电容器电气试验作业指导书.docx
《电容器电气试验作业指导书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电容器电气试验作业指导书.docx（33页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
电容器电气试验作业指导书
电容器电气试验标准化作业指导书（试行）
一
适用范围
本作业指导书适应于高压并联电容器、串联电容器、交流滤波电容器、集合式电容器、断路器电容器、耦合电容器和电容式电压互感器的电容分压器的交接或预防性试验。
二
引用的标准和规程
GB50150-91《电气设备交接及安装规程》
DL/T596-1996《电力设备预防性试验规程》
制造厂出厂说明书
三
试验设备、仪器及有关专用工具
交接及大修后试验所需仪器仪表及材料：
预防性试验所需仪器仪表及材料：
序号
试验所用设备（材料）
数量
序号
试验所用设备（材料）
数量
1
兆欧表
1块
2
电源盘
2个
3
介损测试仪
1套
4
刀闸板
2块
5
常用仪表（电压表、微安表、万用表等）
1套
6
小线箱（各种小线夹及短接线）
1个
7
局部放电测试仪
1套
8
交流耐压试验系统
1套
9
常用工具
1套
10
安全带
3根
11
示波器
1台
12
暂态录波系统
一套
13
操作杆
3副
14
设备试验原始记录
1本
序号
试验所用设备（材料）
数量
序号
试验所用设备（材料）
数量
1
兆欧表
1块
2
介损测试仪
1套
3
常用仪表（电压表、微安表、万用表等）
1套
4
小线箱（各种小线夹及短接线）
1个
5
安全带
2根
6
电源盘
1个
7
操作杆
3副
8
常用工具
1套
9
设备预试台帐
1套
四
安全措施、试验工作要求
1.必须严格执行DL409-1991《电业安全工作规程》及公司相关安全规定。
2.现场工作负责人负责测试方案的制定及现场工作协调联络和监督。
五
电气试验项目及要求
渗漏油检查
1.11.11.1目的检查电容器是否有渗漏油现象。
1.21.21.2试验性质交接、大修后、预防性试验或每6个月。
1.31.31.3测量结果的分析判断有渗漏油现象应停止使用。
1.41.41.4注意事项渗漏油检查由变电站值班员或检修人员观察。
交流耐压
2.12.12.1目的检查电容器极间或极对壳的绝缘性能。
2.22.22.2试验性质交接
2.32.32.3使用仪表调压器、工频试验变压器、分压器、限流电阻、测量用电流电压表。
2.42.42.4试验步骤
电容器极间交流耐压试验所需无功容量较大，有试验条件的可用试验变压器对电容器直接加压试验，否则采用串联谐振的试验方法。
消弧线圈L2与电容量并联，以补偿电容电流，
使其并联后仍为容性，再与消弧线圈L1串联，L1用于电压补偿，以实现用较低的电源电压和较小的电流来满足试验电压较高、电流较大的试品的试验要求。
电容器极对外壳的交流耐压试验将电容器的两极连接在一起，外壳接地，用一般的耐压试验方法，对电容器两极逐步加至试验电压，并持续1min。
2.52.52.5接线图电容器极间交流耐压采用补偿方法的试验接线如图2所示。
2.62.62.6测量结果的分析判断交流耐压过程中无放电、升温和击穿为合格。
2.72.72.7注意事项交流耐压试验电压应按产品出厂试验电压值的75%进行。
绝缘电阻
3.13.13.1目的检查电容器极间和双极对壳的绝缘状况。
3.23.23.2试验性质交接、大修后、预防性试验。
3.33.33.3使用仪表绝缘摇表或兆欧表。
3.43.43.4试验步骤
一般用2500V兆欧表测量电容器的绝缘电阻。
对断路器电容器、耦合电容器和电容式电压互感器的电容分压器，测量两极间的绝缘电阻；对并联电容器、串联电容器和交流滤波电容器，测量两极对外壳的绝缘电阻（测量时两极应短接），以检查器身套管等的对地绝缘。
3.53.53.5测量结果的分析判断
并联电容器、串联电容器和交流滤波电容器极对壳绝缘电阻不低于2000MΩ；断路器电容器、耦合电容器和电容式电压互感器的电容分压器极间绝缘电阻不低于5000MΩ；耦合电容器低压端对地绝缘电阻不低于100MΩ；集合式电容器的相间和极对壳绝缘电阻不做规定。
3.73.73.7注意事项
3.7.1串联电容器极对壳绝缘、耦合电容器低压端对地绝缘用1000V兆欧表测量，其余用2500V兆欧表测量。
3.7.2使用兆欧表测量时应注意在测量前后均应对电容器充分放电；测量过程中，应充断开兆欧表与电容器的连接面停止摇动兆欧表的手柄，以免电容器反充放电损坏兆欧表。
介质损耗角正切值
δ及电容值
4.14.14.1目的检查电容器极间电容量及其介质损耗。
4.24.24.2试验性质交接、大修后、预防性试验。
4.34.34.3使用仪表电容表、介质损耗电桥、调压器、工频试验变压器、分压器、标准电容。
4.44.44.4试验步骤
测量极间电容量可采用电容表直接测量、电流电压表法和电桥法。
电容表法可以直接读数，简单易行，但受电容表准确度和测量电容值大小的限制。
用电流、电压表法测量电容量的接线如图1所示。
测量电压取0.05～0.5Un，额定电压Un较低的电容器应取较大的系数，测量时要求电源频率稳定，并为正弦波，测量读数用电流、电压表均不低于0.5级。
加上试验电源，待电压、电流表指针稳定以后，同时读取电流和电压。
当被试品的容抗较大时，电流表的内阻可以忽略不计，其被测电容为
Cx=I*106/2πfU
式中，I—通过被试电容器的电流（A）；U—加于被试电容器的试验电压（V）；f—试验电源频率（Hz）；Cx—被试电容量（μF）。
4.54.54.5接线图
图1用电流、电压表法测量电容器接线图
图2极间交流耐压、tgδ和电容量测量接线图图2中TR为移圈调压器；T为隔离变压器；L1、L2为消弧线圈；Cx为被试电容器；CN为标准电容器；RN为交流分流器；TV1、TV2为电压分压器；TA为电流互感器，r为阻尼电阻；F为保护球隙；S1～S3为开关。
U1为电源电压；U2为加在被试电容器上的电压；U为补偿电压；I1为试验变压器的电流；I2为补偿电流；Ic为被试电容器的电容电流。
4.64.64.6测量结果的分析判断
10kV或额定电压下油纸绝缘耦合电容器介质损耗角正切值tgδ小于0.5，膜纸绝缘耦合电容器介质损耗角正切值tgδ小于0.2；每相并联电容器、串联电容器、交流滤波电容器、集合式电容器、耦合电容器和电容式电压互感器的电容分压器的电容值偏差不超出额定值的-5%～+10%范围，电容器叠柱中任何两单元的实测电容之比值与这两单元的额定电压之比值的倒数之差不应大于5%；断路器电容器电容值的偏差应在额定电容值的±5%范围内。
对电容器组，还应测量总的电容值。
交流滤波电容器组的总电容值应满足交流滤波器调谐的标准。
4.74.74.7注意事项
4.7.1耦合电容器、电容式电压互感器的电容分压器采用电桥法正接线测量，电容式电压互感器的电容分压器的电容值与出厂值相差±2%范围时准确度为0.5级及0.2级的应进行误
差试验。
4.7.2断路器电容器的介质损耗角正切值tgδ及电容值用电桥法正接线与断口并联测量。
对OWF系列电容器tgδ≥0.5%时，宜停止使用。
4.7.3并联电容器、串联电容器、交流滤波电容器、集合式电容器在预防性试验时不测量介质损耗角正切值tgδ。
并联电阻值测量
5.15.15.1试验性质交接、大修后、预防性试验。
5.35.35.3使用仪表万用表
5.45.45.4试验步骤
并联电容器、串联电容器和交流滤波电容器并联电阻采用自放电法测量，断路器电容器并联电阻可用万用表测量。
5.55.55.5测量结果的分析判断并联电阻值与出厂值的偏差在±10％范围内为合格。
5.65.65.6注意事项耦合电容器、电容式电压互感器的电容分压器不做这项试验。
局部放电试验
6.16.16.1目的检查电容器的绝缘性能。
6.26.26.2试验性质交接。
6.36.36.3使用仪表
调压器、试验变压器、分压器、局部放电测量装置
6.46.46.4试验步骤
预加电压值为0.8×1.3，停留时间大于10s；降至测量电压值为1.1
Um
Um
/
，维持1min
后，测量局部放电量。
6.56.56.5测量结果的分析判断
试验电压下放电量小于10pC为合格，放电量超过规定时，应综合判断，局部放电量无明显增长时一般仍可使用，但应加强监视。
6.7注意事项局部放电试验仅限于耦合电容器和电容式电压互感器的电容分压器，除交接外，局部放
电试验仅在其它试验判断电容器绝缘有疑问时进行，多节组合的耦合电容器可分节进行试验。
电容器组现场投切试验
7.17.17.1目的检查并联电容器组回路的投切性能。
7.27.27.2试验性质系统试验，适用于并联电容器组。
7.37.37.3使用仪表测量用电流、电压表，示波器，暂态录波系统，电容分压器。
7.47.47.4试验步骤
在电网额定电压下，对电力电容器组回路进行3次合闸、分闸试验，测量投切过程中三相稳态和暂态的母线及电容器上的电压波形、合闸过程的三相涌流波形、避雷器的动作电流。
电流、电压的稳态信号可通过变电站的CT和PT二次直接读取，同时用光线示波器记录波形；因合闸涌流的频率约为几百赫兹，可从CT抽取信号输入示波器；暂态电压信号由电容分压器降低电压获得，通过阻抗变换器再输入暂态录波系统；避雷器的动作电流应通过分流器FL抽取信号输入示波器。
试验接线时，所有暂态测量信号线均应使用双屏蔽电缆，并采用阻抗匹配措施。
7.57.57.5接线图
图310kV电容器组现场投切试验接线图
7.67.67.6测量结果的分析判断熔断器不应熔断；电容器组各相电流相互间的差值不宜超过5%。
7.77.77.7注意事项
为保证测量信号的可靠记录，应保持开关投切的动作时间与暂态录波装置启动的同步，每次操作完毕后，须及时分析波形图，如出现异常由现场负责人决定试验是否继续进行。
互感器电气试验标准化作业指导书（试行）
一、适用范围本作业指导书适应于35kV及以上电磁式、电容式互感器的交接或预防性试验。
二、引用的标准和规程GB50150-91《电气设备交接及安装规程》DL/T596-1996《电力设备预防性试验规程》
高压电气设备试验方法制造厂说明书三、试验仪器、仪表及材料
交接及大修后试验所需仪器及设备材料：
预防性试验所需仪器及设备材料：
序号
试验所用设备（材料）
数量
序号
试验所用设备（材料）
数量
1
兆欧表
1块
2
电源盘
2个
3
介损测试仪
1套
4
刀闸板
2块
5
常用仪表（电压表、微安表、万用表等）
1套
6
小线箱（各种小线夹及短接线）
1个
7
局部放电测试仪
1套
8
交流耐压试验系统
1套
9
常用工具
1套
10
安全带
3根
11
操作杆
3副
12
设备试验原始记录
1本
序号
试验所用设备（材料）
数量
序号
试验所用设备（材料）
数量
1
兆欧表
1块
2
介损测试仪
1套
3
常用仪表（电压表、微安表、万用表等）
1套
4
小线箱（各种小线夹及短接线）
1个
5
安全带
2根
6
电源盘
1个
7
操作杆
3副
8
常用工具
1套
9
设备预试台帐
1套
四、安全工作的一般要求
3.必须严格执行DL409-1991《电业安全工作规程》及公司相关安全规定。
4.现场工作负责人负责测试方案的制定及现场工作协调联络和监督。
五、试验项目
绝缘电阻的测量
1.11.11.1试验目的
有效发现设备整体受潮和脏污，以及绝缘击穿和严重过热老化等缺陷
1.21.21.2该项目适用范围
电流和电压互感器交接、大修后试验和预防性试验
1.31.31.3试验时使用的仪器
2500V兆欧表、1000V兆欧表或具有1000V和2500V档的电动绝缘兆欧表
1.41.41.4测量步骤
1.4.1断开被试品的电源，拆除或断开对外的一切连线，将被试品接地放电。
放电时应用绝缘棒等工具进行，不得用手碰触放电导线。
1.4.2一次绕组用2500V兆欧表测量，二次绕组用1000V兆欧表测量。
测量时，被测量绕组短接至兆欧表，非被试绕组均短路接地。
1.4.3用干燥清洁柔软的布擦去被试品外绝缘表面的脏污，必要时用适当的清洁剂洗净。
1.4.4兆欧表上的接线端子“E”接被试品的接地端，“L”接高压端，“G”接屏蔽端。
采用屏蔽线和绝缘屏蔽棒作连接。
将兆欧表水平放稳，当兆欧表转速尚在低速旋转时，用导线瞬时短接“L”和“E”端子，其指针应指零。
开路时，兆欧表转速达额定转速其指针应指“∞。
然后使兆欧表停止转动，将兆欧表的接地端与被试品的地线连接，兆欧表的高压端接上屏蔽连接线，连接线的另一端悬空（不接试品），再次驱动兆欧表或接通电源，兆欧表的指示应无明显差异。
然后将兆欧表停止转动，将屏蔽连接线接到被试品测量部位。
1.4.5驱动兆欧表达额定转速，或接通兆欧表电源，待指针稳定后（或60s），读取绝缘电阻值。
1.4.6读取绝缘电阻后，先断开接至被试品高压端的连接线然后再将兆欧表停止运转。
1.4.7断开兆欧表后对被试品短接放电并接地。
1.4.8测量时应记录被试设备的温度、湿度、气象情况、试验日期及使用仪表等。
极性检查
2.2.2.111该项目适用范围
2.2.2.222试验时使用的仪器
电流互感器交接试验
毫伏表，干电池等
2.2.2.333测量步骤极性检查试验接线如图1所示，当开关S瞬间合上时，毫伏表的指示为正，指针右摆，然后回零，则L1和K1同极性。
装在电力变压器套管上的套管型电流互感器的极性关系，也要遵循现场习惯的标法，即“套管型
电流互感器二次侧的始端a与套管上端同极性”的图1电流互感器极性检查接线图原则。
因为套管型电流互感器是在现场安装的，因
此应注意检查极性，并做好实测记录。
励磁特性试验
3.13.13.1试验目的
可用此特性计算10％误差曲线，可以校核用于继电保护的电流互感器的特性是否符合要求，并从励磁特性发现一次绕组有无匝间短路。
3.23.23.2该项目适用范围电流互感器的交接试验
3.33.33.3试验时使用的仪器调压器、电压表、电流表等
3.43.43.4测量步骤按图2所示接线。
图2电流互感器的励磁特性试验接线图
（a）输出电压220～380V；（b）输出电压500V；TR一调压器；PA一电流表；PM电厂表
试验时电压从零向上递升，以电流为基准，读取电
压值，直至额定电流。
若对特性曲线有特殊要求而
需要继续增加电流时，应迅速读数，以免绕组过热。
3.5测量结果判断
当电流互感器一次绕组有匝间短路时，其励磁特性在开始部分电流较正常的略低，如图3中曲线2图3电流互感器二次绕组匝间短路时的励磁或3所示，因此在录制励磁特性时，在开始部分多特性曲线
测几点。
当电流互感器一次电流较大，励磁电压也1－正常曲线2－短路1匝；3－短路2匝
高时，可用2（b）的试验接线，输出电压可增至500V左右。
但所读取的励磁电流值仍只为毫安级，在试验时对仪表的选用要加以注意。
根据规程规定，电流互感器只对继电保护有特性要求时才进行该项试验，但在调试工作中，当对测量用的电流互感器发生怀疑时，也可测量该电流互感器的励磁特性，以供分析。
电流比效对试验
4.14.14.1该项目适用范围
电流互感器的交接试验
4.24.24.2试验时使用的仪器
电压表、电流表、升流器、标准电流互感器、调压器等
4.34.34.3测量步骤
图4电流比测量接线T－升流器；TAX－被试电流互感器；TAN－标准电流互感器
理想的电流互感器的电流比应与匝数比成反比，即：
I1/I2=N2/N1式中：
I1—一次电流（A）；I2—M次电流（A）；N1—一次绕组匝数；N2—二次绕组匝数。
电流比测量接线见图4，如被测互感器TAX实际的电流比为KX＝I1X/I2X标准电流互感器的变流比为KN＝I1N/I2N已知被试电流互感器的铭牌标定电流比为K1X。
一、二次绕组直流电阻测量
5.15.15.1该项目适用范围
电流互感器的交接试验
5.25.25.2试验时使用的仪器
QJ44型双臂电桥、甲电池等
5.35.35.3测量步骤
以QJ44型双臂电桥为例，测量步骤如下：
测量前首先调节电桥检流计机械零位旋钮，置检流计指针于零位。
接通测量仪器电源，具有放大器的检流计应操作调节电桥电气零位旋钮，置检流计指针于零位。
接人被测电阻时，双臂电桥电压端子P1、P2所引出的接线应比由电流端子Cl、C2所引出的接线更靠近被测电阻。
测量前首先估计被测电阻的数值，并按估计的电阻值选择电桥的标准电阻RN和适当的倍率进行测量，使“比较臂”可调电阻各档充分被利用，以提高读数的精度。
测量时，先接通电流回路，待电流达到稳定值时，接通检流计。
调节读数臂阻值使检流计指零。
被测电阻按下式计算
被测电阻＝倍率×读数臂指示如果需要外接电源，则电源应根据电桥要求选取，一般电压为2～4V，接线不仅要注意极性正确，而且要接牢靠，以免脱落致使电桥不平衡而损坏检流计。
测量结束时，应先断开检流计按钮，再断开电源，以免在测量具有电感的直流电阻时其自感电动势损坏检流计。
6.
δ及电容量
及以上
测量
6.16.16.1该项目适用范围
电流互感器的交接、大修后和预防性试验
6.26.26.2试验时使用的仪器
0.5级及以上精度、三位有效数值及以上，自动抗干扰一体化电桥或QS19型电桥等。
6.36.36.3测量步骤
一般采用正接线法测量，试验接线和测试步骤参见测试仪器的使用说明书。
操作及注意事项：
测量tgδ是一项高电压试验电桥桥体外壳应用足够截面的导线可靠接地，对桥体或标
准电容器的绝缘应保持良好状态。
反接线测量时，桥体内部及标准电容器外壳均带高压，应
注意安全距离。
6.46.46.4影响
δ的因素和结果的分析
在排除外界干扰，正确地测出tgδ值后，还需对tgδ的数值进行正确分析判断。
为此，
就要了解tgδ与哪些因素影响有关。
根据tgδ测量的特点，除不考虑频率的影响（因施加
电压频率基本不变）外，还应注意以下几个方面的问题。
（1）、温度的影响
温度对tgδ有直接影响，影响的程度随材料、结构的不同而异。
一般情况下，tgδ是随温度上升而增加的。
现场试验时，设备温度是变化的，为便于比较，应将不同温度下测得的tgδ值换算至20℃（见附录B）。
例如，25℃时测得绝缘油的介质损失角为0.6％，查附录B得25℃时的系数为0.79，因此20℃时的绝缘油介质损失角即为tgδ20＝0.6％×0.78＝0.47％。
应当指出，由于被试品真实的平均温度是很难准确测定的，换算系数也不是十分符合实际，故换算后往往有很大误差。
因此，应尽可能在10～30℃的温度下进行测量。
有些绝缘材料在温度低于某一临界值时，其tgδ可能随温度的降低而上升；而潮湿的材料在0℃以下时水分冻结，tgδ会降低。
所以，过低温度下测得的tgδ不能反映真实的绝缘状况，容易导致错误的结论，因此，测量tgδ应在不低于5℃时进行。
油纸绝缘的介质损耗与温度关系取决于油与纸的综合性能。
良好的绝缘油是非极性介质，油的电主要是电导损耗，它随温度升高而增大。
而纸是极性介质，其年由偶极子的松弛损耗所决定，一般情况下纸的培在一40～60℃的温度范围内随温度升高而减小。
因此，不含导电杂质和水分的良好油纸绝缘，在此温度范围内其边没有明显变化。
对于电流互感器与油纸套管，由于含油量不大，其主绝缘是油纸绝缘。
因此，对把进行温度换算时，不宜采用充油设备的温度换算方式，因为其温度换算系数不符合油纸绝缘的tgδ随温度变化的真实情况。
当绝缘中残存有较多水分与杂质时，tgδ与温度关系就不同于上述情况，tgδ随温度升高明显增加。
如两台220kV电流互感器通入50％额定电流，加温9h，测取通入电流前后tgδ的变化，tgδ初始值为0.53％的一台无变化，tgδ初始值为0.8％的一台则上升为1.1％。
实际上初始值为0.8％的已属非良好绝缘，故tgδ随温度上升而增加。
说明当常温下测得的tgδ较大，在高温下tgδ又明显增加时，则应认为绝缘存在缺陷。
（2）、试验电压的影响
良好绝缘的tgδ不随电压的升高而明显增加。
若绝缘内部有缺陷，则其tgδ将随试验电压的升高而明显增加。
图5表示了几种典型的情况：
曲线1是绝缘良好的情况，其tgδ几乎不随电压的升高而增加，仅在电压很高时才略有增加。
曲线2为绝缘老化时的示例。
在气隙起始游离之前，tgδ比良好绝缘的低；过了起始游离点后则迅速升高，而且起始游离电压也比良好绝缘的低。
曲线3为绝缘中存在气隙的示例。
在试验电压未达到气体起始游离之前，tgδ保持稳定，但电压增高气隙游离后，图5tgδ与电压的关系曲线tgδ急剧增大，曲线出现转折。
当逐步降压后测量时，由于1－绝缘良好的情况；2－绝缘老化的情况；3－气体放电可能已随时间和电压的增加而增强，故tgδ高于绝缘中存在气隙的情况；4－绝缘受潮的情况。
升压时相同电压下的值。
直至气体放电终止，曲线才又重合，因而形成闭口环路状。
曲线4是绝缘受潮的情况。
在较低电压下，tgδ已较大，随电压的升高tgδ继续增大；在逐步降压时，由于介质损失的增大已使介质发热温度升高，所以吃不能与原数值相重合，而以高于升压时的数值下降，形成开口环状曲线。
从曲线4可明显看到，tgδ与湿度的关系很大。
介质吸湿后，电导损耗增大，还会出现夹层极化，因而tgδ将大为增加。
这对于多孔的纤维性材料（如纸等）以及对于极性电介质，效果特别显著。
综上所述，tgδ与介质的温度、湿度、内部有元气泡、缺陷部分体积大小等有关，通过tgδ的测量发现的缺陷主要是：
设备普遍受潮，绝缘油或固体有机绝缘材料的普遍老化；对小电容量设备，还可发现局部缺陷。
必要时，可以作出tgδ与电压的关系曲线，以便分析绝缘中是否夹杂较多气隙。
对tgδ值进行判断的基本方法除应与有关“标准”规定值比较外，还应与历年值相比较，观察其发展趋势。
根据设备的具体情况，有时即使数值仍低于标准，但增长迅速，也应引起充分注意。
此外，还可与同类设备比较，看是否有明显差异。
在比较时，除tgδ值外，还应注意Cx值的变化情况。
如发生明显变化，可配合其他试验方法，如绝缘油的分析、直流泄漏试验或提高测量tgδ值的试验电压等进行综合判断。
交流耐压试验
7.17.17.1该项目适用范围电流互感器的交接、大修后和预防性试验
7.27.27.2试验时使用的仪器工频耐压装置一套
7.7.7.333测量步骤
试验设备及仪器和试验方法参照变压器工频交流耐压试验，耐压试验时，被试绕组短接至兆欧表，非被试绕组均短路接地；在试验过程中，若由于空气湿度、温度、表面脏污等影响，引起被试品表面滑闪放电或空气放电，不应认为被试品的内绝缘不合格，需经清洁、于燥处理之后，再进行试验；升压必须从零开始，不可冲击
升级会员 