简答题1. 在分析小电容量试品的介质损耗因数测量结果时,应特别注意哪些外界因素影响?
(1)电力设备绝缘表面脏污。
(2)电场干扰和磁场干扰。
(3)试验引线的设置位置、长度。
(4)温度与湿度。
(5)周围环境杂物等。
2. 什么是电介质的介质损失角?
电压作用在电介质上时,会产生总的电流,总电流与总电压夹角的余角,称为该电介质的介质损失角。
3. 为什么要用电介质的介质损失角正切来反映电介质的介质损耗情况?
电介质在外施电压及频率一定时,介质损耗P与tanδ成正比,故通过测试电介质tanδ,可以表示电介质损耗大小。
4. 为什么测量绝缘油的tanδ时,要将油加热到约90℃?
变压器油一般是A级绝缘,最高105℃,高于此温度,油就会劣化变质。越是老化的油,其tanδ随温度变化越明显,为了更明显地测试分析变压器油的老化程度,就要升高温度,但温度不能太高,破坏其绝缘状态,所以选择不破坏绝缘又较高的温度,故选择90℃。
5. 为什么测试绝缘和泄漏电流不合格的试品,在测试tanδ时,却不一定不合格呢?
组成电介质的各种并联支路,部分并联在一起测试tanδ时,主要反映其中体积较大部分的tanδ,tanδ介于并联支路的最大值和最小值之间,而测绝缘和泄漏时,只要有一支路不合格就能测出。故有时tanδ不能测出结构复杂多并联支路电介质的绝缘状态。
6. 干扰电场是如何影响电力设备绝缘tanδ的测试的?
在现场测试电气设备时,经常会发生相邻设备带电、被试设备停电。因此,被试设备与带电设备之间存在电容耦合,存在电容电流,如果被试设备通过测量引线接地,那么这部分耦合电容电流必然通过测量回路引起干扰。此外,由于相邻设备的感应电压,也会对作用在被试品上的试验电压形成干扰。
7. 影响电容性试品介质测量的因素有哪些?
(1)电磁场干扰。
(2)电力设备表面脏污程度。
(3)试验引线的位置和长度。
(4)周围耦合电容。
(5)温度和湿度。
8. 测量电容性试品介质损耗时,-tanδ是如何形成的?
(1)测量输出高压引线与试品接触不良,油漆、灰尘、污垢等影响。
(2)天气潮湿,瓷套管表面凝结水汽。
(3)试验屏蔽不良。
(4)电场磁场干扰。
9. 什么是正接线测量tanδ方法?
停电试验时,如果被试品接地端容易打开时,一律采用正接线测量方法,打开接地端的试品端子接信号线,试品高压部位接介质损耗电桥的高压输出引线,进行测量。这种接线的测量方法,称为正接线tanδ测量。
正接线测量具有良好的电场抗干扰性,测量误差小。
10. 什么是介质损耗测试的反接线测量法?
在停电测试tanδ时,如被试品接地端不易打开(焊死),要采用反接法进行测试,直接用信号线接到试品的高压端进行测试(单线测试)。
此种方法测量,必须将与试品相连接的设备断开。反接法测量易受电场、磁场干扰,测量误差大。
11. 为什么变压器受潮后,电容随温度升高而增大?
水分子是强极性的偶极子,温度在10℃以下时,水分以悬浮状或乳浊状悬浮于变压器油中,水分子偶极子未被充分极化,变压器电容较小,但温度升高时,水分子运动加剧,黏度降低,水分在油中扩散显著,水分子极化明显,造成变压器电容量增大。
12. 有载调压开关的介质损耗tanδ会如何影响变压器的tanδ?
有载调压开关受潮,tanδ增大,会使变压器整体介质损耗增大。故变压器整体介质损耗增大时,不仅要分析变压器本体内部问题,而且要分析有载开关受潮情况。
13. 测量串接成电压互感器tanδ的方法有哪些?
①常规试验法;②自激法;③末端屏蔽法;④末端加压法。
(1)自激法测试。测量时,在互感器一对二次绕组上施加低电压,利用互感器本身的感应关系在高压绕组上产生较高试验电压进行试验。
(2)末端屏蔽法测试。测量时电压互感器一次绕组A端加高电压,末端X接电桥屏蔽。这一方法能排除由于X端小套管二次端子板脏污、受潮、有裂纹所产生的测量误差。
(3)末端加压法。测量时一次绕组A端接地,末端X端加低于3kV电压进行试验。
14. 为什么预防性试验合格的耦合电容器会在运行中爆炸?
目前试验手段还受到一定的限制,不能排除一些干扰对试验的影响和测量误差,故规程将电容量偏差规定在-5%~+10%范围内。
而客观上,耦合电容器是由100个左右的单电容元件串联组成,这100个电容元件如有10个以下元件发生击穿损坏,电容偏差还在允许范围内,而此时剩余完好的90个串联元件承受更高的允许电压,电场强度升高,电晕电压和绝缘电阻降低,损耗增大,从而使电容器发热,恶化了运行工况,造成电容击穿爆炸。
电容器内部也可能存在先天缺陷或运行中受潮,由于某些原因引起电场不均匀,造成个别电容器击穿,由此累积,造成更多的电容器损坏。
15. 测得套管等电容性设备。电容量增大说明什么问题?
测得电容量增大,可能存在受潮,水的介电常数为81,电容量与介电常数成正比,故进水受潮,会使电容量增大,套管由多层电容元件串联组成,个别电容层击穿,会导致电容量增大。
16. 进行电气设备tanδ测试时能发现哪些缺陷?
可以发现电气设备绝缘受潮、劣化变质,以及小体积设备的贯通和未贯通缺陷,发现电容型设备内在的其他引起电容变化的缺陷。
17. 什么是电气设备的交流耐压试验?
根据电气设备的电压等级及运行的要求,施加DL/T596—1996《电力设备预防性试验规程》规定的试验电压1min,以检测设备是否能够承受过电压,这种试验称为交流耐压试验。
18. 为什么要对电气设备进行交流耐压试验?
交流耐压试验是鉴定电力设备绝缘强度最有效和最直接的方法。
(1)电力设备在运行中可能承受过电压,如谐振过电压、故障过电压、操作过电压、雷电过电压,为保证设备在承受一定的过电压时有一定裕度,不被损坏,故需要设备有更高的绝缘强度。
(2)电气设备运行中,受到电磁场、阳光、气候和机械振动、电气发热的作用,会逐渐地老化、劣化,形成缺陷。交流耐压试验就是为了发现设备缺陷,检验设备绝缘强度,保证缺陷设备及时淘汰出局,促进电网安全的措施。
19. 交流耐压试验有什么特点?
交流耐压试验给电气设备施加高于其运行电压的交流电压,故带有一定的破坏性。试验过程中,会使绝缘介质放电,释放出臭氧、发热,加速缺陷发展。
故在进行交流耐压试验前,应该先进行非破坏性试验,综合分析,设备是否存在缺陷。缺陷消除后,方可进行耐压试验。
20. 耐压试验对升压速度有什么规定?
除对瓷绝缘的试品不作规定外,其余试品作耐压试验时应从低电压开始,均匀地升压。升压过程中注意声音、火光、气味的变化,发现异常要迅速退回零位电压并切断电源。试验过程中,当升至试验电压75%以后,则以每秒2%试验电压的速率上升至100%。在100%试验电压下保持规定时间,然后迅速降压到0,断开电源。
21. 交流耐压试验时为什么要测量试验电压的峰值?
电力设备的绝缘击穿、放电取决于交流试验电压的峰值,由于某些原因如非线性负荷、电网谐波影响,可能产生畸波。由于以上原因,考虑交流耐压试验有破坏性,提前测试电压峰值,防止试验时施加高于规程允许的电压,造成更大破坏。
22. 采用串联谐振法进行交流耐压试验的原理是什么?
利用电感元件电感电流对电容电流的补偿作用,调节串联回路中ωL=1/(ωC),达到串联谐振状态,此时电感和电容上的电压可以大大超过回路的外施电压,达到利用低电压、小容量电源进行高压试验试品的目的。
23. 为什么对220kV以上变压器要作操作波耐压试验。一般不用1min工频耐压试验代替?
操作波耐压试验是考核电力设备承受操作过电压能力的,不宜用1min工频耐压试验来代替,原因是:
(1)两者频率不等效,电网中操作过电压波的频率一般为几千赫兹。
(2)作用时间不同,操作波持续作用时间只有几百到几千微秒。
(3)操作波与工频电压波对绝缘结构的击穿机理不同,放电路径也不同。
由于以上因素,故应对220kV及以上变压器做操作波耐压试验。
24. 为什么进行工频耐压试验时要从零电压升起,试毕降到0后再切断电源?
工频耐压试验时,电压若不是从零逐渐升压,而是在试验变压器一次绕组上突然加压,则将由于励磁涌流而在被试品上出现过电压,若在试验过程中突然切断电源,则小容量试品会由于自感电动势而引起过电压。
25. 变压器等设备注油后,为什么要静置一段时间才可进行交流耐压?
变压器注油后,其内部将产生许多气泡,气泡的介电常数小,不能承受较大的电场强度,在耐压试验时,随着电压升高,气泡很快放电,破坏气泡周围的绝缘材料,所以变压器注油后,应静置足够时间再进行交流耐压。