
一、鐵芯接地電流測試概述
目前,運行單位對變壓器(及電抗器,下文皆用“變壓器簡稱”)鐵芯接地電流的測試仍比較粗放,過于簡單,主要依賴于人為使用鉗形電流表進行測試。由于運行中的變壓器周圍存在的漏磁場,對鐵芯接地電流的測試有一定的影響,如果不考慮漏磁場的影響而用普通電流鉗表測試,測試數據具有很大的隨機性,無法準確反映和發現變壓器早期缺陷,不能滿足精益化和標準化管理的要求。
DL/T596《電力設備預防性試驗規程》中,對電力變壓器要求規定:“運行中鐵芯接地電流一般不大于0.1A”。一般單相大型電力變壓器正常運行情況下鐵芯接地電流通常為幾十毫安,三相變壓器由于三相電壓相位基本對稱,三相電流疊加后基本為零,考慮到其實際運行中的不完全對稱性,正常運行的三相變壓器鐵芯接地電流僅有1~2mA左右。然而在現場測試過程中,受到周圍空間電磁場的影響,使用普通鉗形電流表測試到的鐵芯接地電流往往在幾十到幾千毫安之間,干擾電流遠大于真實的鐵芯接地電流,無法為鐵芯的運行情況提供判斷依據。
對鐵芯接地電流測試異常數據的收集,分析導致鉗形電流表不準確的原因。我公司成功研制了抗干擾式鐵芯接地電流測試儀,通過新型抗干擾結構設計,屏蔽外界雜散磁場干擾,滿足鐵芯接地電流測試準確等級要求,具有良好的抗干擾性,能夠自動消除漏磁場的影響,真實準確的反應鐵芯接地電流的變化情況。抗干擾式鐵芯接地電流測試能夠及時發現鐵芯故障,便于現場運行人員及時掌握鐵芯接地情況和故障后事故分析,消除檢修的盲目性,降低工作強度。
二、GZTX-10測試儀的功能特點
2.1適用于變電站、發電廠等各類變壓器的鐵芯接地電流測試。
2.2采用32位高速DSP技術,快速測試,讀數準確,超量程指示。
2.3采用ARM技術,中文圖形界面,操作直觀。
2.4抗干擾能力極強(抗干擾測試技術的專業研究,榮獲國網公司13年優秀科技項目獎),確保數據準確可靠。
2.5具有英文、數字和漢字輸入功能。
2.6內置超大容量鋰電池,典型工況下可連續工作10小時以上。
2.7測試程序簡單高效,儀器自動測試。
2.8菜單簡單友好,顯示數據清晰易讀,陽光下可清晰顯示。
2.9儀器自帶萬年歷、數據存儲高達1000組,關機不丟失數據。
2.10簡單便捷的USB存儲,用于存儲和傳送測試結果,以供查閱編輯。
2.11具備交/直流兩用模式,在不插入專用電源適配器時,由內置鋰電池供電;插上專用電源適配器后,自動切換為交流供電模式,并同時給儀器充電。
三、GZTX-10測試儀的主要技術參數/性能
表3.1主要技術參數/性能表
序號 | 名稱 | 主要技術參數/性能 | |
1 | 主機工作電源 | 外接220V/AC±10%,50Hz。 | |
內置14.4V/DC、2.6AH鋰電池。 | |||
2 | 電流輸入阻抗 | 0Ω | |
3 | 電流量程 | 0~10A/AC | |
4 | 頻率 | 50Hz(用于工頻50Hz信號測試) | |
5 | 準確 度 | 磁場干擾5GS、10GS | ±1%±3個字 |
磁場干擾15GS時、20GS | ±2%±3個字 | ||
6 | 最小分辨率 | 0.1mA | |
7 | 采樣速率 | 1次/秒 | |
8 | 電流有效值顯示 | 9999.9mA | |
9 | 內部數據存儲 | 1000組 | |
10 | 顯示 | 陽光下可清晰顯示的液晶屏 | |
11 | 適用工作環境溫/濕度 | -20~50℃,≤95%RH。 | |
12 | 主機、測試鉗防護等級 | ≥IP68 | |
13 | 主機重量/體積 | 3.3KG,285mm×250mm×120mm。 | |
4.1現場實測數據對比
為了進一步驗證抗干擾式鐵芯接地電流測試儀的實際應用效果,我公司研發部的現場電氣作業組在冀北電科院評價中心、冀北各個供電公司變電檢修室的專家支持下,進行了大量的現場實際應用,同時使用普通鉗形電流表和抗干擾式鐵芯接地電流測試儀對數十臺大型變壓器的鐵芯接地電流進行了測試,其中典型的測試結果如下所示。
4.1.1 C站1號主變
表4.1 C站1號變的測試點位和數據統計表
測試位置 | 鐵芯 | 夾件 | ||
普通鉗表 | 抗干擾 測試裝置 | 普通鉗表 | 抗干擾 測試裝置 | |
箱體法蘭氣隙上600mm處 | 90 | 0.9 | 70 | 0.3 |
箱體法蘭氣隙上400mm處 | 100 | 0.4 | 90 | 0.3 |
箱體法蘭氣隙上200mm處 | 300 | 0.3 | 160 | 0.4 |
箱體法蘭氣隙處 | 432 | 0.3 | 220 | 0.6 |
箱體法蘭氣隙下200mm處 | 300 | 0.3 | 200 | 0.5 |
4.1.2 X站4號主變
表4.2 X站4號變的測試點位和數據統計表
測試位置 | 鐵芯 | 夾件 | ||
普通鉗表 | 抗干擾 測試裝置 | 普通鉗表 | 抗干擾 測試裝置 | |
箱體法蘭氣隙上600mm處 | 120 | 1 | 123 | 2.3 |
箱體法蘭氣隙上400mm處 | 97 | 0.9 | 100 | 2.2 |
箱體法蘭氣隙上200mm處 | 74 | 0.9 | 151 | 3.5 |
箱體法蘭氣隙處 | 396 | 1.3 | 143 | 3 |
箱體法蘭氣隙下200mm處 | 138 | 0.8 | 121 | 2.4 |
4.1.3 B站1號主變
表4.3 B站1號變的測試點位和數據統計表
測試位置 | 鐵芯 | 夾件 | ||
普通鉗表 | 抗干擾 測試裝置 | 普通鉗表 | 抗干擾 測試裝置 | |
箱體法蘭氣隙上600mm處 | 80 | 3 | 82 | 3.3 |
箱體法蘭氣隙上400mm處 | 40 | 2.5 | 42 | 3.2 |
箱體法蘭氣隙上200mm處 | 36 | 2.3 | 37 | 3 |
箱體法蘭氣隙處 | 56 | 2.1 | 55 | 2.4 |
箱體法蘭氣隙下200mm處 | 30 | 2 | 33 | 2.4 |
4.1.4 S站1號主變
表4.4 S站1號變的測試點位和數據統計表
測試位置 | 鐵芯 | 夾件 | ||
普通鉗表 | 抗干擾 測試裝置 | 普通鉗表 | 抗干擾 測試裝置 | |
箱體法蘭氣隙上600mm處 | 10 | 0.2 | 20 | 0.4 |
箱體法蘭氣隙上400mm處 | 36 | 0.7 | 37 | 0.6 |
箱體法蘭氣隙上200mm處 | 21 | 0.8 | 23 | 0.4 |
箱體法蘭氣隙處 | 33 | 0.9 | 25 | 0.5 |
箱體法蘭氣隙下200mm處 | 35 | 0.8 | 32 | 0.5 |
4.2測試數據分析
使用普通鉗形電流表和抗干擾式鐵芯接地電流測試儀進行鐵芯接地電流測試后針對測試數據對比可以看出:
4.2.1普通鉗形電流表的測試數據分布在幾十至幾百mA區間,不同的變壓器、不同的位置所測數據有很大的分散性,無法分辨鐵芯接地電流的真實值大小。
4.2.2抗干擾式鐵芯接地電流測試儀的測試數據基本為幾個mA,考慮到儀器的測試精度,可以認為鐵芯接地電流的真實值在10mA以下,符合上文中對于三相變壓器鐵芯正常一點接地情況下的鐵芯接地電流情況。
4.2.3通過測試數據對比可以看出,由于漏磁場等空間電磁干擾感應產生電流可達鐵芯接地電流真實值的數百倍,鐵芯接地故障的早期特征電流可能完全湮沒在干擾電流中,普通鉗形電流表無法捕捉而抗干擾式鐵芯接地電流測試儀能夠準確的反映鐵芯接地電流真實值的變化情況,能夠及時發現并預防鐵芯多點接地故障。
4.2.4通過測試數據的對比可以看出,采用GZTX-10型抗干擾式鐵芯接地電流測試儀在自動排除漏磁場的干擾后測試到的三相變壓器的鐵芯接地電流值均為1~2毫安左右,與理論值相符,因此建議對電力行業標準DL/T596《電力設備預防性試驗規程》中,對電力變壓器要求規定:“運行中鐵芯接地電流一般不大于0.1A”進行修改。由于規程中0.1A的限制對于三相變壓器而言過于寬泛,不利于鐵芯接地故障早期的發現和預防,建議修改為“運行中鐵芯接地電流單相變壓器一般不大于0.1A,三相變壓器一般不大于0.01A?!?/span>

