高壓試驗(yàn)作用和意義

1、高壓試驗(yàn)的作用和意義電力系統(tǒng)包括眾多的電氣設(shè)備，由于材料或工藝存在瑕疵，操作人員誤操作，濕度和溫度等原因，在電氣設(shè)備內(nèi)部會(huì)留下潛伏性的缺陷。如將原有的缺陷設(shè)備投入電力系統(tǒng)運(yùn)行，送電時(shí)即可能會(huì)發(fā)生事故。有些缺陷設(shè)備，雖暫時(shí)不發(fā)生事故，但運(yùn)行一段時(shí)間后，也會(huì)發(fā)生事故，甚至?xí)饑?yán)重后果，如設(shè)備損壞，線路跳閘等，甚至?xí){到整個(gè)系統(tǒng)的安全供電。電力生產(chǎn)的實(shí)踐證明，對(duì)電氣設(shè)備按規(guī)定開展檢測(cè)試驗(yàn)工作，是防患于未然，保證電力系統(tǒng)安全，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要措施之一。為了防止電氣設(shè)備在投入運(yùn)行時(shí)或運(yùn)行中發(fā)生事故，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備中潛伏的缺陷，必須對(duì)電氣設(shè)備運(yùn)行高壓試驗(yàn)。對(duì)于新安裝和大修的電氣設(shè)備進(jìn)行的試驗(yàn)，稱為交接試驗(yàn)

2、，其目的是： 1.檢驗(yàn)制造單位生產(chǎn)的電氣設(shè)備質(zhì)量是否合格。 2.檢驗(yàn)電氣設(shè)備在安裝施工過(guò)程中是否受到損壞，安裝質(zhì)量是否符合要求。 3.檢驗(yàn)新安裝的電氣設(shè)備是否滿足投入運(yùn)行的技術(shù)要求。 電氣設(shè)備運(yùn)行一段時(shí)間后，由于受電壓、電流、溫度和濕度等因素，在電氣設(shè)備中可能產(chǎn)生潛伏性缺陷，通過(guò)試驗(yàn)?zāi)芗皶r(shí)發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備在運(yùn)行中出現(xiàn)的各種潛伏性缺陷嚴(yán)重程度，以便對(duì)不合格的電氣設(shè)備運(yùn)行檢修或更換，這為預(yù)防性試驗(yàn)。高壓試驗(yàn)的分類： 根據(jù)試驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容不同，分為絕緣試驗(yàn)和特性試驗(yàn)。1.絕緣試驗(yàn)： 對(duì)電氣設(shè)備絕緣狀況的檢查試驗(yàn)。設(shè)備外絕緣檢查，絕緣特性根據(jù)測(cè)試和耐壓試驗(yàn)，絕緣試驗(yàn)又分為非破壞性試驗(yàn)和破壞性試驗(yàn)。a. 非破壞

3、性試驗(yàn)：用較低的試驗(yàn)電壓（額定電壓）（低于設(shè)備）或其它不損傷絕緣的辦法來(lái)測(cè)量絕緣，方法：絕緣電阻和吸收比測(cè)量，直流泄漏電流測(cè)量，絕緣介質(zhì)損耗角正切值測(cè)量。b. 破壞性試驗(yàn)：用電壓遠(yuǎn)高于設(shè)備運(yùn)行時(shí)所承受的電源電壓，來(lái)考核設(shè)備在過(guò)電壓時(shí)的承受能力，如絕緣裕度達(dá)不到技術(shù)要求，在耐壓試驗(yàn)時(shí)會(huì)擊穿。耐壓試驗(yàn)有：直流耐壓、交流耐壓、工頻耐壓和感應(yīng)耐壓。1.工頻耐壓：利用工頻交流電源通過(guò)調(diào)壓裝置，經(jīng)升壓變壓器輸出一個(gè)交流高壓，對(duì)被試物進(jìn)行高電壓試驗(yàn)。2.感應(yīng)耐壓：利用變壓器本身一、二次繞組之間的電磁感應(yīng)所產(chǎn)生的高壓電對(duì)自身進(jìn)行的耐壓試驗(yàn)，在變壓器低壓側(cè)施加一個(gè)試驗(yàn)電壓，在高壓繞組感應(yīng)產(chǎn)生高電壓。c.沖擊耐壓

4、試驗(yàn)：利用一個(gè)持續(xù)時(shí)間短的沖擊波，根據(jù)沖擊波的不同波形分為雷電沖擊波、操作沖擊波、全波和截波。2.特性試驗(yàn)：把絕緣試驗(yàn)以外的電氣試驗(yàn)，稱為特性試驗(yàn)。目的：檢驗(yàn)電氣設(shè)備的技術(shù)特性是否符合技術(shù)要求，同一臺(tái)電氣設(shè)備可能有多個(gè)特性試驗(yàn)項(xiàng)目，如變壓器（電壓比、直流電阻、極性或聯(lián)結(jié)組標(biāo)、空載電流、阻抗電壓、空載和負(fù)載損耗等），對(duì)金屬氧化物避雷器進(jìn)行泄漏電流，而對(duì)絕緣子和電纜只進(jìn)行絕緣試驗(yàn)，不做特性試驗(yàn)。高壓試驗(yàn)的要求：1.氣候條件要求：溫度不應(yīng)低于+5C,相對(duì)濕度不高于80%。2.試驗(yàn)順序要求：應(yīng)先進(jìn)行非破壞性，后進(jìn)行破壞性。3.試驗(yàn)電壓極性要求：直流高壓試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)采用負(fù)極性接線。4.充油設(shè)備靜止時(shí)間的規(guī)

5、定：500KV72h 、 220及330KV48h、 110KV及以下24h。絕緣電阻和吸收比試驗(yàn)：1.直流電壓作用下流過(guò)絕緣介質(zhì)的電流： 把直流電壓加到設(shè)備的絕緣介質(zhì)上時(shí)，會(huì)有一個(gè)隨時(shí)間逐漸減小，最后趨于穩(wěn)定的極微小的電流通過(guò)，它由三個(gè)電流構(gòu)成，電容充電電流，吸收電流和泄漏電流。a. 電容充電電流：加壓瞬間相當(dāng)于電容充電，產(chǎn)生一個(gè)隨時(shí)間迅速衰減的充電電流，此電流與電容量和外加電壓有關(guān)，他是無(wú)損耗極化電流。b. 吸收電流：在直流電壓電場(chǎng)的作用下，介質(zhì)的偶極子發(fā)生緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)而引起極化電流，由于不同介質(zhì)電性能的差異，產(chǎn)生吸收現(xiàn)象而引起的電流。它是有損耗極化電流，此電流大小及衰減時(shí)間與絕緣介質(zhì)，不均勻

6、程度及構(gòu)成情況有關(guān)。c. 泄漏電流：當(dāng)直流電壓加到被試品上時(shí)，絕緣介質(zhì)內(nèi)部或表面會(huì)有帶電粒子，離子和自由電子作定向移動(dòng)形成電流，稱泄漏電流，它的大小與時(shí)間無(wú)關(guān)，與絕緣內(nèi)部是否受潮，表面是否清潔等因素有關(guān)。2.絕緣電阻、吸收比和極化指數(shù)： a.絕緣電阻：電氣設(shè)備絕緣層在直流電壓作用下呈現(xiàn)的電阻值，電壓不變時(shí)，電流與電阻成反比。b.吸收比：在60s時(shí)的絕緣電阻值與15s時(shí)的絕緣電阻值之比值。 K=R60S/R15S35kv及以上容量在4000KVA及以上的變壓器，溫度1040C內(nèi)，吸收比應(yīng)不小于1.3，同步發(fā)電機(jī)吸收比與絕緣材料有關(guān)，不應(yīng)小于1.6，瀝青、云母不應(yīng)小于1.3, 1000V及以上不應(yīng)

7、低于1.2。c.極化指數(shù)：被試品進(jìn)行絕緣電阻測(cè)試時(shí)，10min時(shí)讀取的絕緣電阻和1min時(shí)讀取電阻，計(jì)算出比值稱為極化指數(shù)。 K=R10min/R1min測(cè)量極化指數(shù)是為了判斷被試品是否存在受潮、臟污等。直流泄漏電流測(cè)量和直流耐壓試驗(yàn)：1.特點(diǎn)：a.試驗(yàn)電壓較高，并可隨意調(diào)節(jié)。 b.試驗(yàn)電壓穩(wěn)定，測(cè)量數(shù)據(jù)。 c.試驗(yàn)儀器設(shè)備較輕便，適合于現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)攜帶。2.直流試驗(yàn)電壓的要求： 用交流低壓?jiǎn)蜗嚯娫?，?jīng)調(diào)壓器調(diào)壓，升壓試驗(yàn)變壓器升高電壓，然后經(jīng)整流裝置整流產(chǎn)生一個(gè)脈動(dòng)成分的直流電壓。3.直流試驗(yàn)電壓極性和波形的要求： 1.對(duì)極性的要求：負(fù)極加壓、正極接地，如正極加壓、負(fù)極接地，它的擊穿電壓要比負(fù)極

8、加壓、正極接地時(shí)擊穿電壓低很多，采用負(fù)極性接線是為了防止外絕緣的，閃絡(luò)和易發(fā)現(xiàn)絕緣受潮等缺陷。2.對(duì)波形的要求：在直流電壓試驗(yàn)時(shí)，作用在被試品上的直流電壓其波紋系數(shù)不大于3%，脈動(dòng)因素S指脈動(dòng)幅值與平均值Ud之比 S=Umax/UminX100%3.對(duì)試驗(yàn)電源容量的要求：直流電壓發(fā)生裝置應(yīng)具備足夠的輸出電流容量，對(duì)試品進(jìn)行升壓試驗(yàn)時(shí)，充電時(shí)間不易過(guò)長(zhǎng)，電流一般不超過(guò)1mA。介質(zhì)損耗角正切值（tan&）測(cè)量： 1.目的：測(cè)量絕緣介質(zhì)在交流電壓作用下的損耗情況，測(cè)量時(shí)試驗(yàn)電壓不能超過(guò)被試設(shè)備的額定工作電壓，一般低于額定工作電壓。 2.意義：當(dāng)絕緣介質(zhì)一定，外加電壓及頻率一定時(shí)，介質(zhì)損耗電流的大小與

9、介質(zhì)損耗角正切值成正比，因此用tan&來(lái)反映介質(zhì)損耗的大小。測(cè)量介質(zhì)損耗角正切值，用于35KV及以上的電力變壓器、互感器、多油斷路器和變壓器油的絕緣試驗(yàn)。 3.方法：用西林電橋和M型介質(zhì)試驗(yàn)器。A.西林電橋：正接線，適用于被試品整體可以與地面隔離。 反接線，適用于被試品不能與地面隔離時(shí)。無(wú)論正接線或反接線，其測(cè)試原理都相同，測(cè)量試驗(yàn)時(shí)對(duì)于額定電壓為35KV及以上的設(shè)備，一般升壓至10KV。Tan&=WC4R4 W=2f C4取實(shí)際值 R4取3184歐姆F=50HZ Cx=Cn Cx一被試品電容值 Cn一標(biāo)準(zhǔn)電容器的電容量 R3一可調(diào)標(biāo)準(zhǔn)電阻 B:M型介質(zhì)試驗(yàn)器：M型介質(zhì)試驗(yàn)器最高測(cè)試電壓為25

10、00V，測(cè)試環(huán)境溫度不低于+5C，對(duì)于變壓器在1040C為宜，介質(zhì)損耗與濕度之間的變化與絕緣材料種類、產(chǎn)品的絕緣結(jié)構(gòu)老化吸潮等情況有關(guān)。 Tan&=P/S P一介質(zhì)損耗功率MwS一視在容量，介質(zhì)中流過(guò)的電流和電壓乘積Mva. 電場(chǎng)干擾影響消除方法：屏蔽法、選相倒相法、移相法、干擾平衡法。工頻耐壓試驗(yàn)： 1.目的：設(shè)備在電力系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，可能受到外部的雷電過(guò)電壓或系統(tǒng)內(nèi)部的暫時(shí)過(guò)電壓，（工頻過(guò)電壓和諧波過(guò)電壓）和操作過(guò)電壓的作用，除了采取過(guò)電壓保護(hù)措施外，還要求設(shè)備具有絕緣裕度，保證不致因過(guò)電壓而造成絕緣擊穿損壞，耐壓試驗(yàn)?zāi)康氖强己嗽O(shè)備是否具備的絕緣裕度，如設(shè)備絕緣裕度達(dá)不到要求，就會(huì)出現(xiàn)絕緣擊穿

11、損壞。2.交流耐壓試驗(yàn)的分類：分為交流耐壓、直流耐壓和沖擊耐壓。交流耐壓又分為工頻耐壓和感應(yīng)耐壓。A. 工頻耐壓試驗(yàn)：利用工頻電源和升壓設(shè)備產(chǎn)生工頻高壓對(duì)被試品進(jìn)行耐壓試驗(yàn)。B. 感應(yīng)耐壓試驗(yàn)：利用設(shè)備本身電磁感應(yīng)產(chǎn)生高壓對(duì)自身進(jìn)行耐壓試驗(yàn)。 在被試變壓器或電壓互感器的低壓繞組上施加交流試驗(yàn)電壓，在低壓繞組中流過(guò)勵(lì)磁電流，在鐵芯中產(chǎn)生磁通，在高壓繞組中感應(yīng)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，試驗(yàn)電壓為繞組額定電壓的2倍。C.工頻耐壓試驗(yàn)接線圖：工頻耐壓試驗(yàn)時(shí)的“容升”現(xiàn)象： 1.什么是“容升”現(xiàn)象：工頻耐壓試驗(yàn)時(shí)，施加在試品上的試驗(yàn)電壓實(shí)際大于由試驗(yàn)變壓器低壓側(cè)，電壓乘以變壓器變比算得的電壓。 UKU2U1一試驗(yàn)變壓器高壓側(cè)實(shí)際輸出電壓。 U2一試驗(yàn)變壓器低壓側(cè)施加的電源電壓。 K試驗(yàn)變壓器的變壓比。2.原因：試驗(yàn)時(shí)的容性電流流過(guò)試驗(yàn)變壓器一、二次繞組時(shí)在漏抗上的壓降所致，“容升”數(shù)值大小與試驗(yàn)電流數(shù)值大小和試驗(yàn)變壓器一、二次漏抗大小有關(guān)，還與試驗(yàn)變壓器的額定電壓比和額定容量有關(guān)。a.試驗(yàn)變壓器阻抗電壓愈大“容升”愈大。b.試驗(yàn)變壓器額定電壓比愈大“容升”愈大。c.試驗(yàn)變壓器的額定容量愈小“容升”愈大。3.工頻耐壓試驗(yàn)電壓的測(cè)量方法： 1.采取電容分壓器或電阻分壓器配低壓電壓表。 2.高壓電壓互感器配低