電壓互感器的絕緣試驗方法

一、電壓互感器的試驗項目
    20kV及以下電壓等級的電壓互感器，多采用干式固體夾層絕緣結構。但也有一部分是戶內用的油浸式夾層絕緣結構。對于它們的絕緣試驗和電流互感器基本相同，但根據現場的實際需要，有時增加感應耐壓試驗。
    35～66kV電壓等級的電壓互感器應進行絕緣電阻測試、交流耐壓(串級絕緣不能進行)、感應耐壓、介質損失正切值(tanδ)等項試驗。
    66kV以上電壓等級的電壓互感器還應增加絕緣油中溶解氣體分析試驗。
    上述各項試驗方法，可參考變壓器試驗和絕緣油試驗的有關項目。唯有對串級式電壓互感器的tanδ值測量要采取另外的接線才能得到正確的判斷。
    二、串級式電壓互感器的tanδ值測量方法
    有高壓標準電容器自激法、電容式電壓互感器的試驗方法、低壓標準電容器自激法、末端屏蔽法。根據現場具體情況選用測量方法。
    1.高壓標準電容器自激法
    采用高壓交流電橋，高壓標準電容器自激法測量串級式電壓互感器的tanδ值接線如圖1-1所示。圖中A-X為兩元件鐵芯串接高壓側繞組的出線端，a-x為低壓側繞組出線端，ad-xd為低壓側輔助繞組出線端。圖中利用電壓互感器本身作為試驗變壓器，套管和繞組的對地電容作為Cx。這種線路的電壓分布與電壓互感器工作時一致。所以避免了高壓側繞組靠近低壓端的容量大，造成主要反映低壓端介質損失的缺點。如能采用更高電壓的標準電容器，使自激電壓達到額定值，就更接近實際。如國產的250kV六氟化硫標準電容器，就能夠滿足110kV及220kV的電壓互感器在工作電壓下用自激法測tanδ的試驗。試驗方法和用QS1型電橋對角接線法測量tanδ的方法*一樣，由于橋體處于低壓端，所以標準電容器可以選用更高電壓等級的，以滿足電壓互感器的測量要求。
 
圖1-1 采用高壓標準電容器自激法測量tanδ值接線
 2.低壓標準電容器自激法
    如圖1-2所示，利用QS1型橋體內的標準電容做電橋的標準臂，對串級式互感器進行自激測量tanδ值。
 
圖1-2 利用低壓標準電容器自激法測量tanδ值接線
 由圖1-2可知，電橋的供電是取自輔助繞組端子上所感應的電壓，標準電容橋臂承受的電壓較低，此時輔助繞組的負荷很小，U1和U2向量基本上是重合的，經驗證明他們之間的角差影響可以忽略不計。
    不管用高壓標準電容器自激法，還是用低壓標準電容器自激法，在測量串級式互感器的值時，仍然避免不了強電場的干擾影響。其干擾源，一個來自互感器高壓側外界電場(附近的高壓設備)，一個來自二次側激磁系統。前者可采用高壓屏蔽的辦法消除，具體辦法參考變壓器的試驗，后者可將調壓裝置的接地點盡量靠近滑動接點。另外還可以配合調換自激電源的相位，使干擾減少到zui小程度。
    3.末端屏蔽法
    如圖1-3所示，同樣可以利用QS1型高壓電橋進行測量，并需用高壓試驗變壓器B，在被試電壓互感器的高壓側激磁，同時供給電橋電源。低壓末端接地，低壓繞組也處于較低電位，這樣基本上避免了小套管因受潮和臟污對測量值的影響。可見，末端屏蔽法的接線只能測出和低壓繞組及輔助繞組直接耦合的高壓繞組部分的tanδ值。末端屏蔽法同樣有電源系統和外界電場的干擾問題，其防止措施和自激法相同。
 
圖1-3 用末端屏蔽法測量tanδ值接線
 4.電容式電壓互感器的試驗方法
    電容式電壓互感器接線如圖1-4所示，由電容分壓器(包括主電容器C1，分壓電容器C2)、中間變壓器(即中間互感器YH)、共振電抗器L1、載波阻抗器L2及阻尼電抗器R等元件組成。
 
圖1-4 電容式電壓互感器接線圖
g——保護間隙；K——斷路開關
 其介質損失角tanδ值的測試，可分單元件試驗。例如，對電容器，可照電力電容的要求進行試驗；對中間變壓器，可選用“自激法”或“末端屏蔽法”均可得到有效的結果。