損耗/功率因數(shù)測(cè)試鮮為人知的事實(shí)

隨著變電站電氣設(shè)備故障率的不斷上升，供電公司和重工業(yè)必須著手進(jìn)行預(yù)防和預(yù)測(cè)性維護(hù)，確保電力系統(tǒng)的完整性和可靠性。電氣絕緣問(wèn)題是電氣設(shè)備故障的一個(gè)常見(jiàn)原因，而介質(zhì)損耗/功率損耗/功率因數(shù)(PF)測(cè)試則經(jīng)常用于診斷和估計(jì)設(shè)備的絕緣老化狀況。然而，一些與PF測(cè)試相關(guān)的問(wèn)題仍然未廣泛被理解。

PF測(cè)試廣泛應(yīng)用于診斷各種電氣設(shè)備如電力變壓器、斷路器、發(fā)電機(jī)和電纜。 隨著時(shí)間推移找出PF值的變化趨勢(shì)，可以幫助發(fā)現(xiàn)一些絕緣問(wèn)題如污染、高水分含量和絕緣中存在的空隙。可與 PF測(cè)試一同進(jìn)行的勵(lì)磁電流測(cè)試，可以檢測(cè)出電力變壓器繞組的匝間絕緣故障。

損耗/功率因數(shù)vs.電壓損耗因素測(cè)試通常在10 kV進(jìn)行，或?qū)⒆x數(shù)轉(zhuǎn)換為相當(dāng)于10 kV時(shí)的值。進(jìn)行PF測(cè)試的最佳電壓是一個(gè)存在爭(zhēng)議的話題，現(xiàn)在市面上的測(cè)試設(shè)備使測(cè)試可在27 V至12 kV電壓下進(jìn)行。究竟哪個(gè)測(cè)試電壓足以進(jìn)行準(zhǔn)確和可靠的測(cè)量呢?答案取決于測(cè)試樣品的類(lèi)型和測(cè)試的條件。

大多數(shù)電力變壓器采用油紙絕緣系統(tǒng)，當(dāng)使用不同測(cè)試電壓測(cè)量以電壓為自變量的PF函數(shù)時(shí)，絕緣系統(tǒng)會(huì)表現(xiàn)出平坦的曲線。然而，馬達(dá)和發(fā)電機(jī)通常有干式或固體絕緣，其PF值可能會(huì)隨測(cè)試電壓的改變而改變。PF值會(huì)隨著測(cè)試電壓提高而增加，這是由于固體絕緣中幾乎一定存在的空隙所造成。 以測(cè)試電壓為自變量的PF值上升對(duì)應(yīng)著空隙中電離的增加。

業(yè)界將測(cè)試電壓標(biāo)準(zhǔn)定為10 kV的原因之一是基于抵抗靜電干擾的能力。在高壓變電站操作的電力變壓器會(huì)受到許多電氣噪音和干擾的影響，高壓測(cè)試信號(hào)能提供更佳的信雜比，從而得到更精確的測(cè)量結(jié)果。在高壓變電站的測(cè)量設(shè)備要求有很高的抗干擾能力，因?yàn)榻^緣測(cè)試的測(cè)試電流非常低，而干擾水平可能高達(dá)測(cè)試電流的20倍。

負(fù)功率因數(shù)值

完美的絕緣PF值應(yīng)為零。在現(xiàn)實(shí)中，任何接近零的數(shù)值均被認(rèn)為是預(yù)示了一個(gè)良好的絕緣系統(tǒng)。 PF測(cè)試設(shè)備經(jīng)常用于測(cè)試單個(gè)電容器，但如果被測(cè)的電容有一些雜散電路，測(cè)量結(jié)果會(huì)很奇怪。例如，當(dāng)對(duì)套管、三繞組變壓器或旋轉(zhuǎn)機(jī)械的相間絕緣進(jìn)行測(cè)試時(shí)，PF值有時(shí)會(huì)出現(xiàn)負(fù)值。

PF是被測(cè)絕緣的瓦特?fù)p耗，負(fù)PF即絕緣產(chǎn)生瓦特。明顯地，絕緣不能發(fā)電，所以負(fù) PF值不是真的，而是在告訴我們，絕緣沒(méi)有表現(xiàn)為預(yù)期的電容。