1、第四章 高压电气系统调试技术（10KV）,李 勇 2009年4月,1、高压电气系统调试操作工艺说明,11 高压电气系统调试工艺流程,12 电力变压器的试验项目及要求,1.2.1 测量绕组连同套管的直流电阻，应符合下列规定： 1 测量应在各分接头的所有位置上进行。 2 试验方法：使用电桥或者大电感直流电阻快速测试仪。 3 1600kVA及以下三相变压器，各相测得值的相互差值应小于平均值的4%，线间测得值的相互差值应小于平均值的2%。1600kVA以上三相变压器，各相测得值的相互差值应小于平均值的2%，线间测得值的相互差值应小于平均值的1%。 4 变压器的直流电阻，与同温下产品出厂实测值比较，相应
2、变化不应大于2%。 5 由于变压器结构原因，差值超过本条3时可只按本条4进行比较。,1.2.2 检查所有分接头的变压比，与制造厂铭牌数据相比应无明显差别，且应符合变压比的规律；使用变比电桥或电压表法。 1.2.3 检查变压器的三相结线组别和单相变压器引出线的极性,可用组别表、矢量图或感应法，结果必须与设计要求及铭牌上的标记和外壳上的符号相符。 1.2.4 测量绕阻连同套管的绝缘电阻、吸收比或极化指数，应符合下列规定： 1 使用兆欧表（2500V/5000V）测量绝缘电阻值。 2 绝缘电阻值不应低于产品出厂试验值的70%。 3 当测量温度与产品出厂试验时的温度相符时，可按表1.2.4所列温度系数
3、进行换算和比较。当温差不符合表1.2.4中值时，则可用线性插入法确定A值，也可按A=1.5K/10计算。,油侵式电力变压器绝缘电阻的温度换算系数 表1.2.4,4 变压器电压等级为35kV及以上，且容量4000kVA及以上时，应测量吸收比R60/R15。吸收比与产品出厂值相比无明显差别，常温下不应小于1.3。当R60s大于3000M时，吸收比可不作考核要求。,1.2.5 测量绕组连同套管的介质损耗角正切值 tg,应符合下列规定： 1 方法：使用介损测试仪测量。 2 当变压器电压等级为35kV及以上时，且容量在8000kVA及以上时，应测量介质损耗角正切值tg。 3 被测绕组的tg值不应大于产品
4、出厂试验值的130%； 4 . 当测量温度与产品出厂试验时的温度不符合时，可按表1.2.5所列温度系数进行换算和比较。当温差不符合表3.2.5中值时，则可用线性插入法确定A值，也可按A=1.3K/10计算。,介质损耗角正切值tg温度换算系数 表1.2.5,1.2.6 绕阻连同套管的交流耐压试验： 1 容量在8000kVA以下，绕阻额定电压在110kV以下的变压器应按表1.2.6的试验电压标准进行交流耐压。接线图示意如下：,2 容量在8000kVA以上，绕组额定电压在110kV以下的变压器，有试验设备时，可按表1.2.6的试验电压标准进行交流耐压； 3 绕组额定电压在110kV及以上的变压器，其
5、中性点应进行交流耐压试验，试验耐受电压标准为出厂试验电压值的80%，见表1.2.7。 4 试验方法：耐压试验变压器，球隙保护，限流保护（水电阻）；特别注意安全距离，接地保护， 试验前及试验后绝缘检查；,表1.2.6 电力变压器和电抗器交流耐压试验电压标准（kV）,表1.2.7 额定电压在110kV及以上的变压器中性点交流耐压试验电压标准（kV）,5 交流耐压试验可以采用外施工频电压试验的方法，也可采用感应电压试验的方法。 试验电压波形尽可能接近正弦，试验电压值为测量电压的峰值除以2，试验时应在高压端监测。 外施交流电压试验电压的频率应为4565Hz，全电压下耐受时间为60s。 感应电压试验时，
6、为防止铁芯饱和及励磁电流过大，试验电压的频率应适当大于额定频率。除另有规定，当试验电压频率等于或小于2倍额定频率时，全电压下试验时间为60s；当试验电压频率大于2倍额定频率时，全电压下试验时间为： 120额定频率试验频率（s）,但不少于15s,1.2.7 变压器的相位检查，变压器相位必须与电网相位一致，一般用电压感应法进行相位检查，也可以用六角相量图法。 1.2.8 在额定电压下对变压器的冲击合闸试验，应进行5次，每次间隔5分钟，应无异常现象。,1.3 互感器的试验项目及要求,1.3.1 测量绕组的绝缘电阻，应符合下列规定： 1 测量一次绕组对二次绕组及外壳、各二次绕组间及其对外壳的绝缘电阻；
7、绝缘电阻值不宜低于1000 M； 2 测量电流互感器一次绕组段间的绝缘电阻，绝缘电阻值不宜低于1000 M，但由于结构原因无法测量时可不进行； 3 测量电容式电流互感器的末屏及电压互感器接地端（N）对外壳（地）的绝缘电阻，绝缘电阻值不宜低于1000 M。若末屏对地绝缘电阻小于1000 M时，应测量其tg。 4 绝缘电阻测量应使用2500V兆欧表。,1.3.2 互感器交流耐压试验，应符合下列规定： 1 应按出厂试验电压的80%进行； 2 电磁式电压互感器（包括电容式电压互感器的电磁单元）在遇到铁芯磁密较高的情况下，宜按下列规定进行感应耐压试验： 1) 感应耐压试验电压应为出厂试验电压的80%；
8、2) 试验电源频率和试验电压时间参照本规程1.2.6第5条的规定执行。 3) 感应耐压试验前后，应各进行一次额定电压时的空载电流及空载损耗测量，两次测得值相比不应有明显差别； 4) 电压等级66kV及以上的油浸式互感器，感应耐压试验前后，应各进行一次绝缘油的色谱分析，两次测得值相比不应有明显差别； 5) 感应耐压试验时，应在高压端测量电压值； 6) 对电容式电压互感器的中间电压变压器进行感应耐压试验时，应将分压电容拆开，由于产品结构原因现场无条件拆开时，可不进行感应耐压试验。,3 二次绕线之间及其对外壳的工频耐压试验电压试验电压标准应为2kV。 4 电压等级220kV以上的SF6气体绝缘互感器
9、（特别是电压等级为500kV的互感器）宜在安装完毕的情况下进行交流耐压试验； 5 电压等级110kV及以上的电流互感器末屏及电压互感器接地端（N）对地的工频耐压试验电压标准，应为3kV,1.3.3 电压等级35kV及以上互感器的介质损耗角正切值tg测量，应符合下列规定： 1 互感器的绕组tg测量电压应在10kV测量，介质损耗角正切值tg（%）不应大于表1.3.3中数据。当对绝缘性能有怀疑时，可采用高压法进行试验，在（0.51）Um范围内进行，tg变化量不应大于0.2%，电容变化量不应大于0.5%； 2 末屏tg测量电压为2kV。 注：本条主要适用于油浸式互感器。SF6气体绝缘和还氧树脂绝缘结构
10、互感器不适用， 注硅脂等干式互感器可以参照执行。,表1.3.3 tg（%）限值,1.3.4 测量绕组的直流电阻。 1.3.5 测量电流互感器的励磁特性曲线。应用伏安法测量。 1.3.6 检查互感器的三相结线组别和单相互感器引出线的极性。应用感应法测量。 1.3.7 误差测量。 1.4 断路器的试验项目及要求 1.4.1 油断路器的试验项目，应包括下列内容 1 测量绝缘电阻。 2 测量35kV多油断路器的介质损耗正切值tg。 3 测量35kV以上少油断路器的直流泄漏电流。 35kV以上少油断路器的支柱瓷套连同绝缘拉杆以及灭弧室每个断口的直流泄漏电流试验电压应为40kV，并在高压测读取1分钟时的泄
11、漏电流值，不应大于10A；220kV及以上的，泄漏电流值不宜大于5A。,. 交流耐压试验。断路器交流耐压试验标准见表3.4.1。 35kV及以下的油断路器应按相间及对地进行耐压，少油断路器在分闸状态下按附录A规定的标准进行断口耐压。下面是油断路器交流耐压试验的接线示意图：,5 测量每相导电回路的电阻。 6 测量油断路器分、合闸线圈及合闸接触器线圈的绝缘电阻及直流电阻。 7 油断路器操动机构的试验。 8 绝缘油试验。 压力表及压力动作阀的检查。 测量油断路器的分、合闸时间。用继报之星测量分、合闸时间及同期性，如下图： 试验时，按下“开始”键，合上双刀开关，自动记录各相分（合）闸时间,Ac的动作时
12、间可以计算出来。,1.4.2 真空断路器的试验项目，应包括下列内容： 1 测量绝缘电阻。 2 测量每相导电回路的电阻。 3 交流耐压试验。标准见表3.4.1。 4 测量断路器的分、合闸时间。方法同油断路器。 5 测量断路器主触头分、合闸的同期性。用动态测试仪进行测量，实测值应符合产品说明书的规定。 6 测量断路器主触头的弹跳时间。用动态测试仪进行测量，实测值不应大于2ms。 7 测量分、合闸线圈及合闸接触器线圈的绝缘电阻和直流电阻。 8 断路器操动机构的试验。,1.4.3 六氟化硫断路器的试验，应包括下列内容： 1 测量绝缘电阻； 2 测量主回路的导电电阻； 3 主回路的交流耐压试验； 4 密
13、封性试验； 5 测量六氟化硫气体含水量； 6 封闭式组合电器内各元件的试验； 7 组合电器的操动试验； 8 气体密度继电器、压力表和压力动作阀的检查,1.5 其它高压设备及材料的试验项目及要求 1.5.1 隔离开关、负荷开关及高压熔断器的试验项目，应包括下列内容： 1 测量绝缘电阻； 2 测量高压限流熔丝管熔丝的直流电阻； 3 测量负荷开关导电回路的电阻； 4 交流耐压试验，试验标准按附录A。 5 检查操动机构线圈的最低动作电压； 6 操动机构的试验。 1.5.2 套管的试验项目，应包括下列内容： 1 测量绝缘电阻； 2 测量20kV以上非瓷套管的介质损耗角正切值tg和电容值； 3 交流耐压试
14、验，试验标准按附录A 1.5.3 悬式绝缘子和支柱绝缘子的试验项目，应包括下列内容： 1 测量绝缘电阻； 2 交流耐压试验，试验标准按附录A。,1.5.4 电力电缆的试验项目，应包括下列内容： 1.5.4.1 测量绝缘电阻； 测量各电缆导体对地或对金属屏蔽层间和各导体间的 绝缘电阻，应符合下列规定： 1 耐压试验前后，绝缘电阻测量应无明显变化； 2 橡塑电缆外护套、内衬层的绝缘电阻不应低于0.5 M/km; 3 测量绝缘用兆欧表的额定电压，宜采用如下等级： 1）0.60/1kV电缆用1000V兆欧表； 2）0.60/1kV以上电缆用2500V兆欧表；6/6kV及以上电缆也可用5000V兆欧表；
15、 3）橡塑电缆外护套、内衬层的测量用500V兆欧表。,1.5.4.2 直流耐压试验电压及泄漏电流的测量，应符合下列规定： 1 直流耐压试验电压： 1）18/30kV及以下电压等级的像塑绝缘电缆直流耐压试验电压，应按下式计算： Ut=4U0 （U0为电缆导体对地或对金属屏蔽层间的额定电压） 2）纸绝缘、充油绝缘电缆较少见，其直流耐压试验有关规定见国标50150-2006第18章。 2 试验时，试验电压可分46阶段均匀升压，每阶段停留1min，并读取泄漏电流值。试验 电压升至规定值后维持15min,其间读取1min和15min时泄漏电流。测量时应消除杂散电流的影响。 3 纸绝缘电缆泄漏电流的三相不
16、平衡系数（最大值与最小值之比）不应大于2；当6/10kV及以上电缆的泄漏电流小于20A和6kV及以下电压等级电缆的泄漏电流小于10A时，其不平衡系数不作规定。泄漏电流值和不平衡系数只作为判断绝缘状况的参考，不作为是否能投入运行的判断。其他电缆泄漏电流值不作规定。 4 电缆的泄漏电流具有下列情况之一，电缆绝缘可能有缺陷，应找出缺陷部位，并予以处理： 1）泄漏电流很不稳定； 2）泄漏电流随试验电压升高急剧上升； 3）泄漏电流随试验时间延长有上升现象。,1.5.4.3 交流耐压试验 1 橡塑电缆优先采用20300Hz交流耐压试验。20300Hz交流耐压试验电压和时间见表3.5.4。 2 不具备上述试
17、验条件或有特殊规定时，可采用施加正常系统相对地电压24h方法代替交流耐压。 1.5.4.4 测量金属屏蔽层电阻和导体电阻比； 1.5.4.5 检查电缆线路两端的相位。 1.5.5 交流电动机的试验项目，应包括下列内容： 1 测量绕组的绝缘电阻及吸收比； 2 测量绕组的直流电组； 3 定子绕组的直流耐压试验和泄漏电流测量； 4 定子绕组的交流耐压试验，试验电压标准如下:,1.5.6 避雷器的试验 1.5.6.1 金属氧化物避雷器的试验项目，应包括下列内容： 1 测量金属氧化物避雷器及基座绝缘电阻； 2 测量金属氧化物避雷器的工频参考电压和持续电流； 3 测量金属氧化物避雷器直流参考电压和0.75
18、倍直流参考电压下的泄漏电流； 4 检查放电计数器动作情况及监视电流表指示； 5 工频放电电压试验。 注：1 无间隙金属氧化物避雷器的试验项目应包括本条第1、2、3、4款的内容，其中第2、3两款可选做一款； 2 有间隙金属氧化物避雷器的试验项目应包括本条第1、5款的内容。,1.5.6.2 金属氧化物避雷器绝缘电阻测量，应符合下列规定： 1 35kV以上电压：用5000V兆欧表，绝缘电阻不小于2500 M； 2 35kV及以下电压：用2500V兆欧表，绝缘电阻不小于1000 M； 3 低压（1kV以下）：用500V兆欧表，绝缘电阻不小于2 M。 基座绝缘电阻不小于5 M。 1.5.6.3 测量金属
19、氧化物避雷器的直流参考电压（对应于直流参考电流，比如1mA），实测值与制造厂值比较，变化不应大于5%；0.75倍直流参考电压下的泄漏电流值不应大于50A，或符合产品技术条件要求。 1.5.6.4 检查放电计数器的动作应可靠，避雷器监视电流表指示应良好。 1.5.6.5 工频放电电压试验，应符合下列规定： 1 工频放电电压，应符合产品技术条件的规定； 2 工频放电电压试验时，放电后应快速切除电源，切断电源时间不大于0.5秒，过流保护动作电流控制在0.20.7A。,1.6 系统调试,1.6.1 断路器的通电操作； 控制系统应逐回路进行通电操作和确认，以确保系统能够正确、可靠地工作。断路器等设备应在
20、线圈电压全压和欠压情况下连续进行手动3次以上通断空操作，并无异常现象。模拟短接各类保护接点，断路器等设备应可靠动作、声响及灯光指示正确。 1.6.2 过流保护的模拟试验过流保护的模拟操作是在主回路通以计算值电流或将电流互感器二次侧接点断开串入动作电流检查过流继电器，应正确操作。如检查速断保护装置，则不必串入电流互感器线圈。先手动逐一闭合各继电器接点、让断路器跳闸，然后按a,b,c回路逐一模拟动作电流，使有关电流继电器动作跳闸，以检查电流继电器及线路的正确性。使用继保之星的电流输出回路。,1.6.3 差动保护装置的系统调整 1 为了保证差动保护的正确动作，在其投入运行前，必须进行系统调整。系统调
21、整的内容如下： a) 测量每相中的二次电流，并检查其相位以及各相电流之间的相位关系； b) 测量差动继电器动作线圈和中线回路内的不平衡电流； c) 保护装置整组动作试验； d) 变压器的差动保护，应作变压器无负荷多次合闸试验，以检查能否躲开励磁涌流的冲击； e) 变压器差动保护的系统调整。,2 差动保护的接线及方法三相双线圈电力变压器的接线有四种：Y/Y0-12，Y/-11，Y0/-11，Y/Y-12。从对差动保护电流互感器接线的影响来看，只有三种，Y/Y-12, Y/-11，Y/-1；调试方法参照继保之星，模拟变压器原方电流I1和付方电流I2加至保护，由保护组合出动作电流和制动电流进行试验。
22、试验时通过改变I1、I2来达到改变Id和Iz,绘制比率制动曲线。用测试仪输出两路电流作为原方电流I1和付方电流I2（一般用IA作I1，IB作I2，IC作附加相），直接加入差动中，给定一个付方电流I2，从小到大调节原方电流I1,在每一个动作点时的I1、I2值，计算机根据保护的Id和Iz计算公式计算出当时的Id和Iz,，在制动曲线图上打一个点。当变压器接线为Y/Y-12,选相位不调整。当变压器接线为Y/,如果保护设计为高压侧内部补偿，选高压侧相位调整。如果保护设计为低压侧内部补偿，选低压侧相位调整，如果保护无内部相位补偿，靠外部接线补偿，则选不调整。电流差动的接线方法见继保之星说明书第25页。,1
23、.6.4 电压互感器二次回路系统的通电检查 为保证电压互感器二次回路接线正确，必须进行检查，其步骤如下： 1 取下互感器二次侧熔断器，用1000V摇表摇1min 检查电压回路绝缘兼作回路耐压考核； 2 用万能表测量干线相间电阻，阻值应在几十至几百欧以上，以免相间短路或错把电压线接至 电流线圈。 3 在互感器二次侧熔断器的出端通入另一带4A熔断器的三相或单相(分a,b,c三次通电)，检查电源至电压干线，用电压表按相检查各盘、高压箱上电压端子所接各仪表，继电器等端子上的电压与送入的电压相符、相别是否正确。,1.6.5 变压器瓦斯保护装置的系统检查 瓦斯保护是变压器的基本保护，它能反映变压器油箱内的
24、所有故障，即包括几匝的轻微短路。这是其他保护装置所不能达到的。但瓦斯保护的正确动作与否，与安装和调整的质量关系很大。务必注意如下几点： 1 装有瓦斯继电器的电力变压器，在安装时应使其顶盖沿瓦斯继电器的方向有1%1.5%的升高坡度，由变压器至油枕的油管应有2%4%(以变压器顶盖为准)的升高坡度，以便瓦斯继电器能正确动作； 2 检查瓦斯继电器顶盖上的箭头应指向油枕，油枕与油箱之间的油管上的油门应打开； 3 接至瓦斯继电器上的导线，应有防油绝缘导线。操作电源为直流时，可以不考虑极性； 4 用压缩空气或者强力的打气管(如果没有试验装置则用顶针)，分别使瓦斯继电器的信号浮子动作于信号，跳闸浮子动作于跳闸
25、； 5 放出瓦斯继电器内残存的气体。,1.6.6 高压变电所的设备整组耐压试验 1 对高压变电所的每一段母线、断路器、电流互感器、电压互感器，进行交流耐压试验，要求外壳可靠多点接地，接地线必须用多股软线，避雷器要脱开。 2 试验设备及方法同图3.4.1.4中的图示。 3 试验标准：按照电压等级参照附录A标准，整组时按照最低标准进行试验。 2 质量验收标准 2.0.1 建筑电气工程施工质量验收规范GB 503032002用强制性条文规定：高压电气设备及继电保护系统的交接试验必须符合现行国家标准电气装置安装工程电气设备交接试验标准GB 50150-2006的规定。 2.0.2 高压电气系统调试的质
26、量验收标准执行电气装置安装工程电气设备交接试验标准GB50150-2006，且无主控项目和一般项目之分。,3 施工注意事项 3.1 应注意的质量问题 3.1.1 系统调试完成后要将原理图改动部分、现场变更部分整理，并在竣工图上做好详细标记。 3.1.2 要求使用公司的标准记录表格填写试验记录，书写工整或者用电子表格填写。 3.1.3 试验数据要求真实，符合国标要求。 3.2 主要的安全注意事项 3.2.1 严格遵守电气安装安全操作规程。 3.2.2 要注意高压试验时的安全距离。 3.2.3 试验区域要设防护栏，并挂警示牌。 3.2.4 高压试验时必须一人操作一人监护。 3.2.5 被试物两端必
27、须有人监护,4 高压电气调试记录 4.0.1 调试记录由调试人员填写，经该工程调试负责人审核，专业质检员加盖“合格”章，装订成册送调试单位技术负责人签字批准后，移交工程管理部门和业主。 4.0.2 高压电气系统的调试记录表格由一冶电装公司按电气装置安装工程电气设备交接试验标准（GB 50150-2006）的要求制定。,一般情况下应填写的记录表格如下：,a) 断路器试验记录调95-1 b) 电力变压器试验记录调95-2 c) 电流互感器试验记录调95-3 d) 电压互感器试验记录调95-4 e) 接地装置接地电阻测定试验记录调95-5 f) 避雷器试验记录调 95-6 g) 电器设备介质损失角试验记录调 95-8 h) 零序电流互感器试验记录调95-9 i) 电气设备交流耐压试验记录调95-10 j) 电力电缆泄漏试验记录调95-12 k) 测量仪表校验记录调95-13 l) -型反比延时电流继电器调试记录调95-15 m) -型电流（电压）继电器调试记录调95-16,
