交流耐壓試驗

1、交流耐壓試驗交流耐壓試驗與絕緣電阻及吸收比試驗、介損試驗、直流泄漏試驗等 都是絕緣性能試驗，但由于后者試驗電壓一般較低，為非破壞性試驗，對 某些局部缺陷反映往往不靈敏，而這些局部缺陷在運行中可能會逐漸發(fā)展成 為整體缺陷或更大的局部缺陷，成為影響安全運行的嚴重隱患，從而導(dǎo)致事 故的發(fā)生。因此，為了更靈敏有效地查出某些局部缺陷，考驗被試品絕緣承 受各種過電壓的能力，就必須對被試品進行交流耐壓試驗。交流耐壓試驗可以更靈敏有效地發(fā)現(xiàn)被試品的局部缺陷，考驗被試品絕 緣承受各種過電壓的能力。交流耐壓試驗對于固體絕緣來說，會使原來存在的絕緣缺陷進一步發(fā)展， 使絕緣強度進一步降低，雖在耐壓時不至于擊穿，但形成

2、了絕緣內(nèi)部劣化的 積累效應(yīng)、創(chuàng)傷效應(yīng)，為盡可能地避免這種情況發(fā)生，必須正確選擇試驗電 壓的標準和耐壓時間。1.交流耐壓試驗的組成交流耐壓試驗分為五個部分：交流電源、調(diào)壓、控制保護、電壓測量、 波形改善。1.1交流電源部分交流耐壓試驗電源多為220V、380V和6kV、10kV交流電源。一般 小容量的被試品試驗時多采用220V、380V試驗電源，對于試驗電源電壓 要求較高時，多采用線電壓380V。大容量超高壓試驗變壓器多采用6kV10kV移圈式調(diào)壓器進行調(diào)壓，6kV 10kV試驗電源一般從系統(tǒng)中抽取。1.2調(diào)壓部分常用的調(diào)壓器有自耦調(diào)壓器、移圈式調(diào)壓器和感應(yīng)調(diào)壓器。要求 電壓調(diào)節(jié)平滑，輸出波形盡

3、可能接近正弦波，無畸變。配各種變壓器圖片1.2.1自耦調(diào)壓器自耦調(diào)壓器是現(xiàn)場常用的一種簡單的調(diào)壓方式。具有體積小、重 量輕、效率高、可以平滑地調(diào)壓、輸出波形好、功耗小等優(yōu)點，但受限于容 量，一般用于50kV以下小容量的試驗變壓器。1.2.2移圈式調(diào)壓器移圈式調(diào)壓器效率低，波形易發(fā)生畸變，需裝設(shè)濾波器，常用于100kV 以上的試驗變壓器配套調(diào)壓裝置。1.2.3高壓試驗變壓器1）特點高壓試驗變壓器與電力變壓器相比：容量不很大，額定電壓較高、 允許持續(xù)工作時間短、多工作在電容性負荷下、經(jīng)常要放電、通常高壓繞組 一端接地、不需要附加散熱裝置、體積較小等特點2）容量選擇試驗時，根據(jù)被試品電容量及試驗最高

4、電壓進行選擇。額定電壓不應(yīng) 低于所需施加的最高電壓，低壓側(cè)電壓應(yīng)與試驗現(xiàn)場的電源電壓及調(diào)壓器電 壓相配套。電容量較大時，常采用并聯(lián)電抗器或利用串聯(lián)諧振的方法（電抗器與被試品串聯(lián)）來進行補償，這樣可以減少流經(jīng)變壓器高壓繞組的電流， 使試驗變壓器容量滿足大容量被試器的試驗要求。變壓器容量可按下式計算：St（ C0 12 1L）U：p10，&A其中：Uexp被試品所加的試驗電壓，kVCx 被試品電容量，pF （見表1）所加電壓角頻率L 補償線圈電感，H3）串級式試驗變壓器單臺試驗變壓器的電壓不會太高，當試驗需要較高的試驗電壓時，常采用幾臺變壓器串接的方法來提高試驗電壓。3Ur503C2AlXI三臺試

5、驗變壓器串級接線原理圖圖中：P容量（kVA）U 電壓（kV）G1、G2絕緣支架串級高壓試驗變壓器投資小，經(jīng)濟實惠。由于整個試驗裝置由數(shù)臺試驗變 壓器組成，單臺試驗變壓器容量小、電壓低、重量輕，便于運輸和安裝。它既 可以串接成高出數(shù)倍的單臺試驗變壓器輸出電壓組合使用，又可以分開成幾套 單臺試驗變壓器單獨使用。在第一級和第二級的試驗變壓器中都有一個勵磁繞組A.C.和A2C2。低壓電源加在試驗變壓器I的初級繞組*上，單臺試驗變壓 器I、 皿的輸出電壓都是U。勵磁繞組AC給第二級試驗變壓器H的初級繞組供電； 第二級試驗變壓器H的勵磁繞組A2C2給第三級試驗變壓器皿的初級繞組供電。試驗變壓器1的箱體接地

6、，試驗變壓器H、 皿的箱體對地絕緣，分別處在對地為1U和2U的高電位上，。這樣第一級、 第二級、第三級試驗變壓器對地的額定輸出電壓分別為1U、2U、3U;其額定 容量分別為3P、2P、1P。對于n臺變壓器串級使用時，試驗裝置利用率一100%，可n 1見，隨著級數(shù)的增加，裝置利用率顯著降低，因此一般串級級數(shù)n小于 34。1.3控制保護部分交流耐壓試驗回路需有強大的控制保護和報警功能，它包括：過流保護、過壓保護閃絡(luò)保護零位保護過熱保護局壓異常保護等。從而 極大地保證設(shè)備及人身的安全，保證試驗順利進行。如升壓必須從零開始；當 被試品被擊穿時，能自動切斷電源；在自動式升壓裝置中還應(yīng)能夠控制升壓、 降壓

7、及停止、跳閘等。1.4電壓測量部分試驗電壓的測量分為兩類：低壓側(cè)測量、高壓側(cè)測量被試品電容量較小時，如斷路器、瓷絕緣、絕緣用具等，試驗電壓可在低壓側(cè)測量；當被試品的電容量較大及對電壓幅值有較高要求時，試驗電壓必須在高壓側(cè)測量。1.4.1低壓側(cè)測量低壓側(cè)測量是在試驗變壓器的低壓側(cè)或測量繞組的端子上，測量出二次電壓U2,然后利用試驗變壓器變比k,換算出高壓側(cè)的電壓耳二kU2。這種測量方法簡便，但準確性不高。1.4.2高 壓側(cè)測量1）用電壓互感器測量 在試驗變壓器高壓側(cè)與被試品并聯(lián)一測量用電壓互感受器；電壓互感器二次側(cè)接電壓表測量電壓；利用電壓互感器變比換算出高壓側(cè)電壓。這種測量方法，簡單、準確度高

8、，但測量電壓不宜太高。2）用靜電電壓表測量將靜電電壓表與被試品并聯(lián)，直接測出被試品的高壓電壓。但現(xiàn)場使用時,受風、天氣外界電磁場干擾較大,不宜現(xiàn)場使用，多用于試驗室內(nèi)。3）用球隙測量在交流耐壓試驗時，球隙不僅可以作保護用，也可作為測量使用。測量球隙由一對相同直徑的金屬球構(gòu)成。用球隙測量高壓時,只有當球隙放電時,才能從表中測得電壓每次放電時會跳閘，可能產(chǎn)生振蕩或過電壓，室外測量時受強氣流、灰塵等影 響使得放電較分散，測量較費時間，因此用球隙測量電壓不很方便，不易在現(xiàn) 場使用。圖0球隙測定高壓接線圖圖中：F球隙Rj R2 限流電阻CX被試品T試驗變壓器電容分壓器結(jié)構(gòu)簡單，攜帶方便，準確度高，是目前

9、現(xiàn)場常用的方法。4）電容分壓器測量電容分壓器測量高壓接線圖圖中，Cj高壓電容，C2低壓電容，兩電容串聯(lián)分壓，通過測量C2上的電壓U2,再用分壓比K測出電壓UjU2A (kV)分壓器校正曲線U.KU2 分壓比 K CC21CI每次耐壓試驗時，需與試驗變壓器空 載時的變比進行校準。將電容分壓器與空載 變壓器連接，逐漸升高Uj,記錄低壓電容上 的電壓U2,得到校正曲線。試驗時，接上試品Cx，根據(jù)校正曲線 找出所需加試驗電壓U2,進行升壓試驗。2.交流耐壓試驗加壓方法加壓方法工頻耐壓試驗感應(yīng)耐壓試驗沖擊電壓試驗加壓在一次側(cè)直接加4565Hz的高壓從二次側(cè)施壓，使一 次側(cè)得到高壓，又 分為工頻感應(yīng)和倍

10、頻感應(yīng)耐壓操作波沖擊雷電沖擊鑒定效果是最直接、最有效的 試驗方法，但只考驗了 主絕緣不僅考驗了主絕緣考驗被試品在操作波 過電壓和大氣過電壓 下的絕緣承受能力。變頻電源技術(shù)用交直流耐壓裝置進行試驗時，接線方式可參照直流耐壓時進行，只要 將短路桿將高壓硅堆短接，即可獲得工頻高電壓，作為交流輸出狀態(tài)。但對于 額定電壓高、容量大的設(shè)備，高壓試驗變壓器會非 常笨重、不易調(diào)遷和搬動。目前，變頻電源技術(shù)已經(jīng)成熟，能夠自動掃頻、尋找并跟蹤諧振點，保 證在整個試驗過程中，系統(tǒng)處于最優(yōu)出力狀態(tài)，變頻電源的操 作也非常簡單， 解決了高電壓、大容量設(shè)備進行試驗難的問題。變頻電源可進行10500kV電 力設(shè)備交流耐壓的

11、試驗，已廣泛應(yīng)用于現(xiàn)場交流耐壓試驗。硬件原理及接線如CX 一tKA1 11波形輸出 及保護C2T波形產(chǎn)生模塊.1高壓信號模擬信號采樣RS23 串 口1工控機模塊下圖所示。整流電路變頻電源裝置介紹面板操作說明1098 52DQ【1】變頻電源的輸出航插，連接到激勵變壓器輸入端【2】變頻電源的輸入航插【3】變頻電源220V輸出航插，連接到激勵變壓器的風扇輸入端【4】變頻電源電源輸入總開關(guān)【5】變頻電源電源輸入控制開關(guān)【6】用于置數(shù)的鍵盤【7】軌跡球，用于操作工控機的鼠標.【8】手動調(diào)節(jié)頻率旋鈕，按下旋鈕0.1S鐘，可循環(huán)選擇調(diào)頻步進值為5Hz,1Hz,2Hz,0.5Hz ,0.1Hz, 0.02Hz

12、,左右旋轉(zhuǎn)可增減手動控制的頻率值?！?】手動調(diào)節(jié)電壓旋鈕，按下旋鈕0.1S鐘，可循環(huán)選擇調(diào)壓步進值為1、2、3、4,左右旋轉(zhuǎn)可增減手動控制的輸出電壓值【10】高壓指示燈【11】分壓器的電壓輸入插孔【12】變頻電源接地端子。.【13】外接鼠標接口?！?4】外接鍵盤接口?！?5】外接USB接口?！?6】 640 x480液晶顯示器。注意：當220V電源接入變頻電源插座且面板上空開合上時，變頻電源220V輸出航插上已經(jīng)帶有220V電壓，此時嚴禁碰觸此航插插針。應(yīng)在合空開前接好所有試驗連線。操作要點5.1試驗前準備工作5.1.1應(yīng)了解被試品的試驗電壓，試驗項目及以前的試驗結(jié)果；5.1.2試驗現(xiàn)場圍好遮

13、攔或圍繩，掛好標志牌，并派專人監(jiān)護；5.1.3斷開與被試品相連接的其他設(shè)備，保證足夠的安全距離，必要時可加裝絕緣檔板或采取其他防護措施；5.1.4盤柜耐壓前，退出PT柜和保險，拆除所有避雷器接線；5.1.5盤柜耐壓前，斷開電流端子并將其短路接地，以防耐壓時感應(yīng)到保護裝置；5.1.6有位置指示器裝置和來電顯示器的，要將其接線拆除并接地；5.1.7PT柜耐壓時，要將PT二次側(cè)短路并接地；5.1.8試驗前，將被試品的外殼和非被試繞組可靠接地；5.2檢查接線，確認無誤后方可準備升壓；5.3加壓前，檢查調(diào)壓器是否在零位，升壓時應(yīng)相互呼唱；5.4均勻升壓，不能太快，并防止突然加壓，升到規(guī)定試驗電壓時，開始

14、計時1min；5.5升壓過程中，監(jiān)視電壓表、電流表的變化；5.6降壓時緩慢均勻下降，不可未降壓就跳開電源開關(guān)；5.7耐壓試驗前后均應(yīng)測量被試品的絕緣電阻，檢查絕緣情況。5.8盤柜耐壓時，當加到額定電壓時觀察來電顯示器指示燈是否亮，指示是否正確，確認無誤后關(guān)掉指示燈開關(guān)，繼續(xù)升壓，以免造成指示燈不必要的損壞。交流耐壓試驗操作注意事項6.1試驗人員應(yīng)做好分工，明確相互間聯(lián)系方法。并有專門人監(jiān)護現(xiàn)場安全及 觀察試品狀態(tài)。6.2被試品應(yīng)先清掃干凈，并絕對干燥，以免損壞被試品和試驗帶來的誤差。6.3只有在試驗人員全部離開高壓危險區(qū)，并關(guān)好安全門后才能加電壓；6.4對于大型試驗，一般都應(yīng)先進行空升試驗。即

15、不接試品時升壓至試驗電 壓，校對各種表計，調(diào)整球間隙。6.5調(diào)壓器不在零位時不能合閘，也不能突然切斷電源，一般應(yīng)在調(diào)壓器降至 零位時拉閘。6.6在升壓或耐壓試驗過程中，如發(fā)現(xiàn)下列異常，應(yīng)立即降壓，切斷電源，停止試驗并查明原因。電壓表指針擺動很大；發(fā)現(xiàn)絕緣燒焦或冒煙；被試品內(nèi)有不正常的聲音。6.7當被試設(shè)備被擊穿時，應(yīng)能自動切斷電源；6.8在試驗回路的低壓部分，可能出現(xiàn)高電壓的地方安裝保護放電管或壓敏電 阻器，以免高壓侵入危及人身安全。異?，F(xiàn)象及其分析交流耐壓試驗時應(yīng)嚴密監(jiān)視儀表指示，注意聲音的變化和異常，同時根 據(jù)儀表指示、放電聲音等綜合分析并判斷試品是否合格?，F(xiàn)列表對一些異常 進行分析：異常

16、現(xiàn)象分析與判斷電壓表無指示調(diào)壓器接觸不良，或回路不通，有斷線的地方隨著調(diào)壓器上升調(diào)節(jié)，電流增 大，電壓不變或有下降被試品容量太大，或調(diào)壓器容量不夠電壓上升緩慢，電流急劇上升被試品存有短路或容量過大，以及接近諧振等電流表突然上升、下降電壓表突然下降被試品絕緣擊穿有清脆響亮的“當當”放電 聲油隙距離不夠或電場畸變有清脆的“當當”放電聲，儀 表擺動不大，再次重復(fù)試驗時 放電現(xiàn)象消失被試品油中有氣泡沉悶的“哧，吱嘍”聲，電流表才曰示偏大固體絕緣爬電引起的有炒豆聲，電流表指示穩(wěn)正懸浮的金屬件對地放電所致8.試驗結(jié)果分析被試品經(jīng)交流耐壓試驗，在持續(xù)時間內(nèi)，不擊穿為合格，反之為不合格。8.1 一般情況下，若電流表突然上升或電壓表突然下降，則表明被試品擊穿；8.2試驗控制回路中，如被試品發(fā)出擊穿插聲響，或斷續(xù)聲響，伴隨冒煙，跳 火，焦味及燃燒等都是不許可的，當查明確實發(fā)生在絕緣部分時，則認為被試 品存在問題，或已擊穿；8.3當被試品為有機絕緣材料時，經(jīng)試驗后，立刻觸摸，如出