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  1 引言
  电力å�˜åŽ‹å™¨äº¤æµ�è€�压试验的主è¦�目的是检测其绕组对地å�Šç»•组之间的主ç»�缘强度, 是é�¿å…�å�‘生ç»�缘事故的é‡�è¦�手段, 对决定电力å�˜åŽ‹å™¨èƒ½å�¦ç»§ç»æŠ•å…¥è¿�行具有决定性的æ„�义,所以《电力设备预防性试验规程》规定,对66kV å�Šä»¥ä¸‹çš„å�˜åŽ‹å™¨å¤§ä¿®å�Žå¿…须进行交æµ�è€�压试验。其试验电压远远高于è¿�è¡Œç”µåŽ‹ï¼Œå› æ¤å®ƒå±žäºŽç ´å��性试验, è¯•éªŒæ—¶å¿…é¡»ä¸¥æ ¼æŒ‰ç…§è§„å®šæŽ¥çº¿å’Œæ“�作,å�¦åˆ™ä¼šé€ æˆ�设备æ�Ÿå��。本文ä¸ç¬”者对一å�°35kV å�˜åŽ‹å™¨å¤§ä¿®å�Žè¿›è¡Œäº¤æµ�è€�压试验时å�‘生的10kV 套管表é�¢æ”¾ç”µå’Œè¯•验设备æ�Ÿå��故障进行分æž�ï¼Œåˆ¤å®šå…¶åŽŸå› æ˜¯å¤„äºŽåœ°ç½‘æŽ¥åœ°æ‰�é“�å�Œä¸€ä½�置接地的试验接地线脱è�½å�Žåœ¨è¯•验回路产生了过渡过电压。
  2 故障�过
  2006 å¹´7 月28 日,对一å�°å¤§ä¿®å�Žçš„35kV å�˜åŽ‹å™¨è¿›è¡Œäº¤æµ�è€�压试验。å�˜åŽ‹å™¨åž‹å�·ä¸ºSF9-10000/35,é¢�定电压为(35±2.5%)/10.5kV。大修å�Žæ‰€æœ‰é�žç ´å��性试验(如ç»�缘电阻和介æ�Ÿç‰)æ•°æ�®å�ˆæ ¼ä¸”注油å�Žé�™ç½®æ—¶é—´è¶…过24h, å�˜åŽ‹å™¨é«˜åŽ‹ä¾§å¯¹ä½ŽåŽ‹ä¾§å�Šåœ°çš„出厂交æµ�è€�压试验值为85kVï¼Œæ ¹æ�®ã€Šç”µåŠ›è®¾å¤‡é¢„é˜²æ€§è¯•éªŒè§„ç¨‹ã€‹è§„å®šï¼ŒçŽ°åœºå¤§ä¿®å�Žè¯•验电压为出厂试验电压的85%, å®žé™…æ–½åŠ ç”µåŽ‹ä¸º72kV。试验å�˜åŽ‹å™¨åž‹å�·ä¸ºYD-25/150,é¢�定容é‡�为25kVA。å�˜åŽ‹å™¨é«˜åŽ‹ä¾§å¯¹ä½ŽåŽ‹ä¾§å�Šåœ°çš„电容é‡�为5569pF,当交æµ�è€�压值为72kV 时,å�¯è®¡ç®—出试验å�˜åŽ‹å™¨é«˜åŽ‹ç»•ç»„è¾“å‡ºç”µæµ�为0.126A, 低压侧电æµ�为47.25A,试验å�˜åŽ‹å™¨å®Œå…¨æ»¡è¶³çŽ°åœºè¯•éªŒçš„éœ€è¦�。
  å�˜åŽ‹å™¨ä½ŽåŽ‹ç»•ç»„ç«¯å¤´çŸæŽ¥æŽ¥åœ°ï¼Œé«˜åŽ‹ç»•ç»„ç«¯å¤´çŸæŽ¥ä¸Žè¯•éªŒå�˜åŽ‹å™¨é«˜åŽ‹è¾“å‡ºç»•ç»„ç›¸è¿žï¼Œæ‰€æœ‰è®¾å¤‡æŽ¥åœ°çº¿åœ¨åœ°ç½‘æ‰�é“�å�Œä¸€ç‚¹E 处接地,ç»�æ£€æŸ¥æŽ¥çº¿æ— è¯¯å�Žè°ƒæ•´ä¿�护ç�ƒéš™é—´è·�离,设定其放电电压为82kV,éš�å�Žå¼€å§‹å¯¹å�˜åŽ‹å™¨é«˜åŽ‹ä¾§è¿›è¡Œäº¤æµ�è€�压试验,当试验电压å�‡è‡³72kV,æ£å‡†å¤‡è¯»å�–毫安表电æµ�æ•°æ�®æ—¶ï¼Œå�˜åދ噍10kV 侧套管表é�¢å�‘生ç�«èŠ±æ”¾ç”µï¼Œå�Œæ—¶å�¬è§�é�žå¸¸å¤§çš„æ”¾ç”µå“�声,试验å�˜åŽ‹å™¨æŽ§åˆ¶å¼€å…³è·³é—¸ï¼Œè°ƒåŽ‹å™¨è‡ªåŠ¨å›žé›¶ã€‚ç»�检查,所有设备接地线å�‡åœ¨æŽ¥åœ°ç‚¹E 处脱è�½ï¼Œæ¯«å®‰è¡¨mA å�Šå…¶çŸè·¯åˆ€é—¸Kã€�高压数显电压表V 烧å��,分别测试试验å�˜åދ噍T2高压对低压ã€�高压对地ã€�低压对地的ç»�缘电阻全部为零,表明试验å�˜åދ噍ç»�缘é�åˆ°ç ´å��。
  3 åŽŸå› åˆ†æž�
ã€€ã€€æ ¹æ�®çŽ°åœºæ£€æŸ¥åˆ†æž�ï¼Œè®¤ä¸ºæ¤æ¬¡è¯•验故障主è¦�åŽŸå› æ˜¯æ‰€æœ‰è®¾å¤‡æŽ¥åœ°çº¿ç¼ ç»•ä¸€èµ·å�Žåœ¨æŽ¥åœ°ç‚¹E 处æ�†ç»‘在接地网æ‰�é“�上, 由于接地线采用多股细软铜ä¸�线,而且å�ªç¼ 绕了一圈,铜线很容易散开,使得接地ä¸�牢固。当试验电压å�‡è‡³72kV 时,全部接地线在接地网æ‰�é“�处æ�¾æ•£è„±è�½ï¼Œéš�å�Žäº§ç”Ÿçš„è¿‡æ¸¡è¿‡ç”µåŽ‹é€ æˆ�å�˜åދ噍10kV 套管放电å�Šè¯•验å�˜åŽ‹å™¨çƒ§å��。
  3.1 10kV å¥—ç®¡æ”¾ç”µåŽŸå› åˆ†æž�
  用介�测试仪测得�压器高压绕组对低压绕组�地的电容�Cg为5 569pF,低压绕组对高压绕组�地Cd为9139pF,高低绕组对地Cg+d为6 329pF。
ã€€ã€€æ ¹æ�®ç”µåŠ›å�˜åދ噍介æ�Ÿå’Œç”µå®¹é‡�接线原ç�†åˆ—出以下三个公å¼�:
  Cg=C1+C12 (1)
  Cd=C2+C12 (2)
  Cg+d=C1+C2 (3)
  计算出:C12= Cd+Cg-Cg+d2 =4 189.5pF
  C1=Cg-C12=1 379.5pF
  C2=Cd-C12=4 949.5pF
  æ£å¸¸æƒ…况下被试å�˜åŽ‹å™¨ä½ŽåŽ‹ç»•ç»„çŸæŽ¥æŽ¥åœ°ï¼Œä½ŽåŽ‹ç»•ç»„å�„点与地ç‰ç”µä½�;当被试å�˜åŽ‹å™¨ä½ŽåŽ‹ä¾§æŽ¥åœ°çº¿è„±è�½å�Ž(ä½ŽåŽ‹ç»•ç»„è¿˜æ˜¯çŸæŽ¥åœ¨ä¸€èµ·ï¼Œä¸�考虑低压绕组电感影å“�),相当于K1æ–开。å�‡è®¾t=0 时,K1æ–开,æ–å¼€å‰�瞬间(t=0-),C2上电压U2(0-)还是与地ç‰ç”µä½�,则U2(0-)=0;K1æ–å¼€å�Žçž¬é—´(t=0+),由于电容C2的电压ä¸�能çª�å�˜ï¼Œå…¶åˆ�始电压U2(0+)=U2(0-)=0,一定时间å�Žï¼Œä½ŽåŽ‹ç»•ç»„å¯¹åœ°ç”µåŽ‹å°†è¾¾åˆ°ä¸€ä¸ªç¨³æ€�电压值U2pï¼Œæ¤æ—¶å�˜åŽ‹å™¨ä½ŽåŽ‹ç»•ç»„å¤„äºŽæ‚¬æµ®çŠ¶æ€�,ä½�于高压对地的电场之ä¸ï¼Œç¨³æ€�电压值U2på°†å�–决于高低压绕组间电容C12和低压对地电容C2的大å°�,å�¯åˆ—出公å¼�:U2p= C12C12+C2U,则U2p=33kV。
  电力å�˜åދ噍10kV 绕组出厂和大修试验电压值分别仅为35kV å’Œ30kVï¼Œå› æ¤ï¼ŒU2 大å�¯èƒ½ä¼šé€ æˆ�å�˜åŽ‹å™¨ä½ŽåŽ‹ä¾§ç»•ç»„ç»�缘æ�Ÿä¼¤ï¼Œç»�å†�次进行é�žç ´å��性试验å�Šäº¤æµ�è€�压试验å�ˆæ ¼ï¼Œè¡¨æ˜Žç”µåŠ›å�˜åŽ‹å™¨æ²¡æœ‰æ�Ÿå��,å�¯ä»¥ç»§ç»æŠ•å…¥è¿�行。
  试验时看è§�çš„10kV 套管ç�«èŠ±æ”¾ç”µæ˜¯ç”±ä¸Šè¿°è¿‡æ¸¡è¿‡ç¨‹ä¸äº§ç”Ÿçš„过渡过电压U2使套管表é�¢ç©ºæ°”间隙击穿而产生的, 一般情况10kV 套管表é�¢æ”¾ç”µç”µåŽ‹ä¸�低于74kV, 而过渡过电压U2的大值仅66kV,ä¸�应该使套管击穿,但是,由于å�˜åŽ‹å™¨ä½ŽåŽ‹ä¾§çŸæŽ¥æŽ¥åœ°çº¿è„±è�½å�Žæ�接在å�˜åŽ‹å™¨ä½ŽåŽ‹å¥—ç®¡ä¸Šï¼Œ å‡�å°�了低压套管表é�¢æ²¿é�¢æ”¾ç”µè·�离近一å�Šï¼Œ 其放电电压也大大å‡�å°�ï¼Œå› æ¤ï¼Œè¿‡æ¸¡è¿‡ç”µåŽ‹U2åŠ åœ¨å¥—ç®¡å‰©ä½™è¡¨é�¢è·�离上很容易使其击穿而å�‘生沿é�¢æ”¾ç”µçŽ°è±¡ã€‚
  3.2 试验设备æ�Ÿå��åŽŸå› åˆ†æž�
  试验å�˜åŽ‹å™¨é«˜åŽ‹è¾“å‡ºç»•ç»„ç®€åŒ–ç‰å€¼ç”µè·¯å¦‚图3a 所示,在工频电压作用下,åŒ�间电容很å°�,容抗特别大,ä¸�考虑åŒ�间电容影å“�,å�¦å¤–与低压输入绕组间的电容和互感也忽略ä¸�计。毫安表并è�”的刀闸K 在å�‡åŽ‹è¿‡ç¨‹ä¸æ˜¯é—å�ˆçš„,å�ªæœ‰è¯»æ¯«å®‰è¡¨æ—¶æ‰�æ–开。试验å�˜åŽ‹å™¨é«˜åŽ‹è¾“å‡ºç»•ç»„æœ«ç«¯X 接地,相当于刀闸K2é—å�ˆï¼Œåœ¨å·¥é¢‘电压下绕组上å�„点电压是å�‡åŒ€åˆ†å¸ƒçš„,其值为U=U1 (1-xL)(å…¶ä¸L 为绕组长度,x 为绕组å�„点到首端A 处的è·�离), å�Œæ ·å�‡è®¾t=0 时刀闸K2æ–开,æ–å¼€å‰�瞬间t=0-时,U(0-)=U=U1(1-xL),绕组首端A 处x=0,U(0-)=U1;在绕组末端X 处,x=L,U(0-)=0,如图3b 䏿–œçº¿1。当K2æ–å¼€å�Žçž¬é—´t=0+时, 由于试验å�˜åŽ‹å™¨é«˜åŽ‹ç»•ç»„å¯¹åœ°ç”µå®¹ä¸Šçš„ç”µåŽ‹ä¸�能çª�å�˜ï¼Œç»•组å�„点åˆ�始电压U(0+)与t=0-时相å�Œï¼Œå�³U(0+)=U(0-)=U1(1-xL);而K2æ–å¼€å�Žè¾¾åˆ°ç¨³æ€�时试验å�˜åŽ‹å™¨é«˜åŽ‹è¾“å‡ºç»•ç»„å�„点的稳æ€�电压相å�Œï¼Œéƒ½ä¸ºUp=U1=72kV,如图3b ä¸ç›´çº¿2。
  由以上分æž�å�¯çŸ¥ï¼Œè¯•验å�˜åŽ‹å™¨é«˜åŽ‹è¾“å‡ºç»•ç»„å�„点åˆ�始电压分布与稳æ€�电压分布ä¸�å�Œï¼Œ å› æ¤ä»Žåˆ�始分布到稳æ€�分布也å˜åœ¨ä¸€ä¸ªè¿‡æ¸¡è¿‡ç¨‹ï¼Œåœ¨ç»•组上å�„点产生过渡过电压, 它与被试电力å�˜åދ噍10kV 绕组å�„点过渡过电压ä¸�å�Œï¼Œ10kV 绕组å�„点过渡过电压大å°�相ç‰ä¸”大电压值出现时间一致, 而æ¤å¤„试验å�˜åŽ‹å™¨é«˜åŽ‹ç»•ç»„ä¸Šå�„点的过渡过电压大å°�ä¸�ç‰ä¸”出现大电压值的时间也å�¯èƒ½ä¸�å�Œï¼Œ 但电压大值包络线为图3b ä¸è™šæ–œçº¿3,计算绕组å�„点大过渡过电压值的公å¼�与å‰�é�¢ç›¸å�Œï¼šU大=Up+[Up-U (0+)],则U大=U1(1+xL),当x=L 时,U大=2U1=144kV,å�³è¿‡æ¸¡è¿‡ç¨‹ä¸è¯•验å�˜åŽ‹å™¨é«˜åŽ‹ç»•ç»„å�„点都è¦�产生一个大电压值,但在其末端X 处产生的大电压值比其他任何点è¦�高
  上述过渡过电压对试验设备å�±å®³é�žå¸¸å¤§ï¼Œä¸€æ˜¯ç”±äºŽè¯•验å�˜åŽ‹å™¨é«˜åŽ‹è¾“å‡ºç»•ç»„è¶Šé� 近末端X 处,其ç»�缘越薄弱,仅能承å�—3kV~5kV å·¦å�³ç”µåŽ‹ï¼Œè¿‡æ¸¡è¿‡ç¨‹ä¸äº§ç”Ÿçš„é«˜ç”µåŽ‹å¾ˆå®¹æ˜“é€ æˆ�其高压绕组对低压å�Šåœ°ç»�缘击穿, ç»�解体检查å�‘现绕组部分ç»�缘æ��料烧焦,末端å°�套管表é�¢æœ‰æ”¾ç”µç—•迹和末端引线烧æ–;二是接线脱è�½å�Žç»•组末端过渡过电压作用于毫安表mA å�Šå…¶çŸè·¯åˆ€é—¸K ç‰è¯•验设备上, 很容易使它们击穿烧å��;三是数显电压表V 接地线脱è�½å�Žï¼Œè¯•验å�˜åŽ‹å™¨é¦–ç«¯ç”µåŽ‹ä½¿å…¶çƒ§å��;四是如果接地线脱è�½æ—¶ï¼Œè¯•éªŒäººå‘˜æ£æ–开刀闸K 读å�–毫安表数æ�®ï¼Œä¼šå�±å�Šè¯•验人员人身安全。
  4 预防措施
ã€€ã€€é’ˆå¯¹æ¤æ¬¡äº¤æµ�è€�压试验出现的故障情况,笔者从两个方é�¢æ��出了预防措施:一是改善接地方法;二是改进毫安表接线和读数方法。
  4.1 改善接地方法
  在试验接地方é�¢åº”采å�–以下预防措施: ä¸€æ˜¯å¯¹æ‰€æœ‰æŽ¥åœ°çº¿ä¸Žåœ°ç½‘çš„è¿žæŽ¥é‡‡ç”¨èžºæ “ç‰å›ºå®šè¿žæŽ¥æ–¹å¼�,且必须牢固å�¯é� ;二是ä¸�å�Œè®¾å¤‡çš„æŽ¥åœ°çº¿å…¶æŽ¥åœ°ç‚¹ä¸�å�Œï¼Œä¸�èƒ½ç¼ ç»•åœ¨ä¸€èµ·æŽ¥åœ°ï¼Œç‰¹åˆ«æ˜¯è¢«è¯•è®¾å¤‡çš„æŽ¥åœ°çº¿ä¸Žæ‰€æœ‰è¯•éªŒè®¾å¤‡æŽ¥åœ°çº¿åº”åˆ†å¼€æŽ¥åœ°; 三是è¦�求设备连接线或接地线的截é�¢ç§¯è¶³å¤Ÿå¤§ï¼Œ 满足è€�压时动稳定和çƒç¨³å®šè¦�求;四是试验接好线å�Žï¼Œåº”ç”±ä¸“äººè¿›è¡Œæ£€æŸ¥ï¼Œç¡®è®¤æ‰€æœ‰æŽ¥çº¿æ— è¯¯(包括是å�¦ç‰¢å›ºã€�对地è·�离ã€�安全è·�离是å�¦è¶³å¤Ÿ)å�Žæ‰�能进行试验。
  4.2 改进毫安表接线
ã€€ã€€æœ¬æ¬¡è¯•éªŒä¸æ¯«å®‰è¡¨å¹¶è�”了一个刀闸K, 其作用是防æ¢çŸè·¯ç”µæµ�烧æ¯�毫安表, å�ªæœ‰å¯¹æ¯«å®‰è¡¨è¯»æ•°æ‰�打开。从å‰�é�¢åˆ†æž�å�¯çŸ¥ï¼Œè¯•éªŒè¿‡ç¨‹ä¸æŽ¥åœ°çº¿è„±è�½æ—¶è¯•验å�˜åŽ‹å™¨æœ«ç«¯äº§ç”Ÿçš„é«˜ç”µåŽ‹ä½œç”¨åœ¨åˆ€é—¸å’Œæ¯«å®‰è¡¨ä¸Šä¼šä½¿å…¶çƒ§å��, å¦‚æžœæ¤æ—¶è¯•éªŒäººå‘˜æ£æ‰“开并è�”刀闸K读数会å�±å�Šè¯•éªŒäººå‘˜äººèº«å®‰å…¨ã€‚å› æ¤æœ‰å¿…è¦�对毫安表接线进行改进,å�¯å°†åˆ€é—¸K 改为LA åž‹å¸¸é—æŒ‰é’®ï¼Œå¦‚图4 æ‰€ç¤ºã€‚æ¤æŒ‰é’®åœ¨å�‡åŽ‹è¿‡ç¨‹ä¸æ˜¯é—å�ˆçš„,å�ªæœ‰åœ¨è¯»æ¯«å®‰è¡¨æ—¶æŒ‰ä¸‹æ‰�打开,读完å�Žè‡ªåЍé—å�ˆã€‚读数时试验人员å�¯ç«™åœ¨ä¸€å®šçš„安全è·�ç¦»å¤–ç”¨ä¸€æ ¹ç»�缘棒按下AN 按钮,这档ä¸�ä¼šå¯¹è¯•éªŒäººå‘˜é€ æˆ�伤害,如果看ä¸�清楚毫安表刻度,å�¯ç”¨æœ›è¿œé•œè¯»æ•°ã€‚
  5 总结
  (1)å�˜åŽ‹å™¨äº¤æµ�è€�压试验主è¦�ç”¨äºŽè€ƒæ ¸å…¶ä¸»ç»�ç¼˜çŠ¶å†µï¼Œè¯•éªŒæ—¶åº”å°†è¢«è¯•ç»•ç»„çŸæŽ¥åŠ åŽ‹ï¼Œé�žè¢«è¯•ç»•ç»„çŸæŽ¥æŽ¥åœ°ï¼Œä»¥é˜²ç»•ç»„å±€éƒ¨ç”µä½�å�‡é«˜ï¼Œæ�Ÿä¼¤ç»�缘。本次试验虽然å�˜åŽ‹å™¨ä½ŽåŽ‹ä¾§ç»•ç»„ç”µåŽ‹çª�ç„¶å�‡é«˜åˆ°66kVï¼Œä½†æ²¡æœ‰é€ æˆ�æ�Ÿå��事故。
  (2)对å�˜åŽ‹å™¨äº¤æµ�è€�åŽ‹è¯•éªŒæ‰€æ–½åŠ çš„ç”µåŽ‹è¾ƒé«˜ï¼ŒçŽ°åœºè¯•éªŒæŽ¥çº¿æ—¶è¦�求设备间连接线ã€�设备外壳接地线ã€�é�žè¢«è¯•绕组接地线必须ä¿�è¯�连接良好å�¯é� ,且所有试验接地线应ä¸�在å�Œä¸€å¤„接地。本次试验ä¸ï¼Œç”±äºŽç”µåŠ›å�˜åދ噍é�žè¯•验绕组接地线接地ä¸�良, 产生的过渡过电压达到试验电压的2 å€�,烧å��了试验设备。
  (3)交æµ�è€�压试验过程ä¸è¯»æ¯«å®‰è¡¨æ—¶ï¼Œæ–开其并è�”刀闸å�¯èƒ½å�±å�Šäººèº«å®‰å…¨ï¼Œ å�¯é‡‡ç”¨LA åž‹å¸¸é—æŒ‰é’®ä»£æ›¿å¹¶è�”刀闸,站在安全è·�离外用ç»�缘棒æ“�作按钮。