電氣設(shè)備的交流耐壓試驗方法及注意事項

劉新春 賈天同 殷章桃 李恒

【摘 ?要】交流耐壓是鑒定電力設(shè)備絕緣強(qiáng)度的方法。電氣設(shè)備絕緣試驗是保證設(shè)備安全運(yùn)行的重要措施，通過試驗，掌握設(shè)備絕緣狀況，及時發(fā)現(xiàn)絕緣內(nèi)部隱藏的缺陷，并通過檢修加以消除，嚴(yán)重者必須予以更換，以免設(shè)備在運(yùn)行中發(fā)生絕緣擊穿，造成停電或設(shè)備損壞等不可挽回的損失。

【關(guān)鍵詞】交流耐壓;試驗;絕緣

引言

交流耐壓試驗是對電氣設(shè)備絕緣外加交流試驗電壓，該試驗電壓比設(shè)備的額定工作電壓要高，并持續(xù)一定的時間（一般為1min）。交流耐壓試驗是一種最符合電氣設(shè)備的實際運(yùn)行條件的試驗，是避免發(fā)生絕緣事故的一項重要的手段。因此，交流耐壓試驗是各項絕緣試驗中具有決定性意義的試驗。但是，交流耐壓試驗也有缺點(diǎn)，它是一種破壞性的試驗;同時，在試驗電壓下會引起絕緣內(nèi)部的累積效應(yīng)。因此，對試驗電壓值的選擇是十分慎重的，對于同一設(shè)備的新舊程度和不同的設(shè)備所取的數(shù)值是不同的，在我國《電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程》中已作了有關(guān)的規(guī)定

1交流耐壓試驗的試驗方法

交流耐壓試驗的電壓、波形、頻率和被試品絕緣內(nèi)電壓分布，一般與實際運(yùn)行情況相吻合，因而能較有效地發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷

1.1 ?交流耐壓試驗一般有以下幾種加壓方式：

（1）工頻耐壓試驗（45～65Hz）

施加工頻電壓，檢驗被試品對工頻電壓升高的絕緣承受能力，這是鑒定被試品絕緣強(qiáng)度最有效和最直接的試驗方法，但只能檢查主絕緣（繞組對地、相間和不同電壓等級繞組間的絕緣）

（2）感應(yīng)耐壓試驗

采用從二次加壓而使一次得到高壓的試驗方法來檢查被試品絕緣，可檢查被試品的主絕緣和縱絕緣（同一繞組層間、匝間及段間絕緣），此實驗分為工頻感應(yīng)耐壓、倍頻（100～400Hz）感應(yīng)耐壓。

（3）沖擊電壓試驗

注意用于考驗被測試品在操作波過電壓和大氣過電壓下絕緣的承受能力。分為操作波沖擊電壓試驗和雷電沖擊電壓試驗兩種。

1.2交流耐壓試驗設(shè)備

交流耐壓試驗用的設(shè)備通常有試驗變壓器、調(diào)壓設(shè)備、電壓測量裝置、保護(hù)球隙、保護(hù)電阻及相關(guān)的控制裝置等。

（1）高壓試驗變壓器

高壓試驗變壓器具有電壓高、容量小、持續(xù)工作時間短等特點(diǎn)，因此我們在進(jìn)行耐壓試驗前應(yīng)根據(jù)這些特點(diǎn)及被試品的實際情況來加以正確地選擇。

（2）調(diào)壓器

調(diào)壓器應(yīng)能從零開始平滑地調(diào)節(jié)電壓，以滿足試驗所需的任意電壓。調(diào)壓器的輸出波形，應(yīng)盡可能地接近正弦波，容量也應(yīng)滿足試驗變壓器的要求，通常與試驗變壓器容量相同。常用的調(diào)壓器有自耦調(diào)壓器、移圈調(diào)壓器和感應(yīng)調(diào)壓器等。由于移圈調(diào)壓器的輸出電壓波形在某一范圍內(nèi)有較大的畸變，所以現(xiàn)場最好少使用移圈調(diào)壓器調(diào)壓。

（3）保護(hù)電阻

試驗變壓器的高壓輸出端應(yīng)串接保護(hù)電阻，用來降低試品閃絡(luò)或擊穿時變壓器高壓繞組出口端的過電壓，并能限制短路電流。此保護(hù)電阻的取值一般為0.1～0.5 ?/V，并應(yīng)有足夠的熱容量和長度，當(dāng)試品擊穿或閃絡(luò)時，保護(hù)電阻不應(yīng)發(fā)生沿面閃絡(luò)，它的長度應(yīng)能耐受最大試驗電壓，并有適當(dāng)?shù)脑６取?/p>

2耐壓試驗注意事項

（1）為了防止本來已有缺陷的設(shè)備在高電壓作用下收到嚴(yán)重?fù)p傷，不利于設(shè)備的修復(fù)，在進(jìn)行交直流耐壓試驗之前，應(yīng)先查明各項非破壞性試驗是否都已合格。如果存在疑問，應(yīng)查明原因，將缺陷消除后，方可進(jìn)行試驗。

（2）對變壓器等充油設(shè)備，在注油后或搬運(yùn)后，應(yīng)使油充分靜止才可進(jìn)行試驗。對于電力變壓器一般要靜止24h;但對6-10KV的變壓器可靜止5-6h。這樣做的目的是防止絕緣油中存在氣泡而引起局部放電造成不必要的擊穿。

（3）耐壓試驗時的升壓速度也要適當(dāng)。直流耐壓試驗時的升壓要從零開始，平穩(wěn)上升，保持充電電流不要過大，以免燒壞微安表。交流耐壓起始電壓不得超過試驗電壓的1/3，然后將電壓平穩(wěn)地升到試驗電壓值，升壓速度以能保證正確地讀出表計讀書即可。在升壓過程中如出現(xiàn)表計讀數(shù)異常或聲音異常等可疑現(xiàn)象，應(yīng)立即停止升壓。

（4）試驗變壓器高壓繞組低電位端必須良好接地。多數(shù)升壓變壓器高壓繞組的兩個出線端不是等絕緣的，其中一個為高電位端，另一個為低電位端。低電位端的絕緣結(jié)構(gòu)按照正常接地考慮，絕緣十分薄弱。如果升壓試驗時低電位端沒有接地，則會出現(xiàn)高電壓，最容易將高壓繞組擊穿。而且在試驗接線中，低電位端常常接有毫安表，如果接地不良有可能使毫安表帶上高壓，對試驗人員的安全造成威脅。

（5）進(jìn)行交流耐壓試驗時要防止容升過壓。工頻交流耐壓時，被試設(shè)備相當(dāng)于一個等效電容負(fù)載，流過試驗變壓器一個電容電流。由于試驗變壓器本身有一個阻抗，是感性的，當(dāng)電--容電流流過阻抗時，在負(fù)載上出現(xiàn)一個容性電壓升高，為了防止容升過電壓，可以在被試設(shè)備的高壓側(cè)直接采用高壓測量裝置監(jiān)測試驗電壓。

3 耐壓試驗電壓的測量

交流試驗電壓的測量裝置（系統(tǒng)）一般可采用電容（或電阻）分壓器與低壓電壓表、高壓電壓互感器、高壓靜電電壓表等測量系統(tǒng)。交流試驗電壓測量裝置（系統(tǒng)）的測量誤差應(yīng)滿足 GB 311.4 《高電壓試驗技術(shù)》中規(guī)定的要求，即測量誤差不應(yīng)大于3%。

（1）在試驗變壓器低壓側(cè)測量

試驗電壓的測量一般應(yīng)在高壓側(cè)進(jìn)行，但對于小容量的被試品也可在試驗變壓器的低壓側(cè)測取，然后再通過變比換算到高壓側(cè)。計算式為：U2=KU1。這適用于負(fù)荷容量比電源容量小得多，測量精度要求不是很高的情況。

（2）用電壓互感器測量

將電壓互感器的一次側(cè)并接于被試品，在其二次側(cè)測量電壓，然后根據(jù)測得的電壓經(jīng)電壓互感器變比計算出高壓側(cè)電壓。為保證測量的準(zhǔn)確度，一般要求電壓互感器準(zhǔn)確度不低于1級，電壓表不低于0.5級。

（3）用高壓靜電電壓表測量

用高壓靜電電壓表可以直接測量工頻高壓的有效值。但其缺點(diǎn)是：額定電壓 100kV及以上的靜電電壓表的電極暴露在外面，受外界干擾大，現(xiàn)場不宜使用，多用于試驗室內(nèi)。

靜電電壓表的基本結(jié)構(gòu)為兩個平行板電極，兩個電極中一個為固定電極，一個為可動電極。電極的一端接高壓，另一端接地，在平行板電極承受一定電壓以后，極板就會偏轉(zhuǎn)，從電工理論計算可以知道極板的偏轉(zhuǎn)角度與施加的測量電壓之間有一定的對應(yīng)關(guān)系。在靜電電壓表傳動機(jī)構(gòu)上有一面可以用來將偏轉(zhuǎn)角度反射到刻度盤上的小鏡，這樣通過刻度盤上小鏡反射的光標(biāo)位置就可以間接反映測量電壓的大小。

結(jié)束語

本文對電氣設(shè)備交流耐壓試驗的方法、試驗設(shè)備、耐壓試驗的電壓測量、試驗中的注意事項等問題進(jìn)行了分析討論，電氣設(shè)備出現(xiàn)故障，不僅影響到供電，也會產(chǎn)生一定的安全隱患。因此為了保證中國電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，需要對電氣設(shè)備進(jìn)行測試，安全測試中的一個重點(diǎn)就是交流耐壓試驗。希望能夠為維護(hù)電力系統(tǒng)正常運(yùn)行提供參考。

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（作者單位：新疆送變電有限公司）