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

2、壓時不至于擊穿，但形成了 絕緣內(nèi)部劣化的積累效應、 創(chuàng)傷效應，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6kV 10kV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、

3、 移圈式調(diào)壓器和感應調(diào)壓器。 要求電壓調(diào)節(jié)平滑，輸出波形盡可能接近正弦波，無畸變。配各種變壓器圖片自耦調(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。 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，需裝設濾波器， 常用于 100kV 以上的試驗變壓器配套調(diào)壓裝置。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)

4、 容量選擇試驗時， 根據(jù)被試品電容量及試驗最高電壓進行選擇。 額定電壓 不應低于所需施加的最高電壓， 低壓側(cè)電壓應與試驗現(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：12123St （ Cx 10） Uexp 10 ,kVAL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

5、采用幾臺變壓器串接的方法來提高試驗電壓。3U r+至世鬲InJC2503alxl2 2 axAlXI2 G三臺試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AiCi和A2C2。低壓電源加在試驗變壓器I的初級繞組 aixi上，單臺試驗變壓 器I、"、皿的輸出電壓都是 U。勵磁繞組A

6、iCi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I的箱體接地，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 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、閃絡保護、零位保護、過熱保護、咼壓異常保護 等

7、。從而極大地保證設備及人身的安全，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 裝置中還應能夠控制升壓、降壓及停止、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。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 Ui二kU2。這種測量方法簡便，但準確性不高。高 壓側(cè)測量1) 用電壓互感器測量 在

8、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,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

9、，因此用球隙測量電壓不 很方便，不易在現(xiàn)場使用。圖1 2球隙測定高壓接線圖圖中：F球隙Cx 被試品Ri、 R2 限流電阻T 試驗變壓器4）電容分壓器測量電容分壓器結構簡單，攜帶方便，準確度高，是目前現(xiàn)場常用的 方法。電容分壓器測量高壓接線圖圖中，Ci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UiU2A (kV)分壓器校正曲線Ui KU2 分壓比 K CC2Ci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 Ui,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

10、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 和倍頻感應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。3. 變頻電源技術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，變頻電源技術已經(jīng)成熟，能

11、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、大容量設備進行試驗難的問題。變頻 電源可進行10500kV電力設備交流耐壓的試驗，已廣泛應用于現(xiàn)場 交流耐壓試驗。硬件原理及接線如下圖所示。+整流電路1DSP2407AI電壓調(diào)節(jié) 頻率調(diào)節(jié)鍵盤,鼠標640x480 Led顯示外部接口波形輸出及保護波形產(chǎn)生模塊RS23串口高壓信號工控機模塊CX模擬信號采樣二 C2 T4. 變頻電源裝置介紹【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

12、源電源輸入總開關【5】變頻電源電源輸入控制開關【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,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。【14】外接鍵盤接口?！?5】外接USB接口。【16】640x480液晶顯示器。注意：當220V電源接入變頻電源插

13、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。 應在合空開前接好所有試驗連線。5. 操作要點5.1試驗前準備工作應了解被試品的試驗電壓，試驗項目及以前的試驗結果；試驗現(xiàn)場圍好遮攔或圍繩，掛好標志牌，并派專人監(jiān)護；斷開與被試品相連接的其他設備，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；盤柜耐壓前，退出PT柜和保險，拆除所有避雷器接線；盤柜耐壓前，斷開電流端子并將其短路接地，以防耐壓時感應到保護裝置；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； 柜耐壓時，要將PT二次側(cè)短路并接地；試驗前，將被試品的外殼和非被試繞組可靠接地

14、；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；5.7 耐壓試驗前后均應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，確認無誤后關掉指示燈開關，繼續(xù)升壓，以免造成指 示燈不必要的損壞。6. 交流耐壓試驗操作注意事項6.1試驗人員應做好分工，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

15、品狀態(tài)。6.2 被試品應先清掃干凈， 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)，并關好安全門后才能加電 壓；6.4 對于大型試驗， 一般都應先進行空升試驗。 即不接試品時升壓至 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，應立即降壓，切斷 電源，停止試驗并查明原因。1）電壓表指針擺動很大；2）發(fā)現(xiàn)絕緣燒焦或冒煙；3）被試品內(nèi)有不正常的聲音。6.7當被試設備被擊穿時，應能自動切斷電源；6.8在試驗回路的低壓部分，可能出現(xiàn)高電壓的地

16、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。7. 異?，F(xiàn)象及其分析交流耐壓試驗時應嚴密監(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。 現(xiàn)列 表對一些異常進行分析：異常現(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 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，電流表扌曰示偏大固體絕緣爬電引起的有炒豆聲，電流表指示穩(wěn)疋懸浮的金屬件對地放電所致8.試驗結果分析被試品經(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，