電壓互感器是電力系統(tǒng)的重要組成部分,是交流電路中一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)間連接的橋梁,用于采樣傳遞信號(hào)供給測量儀器、儀表和保護(hù)、控制裝置等,其工作原理與變壓器非常類似。電壓互感器正常運(yùn)行時(shí)負(fù)載阻抗很大,相當(dāng)于開路,二次側(cè)電流很小,當(dāng)二次側(cè)短路時(shí),負(fù)載阻抗為零,二次側(cè)短路電流會(huì)很大,可能導(dǎo)致電壓互感器燒壞,因此,電壓互感器二次側(cè)不允許發(fā)生短路狀況。國標(biāo)DL408-91《電業(yè)安全工作規(guī)程》中要求“嚴(yán)格防止帶電電壓互感器二次回路短路或接地”。
同時(shí)電壓互感器必須具備一定的短路承受能力,在額定電壓下,電壓互感器應(yīng)能承受持續(xù)時(shí)間為1s的外部短路機(jī)械效應(yīng)和熱效應(yīng)而無損傷。因此,電壓互感器必須進(jìn)行短路測試,以驗(yàn)證其短路承受能力。下面本文主要介紹電壓互感器短路測試要求及測試操作等內(nèi)容。
根據(jù)GB 1207 電磁式電壓互感器短路承受能力測試規(guī)定,電壓互感器必須進(jìn)行一次短路試驗(yàn),試驗(yàn)時(shí)對(duì)電壓互感器一次繞組側(cè)勵(lì)磁,二次繞組側(cè)端子短接(本試驗(yàn)也可將一次繞組端子短接,在二次繞組側(cè)勵(lì)磁),持續(xù)時(shí)間為1s。短路時(shí),施加于互感器端子上的電壓方均根值應(yīng)不低于其額定電壓。
上述試驗(yàn)完成后的互感器在冷卻到環(huán)境溫度后,需要滿足下列要求,則認(rèn)為被試互感器通過短路承受能力試驗(yàn):
● 無可見的損傷;
● 其誤差與本試驗(yàn)前的差異不超過其準(zhǔn)確級(jí)誤差限值的一半,且滿足相應(yīng)準(zhǔn)確級(jí)要求;
● 能承受住GB 1207規(guī)定的絕緣試驗(yàn),但其試驗(yàn)電壓值降至規(guī)定值得90%;
● 與一次繞組和二次繞組表面接觸的絕緣無明顯的劣化現(xiàn)象(如碳化)。
注:如果繞組內(nèi)電流密度不超過160A/㎡,且銅繞組的導(dǎo)電率不低于GB 5585.1規(guī)定值得97%,則d項(xiàng)檢查可不進(jìn)行。此電流密度應(yīng)依據(jù)測得的二次繞組對(duì)稱短路電流方均根值計(jì)算(對(duì)于一次側(cè),應(yīng)除以額定電壓比)。
電壓互感器應(yīng)該按照國標(biāo)要求對(duì)其進(jìn)行短路承受能力測試,試驗(yàn)線路可選擇下圖1所示二次短路測試接線方式或圖2所示一次短路測試接線方式。電壓互感器短路測試試驗(yàn)前,應(yīng)當(dāng)先對(duì)被試互感器的阻抗測量,以此估算短路電流,以便選擇合適的測量電流傳感器,保證試驗(yàn)安全可靠進(jìn)行。
圖1:互感器短路承受能力試驗(yàn)——副邊短路
TV——調(diào)壓器;TN——測量用標(biāo)準(zhǔn)電流互感器;T——升壓變壓器;TX——被試互感器;C1、C2——電容分壓器;A\B(N)——一次繞組端子;
OSC——示波器;1a、1b(1n)、2a、2b(2n)——二次繞組端子;S——開關(guān)
圖2:互感器短路承受能力試驗(yàn)——原邊短路
TV——調(diào)壓器;TN——測量用標(biāo)準(zhǔn)電流互感器;T——升流器;TX——被試互感器;
V——峰值電壓表(讀書除以^2);A\B(N)——一次繞組端子;
OSC——示波器;1a、1b(1n)、2a、2b(2n)——二次繞組端子;S——開關(guān)
電壓互感器短路測試中可在被試互感器的一次繞組末端B(N)與地之間接一低阻值標(biāo)準(zhǔn)電阻,滿足一次短路電流容量需求,由標(biāo)準(zhǔn)電阻取樣信號(hào)來測量被試互感器一次短路電流值。
短路承載能力試驗(yàn)中施加的電壓不低于額定電壓值,施加試驗(yàn)電壓應(yīng)通過計(jì)算或先施加1/3~1/2試驗(yàn)電壓,時(shí)間小于0.5s,先以此推算出壓降(以保證短路后施加的電壓等于或略高于額定電壓值)。同時(shí),對(duì)于多個(gè)二次繞組的互感器,應(yīng)當(dāng)在短路阻抗最小的繞組上進(jìn)行試驗(yàn)。
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