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一种简便的TBP间隙工频放电的判断方法



   年   11 月 2007

第 33 卷 第 11 期

高        电 压 技 术
High Voltage Engineering

Vol . 33 No . 11 Nov.   2007

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一种简便的 TBP 间隙工频放电的判断方


黄长明1 ,2 , 时文婷1 , 廖   1 海 ( 1. 河南石油勘探局水电厂 ,南阳 473132 ;2. 中国地质大学 ( 武汉) 管理学院 ,武汉 430074)
摘   : TB P 是一种新型的三相组合式过电压保护器 ,其间隙的工频放电电压值是其最重要的技术指标之一 ,但 要 国家相关的规程并未给出 TB P 间隙工频放电的试验方法和判断依据 , 而现场试验证明生产厂家给出的观察试验 变压器高压侧接地端电流表 A 2 是否有变化和收音机是否有干扰两种判断方法均存在缺陷 。因此经过反复试验 , 提出了一种简便有效的 TB P 间隙工频放电的判断方法 ,即观察试验变压器低压侧数字电流表 A 1 ,以 A 1 数值出现 反复明显的波动作为 TB P 间隙放电的标志 ,并从理论和实际上进行了验证 。 关键词 : 三相组合式过电压保护器 ; 间隙 ; 工频放电 ; 试验 ; 判断方法 ; 数学电流表 中图分类号 : TM862 文献标志码 : B 文章编号 : 100326520 (2007) 1120255202

0    引 言

和 C 、 和 C 、 A 和 B 上 , 缓慢调高试验变压器的 B 及 输出电压 ,当 TB P 间隙放电时 ,读取电压值即可 ,重 复试验 3 次 ,取平均值 。

三相组合式过电压保护器 ( 以下简称 TB P ) 是 一种新型的过电压保护器 , 对相间和相对地的过电 压均能起到可靠的限制作用 。它采用氧化锌非线性 电阻和放电间隙相组合的结构 , 放电间隙使氧化锌 电阻的荷电率为零 , 氧化锌的非线性特性又使放电 间隙动作后立即熄弧 , 无续流 、 无截波 , 放电间隙不 再承担灭弧任务 ,提高了产品的使用寿命 [ 123 ] 。因此 TB P 在 ≤ kV 电力系统应用日益广泛 。 35 按照规程的规定 ,对新投运的 TB P 必须进行相 间和相对地工频放电电压试验[ 4 ,5 ] 。电气设备交接 试验标准 GB 5015022006 并没有具体的试验方法和 数值规定 ,为此本文提出了一种简便的判断方法 。
1  TBP 工频放电电压试验原理 TB P 由 A 、 、 、 4 个元件组成 , 每个元件由 B C D

2  TBP 间隙放电的判断方法 2. 1   常规判断方法

上推荐了 2 种方法 。 1) 观察图 1 中数字电流表 A 2 。理由是 TB P 间 隙未击穿放电时 ,数字电流表 A 2 的读数为零或数值 很小 ,当试验变压器的输出电压达到 TB P 的动作值 时 , TB P 间隙被击穿放电 ,数字电流表 A 2 的读数将 突增 。但在实际试验过程中 ,不是每一次放电 ,电流 表都发生明显的突变 ,而且电流表 A 2 在高压侧接地 端 ,试验人员在观察读数时不注意 ,可能发生安全事 故 ,另外频繁的放电冲击也可能造成电流表 A 2 损 坏 。故此方法有缺陷 。    ) 收音机法 。理由是 TB P 间隙击穿放电时 ,会 2 产生强烈的电磁场 , 对周围的电子设备产生强烈干 扰 ,当收音机的噪声突然增强时 ,此时试验变压器的 高压输出电压值即为该 TB P 的工频放电电压值 。 但在实际试验过程中 ,存在收音机放在什么位置 ,距

放电间隙和氧化锌阀片组成 。 TB P 相对地工频放 电电压测试原理接线见图 1 , 相间工频放电电压试 验接线只需将 D 接线断开 ,测试线接在相间即可 。 按原理图将相关仪表和设备连接好 。工频试验 电压分别加在被测试品的 A 和 D 、 和 D 、 和 D 、 B C A

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V 1 、 22电压表 ;A 1 、 22数字电流表 ; ZT2调压器 ; S T2试验变压器 ;LJ 2电流继电器 ; R2限流电阻 V A

图 1  TBP 工频放电电压测试接线图

以 TB P2B242 F/ 630W22J 为 例 , 厂 家在 说明 书
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High   Voltage  Engineering

Vol . 33 No . 11

 

离多远 ,噪声多大可判断为放电等问题 ,因此该方法 可操作性较差 。    此外 ,还有专家推荐观察数字电流表 A 2 ,当 A 2 出现死机现象时 ,即当 A 2 显示为“00000 ” 甚至自动 关机时 ,此时试验变压器的高压输出电压值即为该 TB P 的工频放电电压值 。理由是数字电流表内部 为单片机电路 , 当 TB P 间隙放电时 , 产生强烈的尖 幅脉冲 ,会影响单片机工作造成死机 。但在实际试 验过程中 ,不是每一次放电都会造成数字电流表死 机 ,与数字电流表抗干扰能力的不确定性有很大关 系 。因此该方法也不可行 。 2. 2   新的判断方法 经反复试验总结出一种简便有效的判断方法 — 试验变压器低压侧数字电流表 A 1 观察法 [ 1 ,2 ] 。 通常试验装置的控制箱上的电流表都是指针 式 ,当 TB P 间隙击穿放电时此时产生的电流为毫安 级 ,根本不足以驱动电流表指针转动 。若要等到指 针摆动甚至电流继电器动作跳闸 , 此时电压已远远 高于间隙的工频放电电压 。因此应将数字电流表 A 1 串联在低压测量回路里 。 将电流表 A 1 档位放在 20 A 档 ,接通电源 ,缓慢 调高试验变压器的输出电压 ,此时数值会缓慢上升 , 当数字式电流表的显示值因为受到瞬间的窄幅尖峰 脉冲电流冲击而产生明显 、 反复的上下波动时 ,表明 间隙 成 功 击 穿 放 电 , 此 时 电 压 表 V 1 的 读 数 即 为
TB P 间隙的工频放电电压值 。如电压表 V 1 也出现 波动则以电压表 V 2 为准 ,并将数值折算到高压侧 。 采用此方法有其理论依据 。 TB P 是带间隙氧 化锌过电压保护器 。根据间隙放电的原理 , 当间隙 两端达到放电电压时 , 间隙击穿 , 回路电流增大 , 间

十分简便 。
3  注意事项 1) A 1 选用普通数字万用表即可 。通常数字万

用表交流电流有 20 A 和 200 mA 两个档位 , 试验 时 ,一定要选择 20 A 档 。试验证明选择 20 A 档时 , A 1 的读数始终呈现规则的变化 , 直至 TB P 间隙放 电 。选择 200 mA 档时 , 由于试品表面杂散电流的 影响 ,A 1 读数在初始阶段就会出现不规则变化 , 不 利于作出准确判断 。 2) TB P 间隙放电时电压表 V 1 会出现波动而不 易读准 ,电压值的读取应以电压表 V 2 读数为准 , 因 为电压表 V 2 的数值取自于试验变压器的测量线圈 , 经折算后其精度能够满足工程需要 。 3) 试验中 ,当试品放电后要立即将调压器回零 , 并切断电源 。切忌在放电后继续升高电压 , 以免损 坏试品 。
4    结 语

经过理论分析和多次试验 ,根据数字万用表 A 1 的读数出现明显的上下波动来判断 TB P 间隙放电 是一种简便且行之有效的办法 ,而以数字表 A 2 变化 及收音机噪声等作为判断依据存在缺陷 。本文的经 验来自 35 kV 电压等级 TB P 的试品试验 ,其他各种 电压等级的 TB P 也可据此得出相似结论 。 参
(1) :29230.

考 文



[ 1 ] 何永清 . TBP 工频放电电压的现场测试 [ J ] . 江西电力 , 2004 [ 2 ] 董国震 . 三相组合式过电压保护器工频放电试验中间隙击穿放 [ 3 ] 姜俊莉 ,杨   ,刘占荣 , 等 . 三相组合式过电压保护器工频放 军 [ 4 ] GB 5015022006  电气装置安装工程电气设备交 接试验标准 [ S] , 2006. [ 5 ] DL/ T 59621996   电力设备预防性试验规程 [ S] , 1996. na. co m

隙两端的电压降低 ,间隙绝缘恢复形成开路 ,回路电 流减小 ,间隙两端电压升高 , 又造成间隙再击穿 , 如 此周而复始 ,表现为电流表 A 1 数值上下波动 。 经过对一批 TB P2B242 F/ 630W22J ( 工频放电电 压值允许值 641 8~861 4 kV ) 进行测试 ,发现当电压 缓慢升高至约 72 kV 时 ,A 1 读数就会在 40~70 mA 内明显地上下波动 。此时所测得的工频放电电压值 和产品的出厂报告十分吻合 ( 出厂报告试验数据多 在约 72 kV ) 。 因此以数字电流表 A 1 读数出现明显上下波动 作为 TB P 间隙放电的判断方法是可行和准确的 ,且

黄长明   1974 —,男 ,工程师 ,主要从事变电设备的检修和预防性试 验工作 。电话 : ( 0377) 63827360 ; E2mail : barrymore1 @si2 收稿日期   2007208209      编辑     陈 蔓

时文婷   1972 —,女 ,工程师 ,主要从事电力系统故障分析工作 。 廖    海 1970 —,男 ,助工 ,长期从事电气设备预防性试验工作 。

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电判断方法的分析 [J ] . 电瓷避雷器 ,2006 (4) :34236. 电电压的分析 [J ] . 电瓷避雷器 ,2004 (4) :36238.

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