標準互感器繞組大于1GΩ，因此，測試線和轉換開關滿足要求。

在500kV席官變、魯西換流站，使用引線切換裝置配合進行測試絕緣電阻及耐壓試驗，試驗時可觀看電流值，該裝置的絕緣電阻與互感器的絕緣電阻為并聯關系，該裝置造成的誤差不超過5%，而規程只要求測試結果大于1GΩ。因此，該切換裝置滿足測試的精度要求。

圖2 轉換開關圖

我們對110kV、220kV、500kV的三個電壓等級的每組電流互感器二次絕緣電阻和交流耐壓試驗進行統計，原來一組500kV級9個繞組的電流互感器絕緣電阻及二次交流耐壓試驗，換線和測試需要336次，需要手動放電，共耗時113min。采用新方法及切換裝置后，只需33次可完成試驗，試驗時間為47min，可以自動放電，工作效率提高了2倍以上，該方法不會影響試驗質量。

6 總結

我們改進試驗方法，由傳統單繞組對單繞組試驗改進為單繞組對多繞組試驗，試驗時通過切換開關完成絕緣電阻和二次耐壓試驗，減少換線和測試次數，提高工作效率，為現場試驗提供方便。下一步，將如何提高轉換開關可靠性，改進制作工藝，并向系統進行推廣。