帶電作業絕緣工具耐壓試驗值計算研究

溫智慧，潘玲華

(1.湖南省電力公司培訓中心，湖南 長沙 410131;2.長沙電業局，湖南 長沙 410000)

1 引言

帶電作業絕緣工具的絕緣性能涉及人身及電氣設備的安全，因此通過嚴格的試驗以及時發現可能存在的缺陷和隱患是客觀必要的，但過高的試驗值又會對試驗中的工具造成絕緣損傷。本文僅就帶電作業絕緣工具試驗電壓如何取值進行分析探討。

2 關于耐壓試驗

耐壓試驗即設備和工具絕緣水平的測試試驗。其測試電壓取值為電氣設備長期工作電壓和可能遇到的最高過電壓。

耐壓試驗是一種破壞性試驗，常規試驗有工頻耐壓試驗、直流耐壓試驗、感應高壓試驗、沖擊電壓試驗和操作沖擊耐壓試驗等。

2.1 耐壓試驗的兩個階段

一是出廠前的型式試驗，其試驗周期為五年;二是絕緣工具使用期間的預防性試驗和檢查性試驗，其試驗周期各為一年一次。二者在時間上間隔半年進行。

2.2 型式試驗

工具制成后，應對工具的絕緣水平進行全面的嚴格的考核試驗，以確定它是否符合銘牌規定而出廠。由生產廠家所做的這種試驗就稱之為出廠及型式試驗。

2.3 預防性試驗

因為帶電作業絕緣工具工作時要受到來自內、外部比正常額定工作電壓高得多的過電壓的作用，可能使絕緣性能降低，成為潛伏性危險點。同時，使用過程中，絕緣強度本身也會因發熱老化而降低。預防性試驗就是為預防因絕緣性能改變發生事故而制訂的一整套系統的絕緣性能診斷、檢測的手段和方法。

2.4 檢查性試驗

對絕緣工具進行的周斯性的工頻耐壓試驗，試驗時將絕緣工具分成若干段進行。是對預防性試驗的補充。

3 絕緣耐壓試驗項目

3.1 標準規定

DL/T878－2004帶電作業用絕緣工具試驗導則［1］中3.4規定對交流330～750kV絕緣工具，應進行工頻耐壓和操作沖擊耐壓試驗。

DL/T878－2004帶電作業用絕緣工具試驗導則中3.5［1］規定對10～220kV電壓等級的絕緣工具，應進行工頻耐壓試驗，不進行操作沖擊耐壓試驗。

3.2 工頻耐壓試驗

工頻耐壓試驗是對絕緣工具施加一次相應的額定工頻耐受電壓(有效值)。220kV及以下電壓的絕緣工具進行1min工頻耐受電壓試驗。330～750kV進行型式試驗5min、預防性試驗采用3min工頻耐受電壓試驗。在規定的工頻耐受試驗電壓和耐受時間下，以無閃絡、無擊穿、無發熱為合格。

3.3 操作沖擊耐壓試驗

對絕緣工具施加規定次數和規定值的操作沖擊電壓，以檢驗在可接受的置信度下實際的統計操作沖擊耐受電壓不低于額定操作沖擊耐受電壓。試驗時對絕緣工具施加15次規定波形為250/2500μs的額定沖擊耐受電壓，以未出現破壞性放電為合格。

4 工頻耐壓試驗值的確定

4.1 型式試驗電壓值的確定［2］

(1)10～220kV

小于3m長度的絕緣工具按250kV/m的電位梯度計算。

例如220kV絕緣工具有效長度為1.8m，則型式試驗電壓為250×1.8450kV。

(2)330～750kV

試驗電壓計算公式為

式中:Uxg為系統運行最高相電壓(有效值);K0為安全裕度系數，取1.1;K1G為動態過電壓倍數(按SD119－84取1.4～1.5倍);K2為試驗系數，型式試驗系數為1.1;K3為海拔系數，1000m取0.91。

試驗電壓取值一般大于計算值，計算結果尾數一般取5或0。

例如330kV、750kV絕緣工具工頻耐壓型式試驗值按式(1)計算為

取值420kV。

取值860kV。

4.2 預防性試驗電壓值的確定［2］

(1)10～220kV

試驗計算公式為

式中K1為過電壓倍數，(按DL/T876－2004取值)。

例如220kV，依據DL/T876－2004帶電作業絕緣配合導則［3］，升高系數可取1.15，過電壓倍數取3.0，而最大運行相電壓(有效值)為 2 20/，則其絕緣工具的預防性試驗值按式(2)計算為

取值440kV。

(2)330～750kV

預防性試驗電壓與其型式試驗值相差1.1倍，即式(1)中K2試驗系數取1.0。

例如750kV絕緣工具預防性試驗值為

取值780kV。

4.3 檢查性試驗電壓的確定

根據國家電網電力安全工作規程10.12.3.3［4］規定絕緣工具的檢查性試驗條件是:將絕緣工具分成若干段進行工頻耐壓試驗，每300mm耐壓75kV，時間為1min，以無擊穿、閃絡及過熱為合格。

5 操作沖擊試驗電壓值的計算

5.1 型式試驗電壓值的確定［5］

試驗計算公式為

式中，K0為安全裕度系數，型式試驗取1.1;預防性試驗取1.0。K1為過電壓倍數(按DL/T876－2004取值);

其他符號同前。

例如500kV絕緣工具操作沖擊型式試驗值按式(3)計算為

根據GB311.1－1997《高電壓輸變電設備的絕緣配合［6］最后取值向操作沖擊試驗的系列電壓計算值靠攏，即取值1175kV。

5.2 預防性試驗電壓值的確定

預防性試驗電壓與其型式試驗值相差1.1倍，則其操作沖擊預防性試驗值為

取值1050kV。

6 結論

本文計算分析所得結果完全符合DL/T878－2004帶電作業用絕緣工具試驗導則［1］的試驗電壓推薦值。

在帶電作業中，當系統結構操作方式、設備狀況及線路長短使得實際過電壓倍數不同或海拔高度發生變化時，則可按本文的計算方法確定試驗值［3］。

［1］DL/T878－2004帶電作業用絕緣工具試驗導則［S］.

［2］柏克寒，方年安.500kV帶電作業培訓教材［M］.長沙:電力工業部安全監察司，1993.

［3］DL/T876－2004帶電作業絕緣配合導則［S］.

［4］國家電網公司發布.國家電網電力安全工作規程(線路部分)［M］.北京:中國電力出版社，2009.

［5］易輝.帶電作業技術標準體系及標準解讀［M］.北京:中國電力出版社，2009.

［6］GB311.1－1997高壓輸變電設備的絕緣配合［S］.

［7］史興華，張勁，張文杰.配電線路帶電作業技術與管理［M］.北京:中國電力出版社，2010.

［8］SD119－84500kV電網過電壓保護絕緣配合與電氣設備接地暫行技術［S］.

［9］DL/T976－2005帶電作業工具、裝置和設備預防性試驗規程［S］.