DL∕T 474.4-2018 現(xiàn)場(chǎng)絕緣試驗(yàn)實(shí)施導(dǎo)則 交流耐壓試驗(yàn)

備案號(hào)：63158-2018代替DL/T474.4—20062018-04-03發(fā)布2018-07-01實(shí)施國(guó)家能源局發(fā)布前言 4 462規(guī)范性引用文件 463術(shù)語(yǔ)和定義 464對(duì)交流試驗(yàn)電壓的要求 465交流試驗(yàn)電壓的產(chǎn)生 476試驗(yàn)電壓的測(cè)量 517試驗(yàn)方法 8交流耐壓試驗(yàn)的注意事項(xiàng) 51 根據(jù)GB/T16927.1《高電壓試驗(yàn)技術(shù)第1部分：一般定義及試驗(yàn)要求》2 GB1094.3電力變壓器第3部分：絕緣水平、絕緣試驗(yàn)和外絕緣空氣間隙方均根(有效)值root-mean-squarevalue;rms如果有關(guān)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)無(wú)其他規(guī)定，在整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中試驗(yàn)電壓的測(cè)量值應(yīng)保持在規(guī)定電壓值的±3%以內(nèi)；當(dāng)試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間超過(guò)60s時(shí)，在整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中試驗(yàn)電壓測(cè)量值可保持在規(guī)定電壓值的±5%以內(nèi)。工頻高電壓通常采用高壓試驗(yàn)變壓器來(lái)產(chǎn)生；對(duì)電容量較大的被試品，可以采用串聯(lián)諧振回路產(chǎn)生高電壓；對(duì)于電力變壓器、電壓互感器等具有繞組的被試品，可以采用100Hz～300Hz的中頻電源交流耐壓試驗(yàn)的接線，應(yīng)按被試品的電壓、容量和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際試驗(yàn)設(shè)備條件來(lái)決定。通常試驗(yàn)變壓器是成套設(shè)備。圖1是一種典型的工頻耐壓試驗(yàn)接線。TRC 在進(jìn)行變壓器、電容器等電容量較大的被試品的交流耐壓試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)變壓器的容量常常難以滿足試驗(yàn)要求，現(xiàn)場(chǎng)常采用電抗器并聯(lián)補(bǔ)償。當(dāng)參數(shù)選擇適當(dāng)，使兩條并聯(lián)支路的容抗與感抗相等時(shí)，回路處于并聯(lián)諧振狀態(tài)，此時(shí)試驗(yàn)變壓器的負(fù)載最小。采用并聯(lián)諧振回路應(yīng)特別注意，試驗(yàn)變壓器應(yīng)工頻耐壓試驗(yàn)用的設(shè)備通常有試驗(yàn)變壓器、調(diào)壓設(shè)備、過(guò)流保護(hù)裝置、電壓測(cè)量裝置、保護(hù)球間a)電壓。根據(jù)被試品的試驗(yàn)電壓，選用具有合適電壓的試驗(yàn)變壓器。試驗(yàn)電壓較高時(shí)，可采用多b)電流。電流按式(1)計(jì)算：I——試驗(yàn)變壓器高壓側(cè)應(yīng)輸出的電流，mA;其中Cx可通過(guò)測(cè)量被試品的電容量得到或參考表1選取。相應(yīng)求出試驗(yàn)所需電源容量P(kVA):試驗(yàn)時(shí)，按P值選擇變壓器容量，一般不得超載運(yùn)行。對(duì)采用電壓互感器作試驗(yàn)電源時(shí)，容許在3min內(nèi)超負(fù)荷3.5倍～5倍。電容量100以下高壓套管電流互感器電磁式電壓互感器電容式電壓互感器電力變壓器1MVA/100MVA架空導(dǎo)線(每米)全封閉組合電器(每米)電力電纜(每米)試驗(yàn)變壓器的高壓輸出端應(yīng)串接保護(hù)電阻器，用來(lái)降低試品閃絡(luò)或擊穿時(shí)變壓器高壓繞組出口端此保護(hù)電阻的取值一般為0.10/V～0.50/V,并應(yīng)有足夠的熱容量和長(zhǎng)度。該電阻的阻值不宜超過(guò)30kΩ,否則會(huì)引起正常工作時(shí)回路產(chǎn)生較大的壓降和功耗。保護(hù)電阻器可采用水電阻器或線繞電阻器，線繞電阻器應(yīng)注意匝間絕緣的強(qiáng)度，防止匝間閃絡(luò)。保護(hù)電阻器的長(zhǎng)度是這樣選擇的：當(dāng)試品擊穿或閃絡(luò)時(shí)，保護(hù)電阻器應(yīng)不發(fā)生沿面閃絡(luò)，它的長(zhǎng)度應(yīng)能耐受最大試驗(yàn)電壓，并有適當(dāng)裕度。保護(hù)電阻器的最小長(zhǎng)度可參照表2選用。與保護(hù)球隙串聯(lián)的保護(hù)電阻器，其電阻值通常取10/V,電阻器的長(zhǎng)度也按表2選取。電阻器長(zhǎng)度5.3串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)回路5.3.1試驗(yàn)接線對(duì)GIS、發(fā)電機(jī)和變壓器、交聯(lián)電纜、高壓斷路器等電容量較大、試驗(yàn)電壓高的被試品進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)，需要大容量的試驗(yàn)設(shè)備，可采用串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置，它能夠以較小的電源容量對(duì)較大電容和較高試驗(yàn)電壓的被試品進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，回路由被試品負(fù)載電容和與之串聯(lián)的電抗器和電源組成，如圖2所示。T勵(lì)磁變壓器；圖2串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)原理接線圖當(dāng)電源頻率f、電感L及回路等值電容C滿足式(3)時(shí)回路處于串聯(lián)諧振狀態(tài)，此時(shí)：回路中電流為：R——高壓回路的等效電阻。被試品上的電壓為：式中：0——電源角頻率：由于試驗(yàn)回路中的R很小，故試驗(yàn)回路的品質(zhì)因數(shù)很大。在大多數(shù)正常情況下，Qs可達(dá)50左右，即輸出電壓是勵(lì)磁電壓的50倍，因此用這種方法能用電壓較低的試驗(yàn)變壓器得到較高的試驗(yàn)電壓。由于試驗(yàn)時(shí)回路處于諧振狀態(tài)，回路本身具有良好的濾波作用，電源波形中的諧波成分在試品兩端大為當(dāng)被試品擊穿時(shí)，電路失去諧振條件，電源輸出電流自動(dòng)減小，試品兩端的電壓驟然下降，從而工頻串聯(lián)諧振裝置所用可調(diào)電抗器的電感量能夠連續(xù)可調(diào)，當(dāng)試驗(yàn)電壓較高時(shí)，可以做成幾個(gè)電變頻串聯(lián)諧振裝置依靠大功率變頻電源調(diào)節(jié)電源頻率，使回路達(dá)到諧振狀態(tài)，頻率調(diào)節(jié)范圍較串聯(lián)諧振裝置在實(shí)際使用時(shí)，試驗(yàn)回路調(diào)諧必須在較低的勵(lì)磁電壓下進(jìn)行，調(diào)節(jié)電抗器電感或改變電源頻率，使試品端的電壓達(dá)到最大，此時(shí)，回路達(dá)到諧振狀態(tài)，再按規(guī)定的升壓速度升高勵(lì)磁電變壓器的感應(yīng)耐壓試驗(yàn)和局放試驗(yàn)需要中頻電源?，F(xiàn)場(chǎng)獲取中頻電源的途徑主要有：中頻電源機(jī)組成套裝置、電子式變頻裝置、三倍頻電源裝置和中頻同步發(fā)電機(jī)組。對(duì)大型變壓器試驗(yàn)，現(xiàn)場(chǎng)使用利用線繞式轉(zhuǎn)子的異步電動(dòng)機(jī)，在轉(zhuǎn)子(或定子)中通入三相交流電，由另一臺(tái)異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，使機(jī)械轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同相相加，在定子(或轉(zhuǎn)子)上感應(yīng)出頻率提高的正弦交流電。交流磁場(chǎng)電子式變頻裝置是一種應(yīng)用大功率電子技術(shù)產(chǎn)生交流正弦波或方波電壓的電子裝置。實(shí)際應(yīng)用時(shí)三倍頻電源裝置由三相變壓器組成，其一次繞組接成星形，二次繞組連接成開(kāi)口三角形，而產(chǎn)生中頻同步發(fā)電機(jī)組是用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)一臺(tái)中頻同步發(fā)電機(jī)，通過(guò)改變發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路中勵(lì)磁變交流試驗(yàn)電壓的測(cè)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、高壓電壓互升壓必須從零(或接近于零)開(kāi)始，切不可沖擊合閘。升壓速度在75%試驗(yàn)電壓以前，可以是任際作用到被試品上的電壓值超過(guò)按變比計(jì)算的高壓側(cè)所應(yīng)輸出的電壓值，產(chǎn)生容升效應(yīng)。被試品電容及試驗(yàn)變壓器漏抗越大，則容升效應(yīng)越明顯。圖3是略去勵(lì)磁電流的變壓器簡(jiǎn)化等值電路及相應(yīng)的電圖3試驗(yàn)變壓器簡(jiǎn)化等值電路圖及電壓、電流相量圖在進(jìn)行較大電容量試品的交流耐壓試驗(yàn)時(shí)，要求直接在被試品端部進(jìn)行電壓測(cè)量，以免被試品受被試品線端電壓升高的數(shù)值，略去回路電阻的影響，可按式(7)計(jì)算：U——施加于被試品線端的電壓；Cx——被試品電容量；Xk——調(diào)壓器、試驗(yàn)變壓器漏抗之和(歸算為高壓側(cè)),Ω;0)角頻率(2πf)。此外，由于被試品電容與試驗(yàn)變壓器、調(diào)壓器的漏抗形成串聯(lián)回路，一旦被試品容抗與試驗(yàn)變壓器、調(diào)壓器漏抗之和相等或接近時(shí)，發(fā)生串聯(lián)電壓諧振，造成被試品端電壓顯著升高，危及試驗(yàn)變壓器和被試品的絕緣。在試驗(yàn)大電容量的被試品時(shí)應(yīng)注意預(yù)防發(fā)生電壓諧振，為此，除在高壓側(cè)直接測(cè)量試驗(yàn)電壓外，還應(yīng)與被試品并接球隙進(jìn)行保護(hù)。必要時(shí)可在調(diào)壓器輸出端串接適當(dāng)?shù)碾娮?，以減弱(阻尼)電壓諧振的程度。8.2電壓波