高壓電氣絕緣試驗(yàn)應(yīng)用

李秀鵬，劉超（七臺(tái)河農(nóng)電公司，黑龍江七臺(tái)河154600）

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高壓電氣絕緣試驗(yàn)應(yīng)用

李秀鵬，劉超
（七臺(tái)河農(nóng)電公司，黑龍江七臺(tái)河154600）

摘要：在非破壞性絕緣試驗(yàn)中已發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備絕緣存在不正常的情況，因此必須及時(shí)查明原因進(jìn)行消缺、檢修后才能進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，以防止耐壓試驗(yàn)對(duì)電氣設(shè)備產(chǎn)生擊穿損壞。絕緣耐壓試驗(yàn)的應(yīng)用主要分為交流耐壓試驗(yàn)、直流耐壓（泄漏電流）試驗(yàn)、雷電及操作沖擊耐壓試驗(yàn)等試驗(yàn)內(nèi)容。直流耐壓試驗(yàn)?zāi)壳霸诎l(fā)電機(jī)等電氣設(shè)備交接試驗(yàn)中應(yīng)用廣泛。

關(guān)鍵詞：高壓電氣；絕緣試驗(yàn)；應(yīng)用

絕緣耐壓試驗(yàn)是采用產(chǎn)生交流、直流及沖擊等各種高電壓的試驗(yàn)設(shè)備產(chǎn)生的電壓，模擬電氣設(shè)備在運(yùn)行中可能受到的各種作用電壓，進(jìn)行電氣設(shè)備絕緣的耐壓試驗(yàn)，以考驗(yàn)高電壓絕緣耐受的能力。由于試驗(yàn)電壓高于被試設(shè)備額定電壓的2～3倍或以上，所以對(duì)設(shè)備的絕緣缺陷要進(jìn)行嚴(yán)格考核。主要用以發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備集中缺陷，如支柱絕緣子破損開裂，變壓器繞組的主絕緣受潮、開裂，真空開關(guān)漏氣導(dǎo)致端口絕緣強(qiáng)度下降等。缺點(diǎn)是在耐壓過程中，保證被試品絕緣的同時(shí)也可能給電氣設(shè)備的絕緣造成損傷，即為破壞性試驗(yàn)。

1　絕緣耐壓試驗(yàn)的應(yīng)用

一般進(jìn)行絕緣耐壓試驗(yàn)的設(shè)備為電壓等級(jí)110kV以下的電氣設(shè)備，耐壓值應(yīng)按被試設(shè)備的電壓等級(jí)，查閱相關(guān)的規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)要求或廠家要求的出廠耐壓值確定。當(dāng)電力設(shè)備的額定電壓與實(shí)際使用的額定電壓不同時(shí)，應(yīng)按實(shí)際情況確定耐壓的試驗(yàn)電壓值，即采用較額定電壓高的設(shè)備加強(qiáng)絕緣時(shí)，應(yīng)根據(jù)設(shè)備的額定電壓確定其試驗(yàn)電壓。有些廠礦的開關(guān)設(shè)備實(shí)際額定電壓為6kV，因此采用10kV設(shè)備代用時(shí)，則應(yīng)按6kV選擇耐壓試驗(yàn)值。戶外試驗(yàn)需在良好的天氣進(jìn)行，且空氣的相對(duì)濕度不高于80％。充油電力設(shè)備在注油后要有足夠的靜置時(shí)間才能進(jìn)行耐壓試驗(yàn)。靜置時(shí)間則要依據(jù)設(shè)備的額定電壓滿足以下要求：500kV>72h，220及330kV>48h，110kV及以下>24h。電氣設(shè)備長(zhǎng)期未投入運(yùn)行的，在啟動(dòng)前要做相應(yīng)的絕緣試驗(yàn)，耐壓試驗(yàn)則應(yīng)結(jié)合設(shè)備的絕緣狀態(tài)實(shí)際情況考慮增減。

2　主要的絕緣耐壓試驗(yàn)

2.1交流耐壓試驗(yàn)

2.1.1工頻交流耐壓試驗(yàn)

工頻交流耐壓試驗(yàn)是對(duì)電氣設(shè)備施加遠(yuǎn)高于設(shè)備額定工作電壓的工頻（50Hz）試驗(yàn)電壓，并按1min耐壓時(shí)間來考核其絕緣強(qiáng)度的試驗(yàn)方法，它是廠家型式、出廠試驗(yàn)、電力行業(yè)交接、預(yù)防性、大修試驗(yàn)最重要的試驗(yàn)項(xiàng)目之一。其接線應(yīng)按被試品的要求即試驗(yàn)電壓、被試品的電容量和現(xiàn)有的試驗(yàn)設(shè)備條件來決定。常規(guī)的成套工頻耐壓試驗(yàn)設(shè)備，主要考核試品的絕緣強(qiáng)度，發(fā)現(xiàn)主絕緣受潮、開裂、絕緣距離不足等集中性缺陷。隨著我國(guó)高電壓試驗(yàn)設(shè)備制造水平的提高，目前已有成熟的調(diào)頻串聯(lián)諧振交流耐壓成套設(shè)備，在電氣試驗(yàn)實(shí)際中大量采用，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)對(duì)電氣設(shè)備交流耐壓試驗(yàn)。

2.1.2串聯(lián)諧振、并聯(lián)諧振、串并聯(lián)諧振、調(diào)頻串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)

第一，串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)。第二，并聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)。第三，串并聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)。第四，調(diào)頻串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)，主要是通過調(diào)節(jié)頻率來進(jìn)行諧振補(bǔ)償而獲得試驗(yàn)所需的電壓。

通常裝置是采用固定的高壓電抗器，由于試驗(yàn)回路一般采用晶閘管變頻電源裝置供電，內(nèi)部的電子元件較多，使用中存在不穩(wěn)定性。

近年來隨著電子技術(shù)的進(jìn)步，裝置可靠性已大為提高，能夠確保試驗(yàn)穩(wěn)定性。頻率在一定范圍內(nèi)可調(diào)節(jié)，但試驗(yàn)電壓的頻率不是50Hz工頻，按相關(guān)規(guī)程及標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)為試驗(yàn)電壓調(diào)頻應(yīng)保持在10～300Hz可基本有效，因其質(zhì)量輕、尺寸小、品質(zhì)因數(shù)高等特點(diǎn)，現(xiàn)已成為現(xiàn)場(chǎng)交流耐壓試驗(yàn)的主要設(shè)備。

2.1.3感應(yīng)耐壓試驗(yàn)

由于變壓器的絕緣結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，大中變壓器需采用感應(yīng)耐壓試驗(yàn)才能達(dá)到考核絕緣強(qiáng)度的目的。通常變壓器的絕緣分為外絕緣和內(nèi)絕緣兩大類，變壓器的外絕緣為套管上部空氣中的絕緣以及套管之間的空氣絕緣。變壓器的內(nèi)絕緣，主要為絕緣油以及浸在油里的紙及紙板等，內(nèi)絕緣不受外界氣候條件的影響，內(nèi)絕緣又分為主絕緣及縱絕緣。主絕緣可分為繞組間或繞組對(duì)鐵芯柱間的絕緣、繞組對(duì)鐵絕緣、引線絕緣3種?？v絕緣是變壓器繞組的匝間和層間絕緣。在變壓器繞組線端絕緣水平與中性點(diǎn)絕緣水平相同時(shí)為全絕緣變壓器，不同時(shí)為半絕緣變壓器?，F(xiàn)在大中型變壓器中性點(diǎn)是降低絕緣水平的，如電壓為110kV、220kV級(jí)的變壓器，其中性點(diǎn)分別為35kV和110kV級(jí)絕緣，此方式即半絕緣或分級(jí)絕緣變壓器。中性點(diǎn)分級(jí)絕緣的電壓分布為繞組的電壓值和對(duì)地絕緣，從繞組末端到首端逐步增加，首末兩端要施加不同的試驗(yàn)電壓。

感應(yīng)耐壓試驗(yàn)是為考核全絕緣變壓器的縱絕緣和分級(jí)絕緣變壓器的主、縱絕緣強(qiáng)度，是220kV及以上變壓器的主要交接試驗(yàn)項(xiàng)目之一。試驗(yàn)時(shí)應(yīng)按規(guī)定的程序進(jìn)行，一般可選擇短時(shí)感應(yīng)耐壓試驗(yàn)（ACSD）或長(zhǎng)時(shí)感應(yīng)耐壓試驗(yàn)（ACLD），可連同局部放電同時(shí)測(cè)試。

2.2直流耐壓試驗(yàn)

直流耐壓試驗(yàn)主要是把交流高電壓進(jìn)行整流后產(chǎn)生直流高壓來考驗(yàn)電氣設(shè)備的絕緣耐壓強(qiáng)度，同時(shí)測(cè)量泄漏電流檢查設(shè)備的絕緣狀態(tài)，施加的試驗(yàn)電壓相對(duì)較低。直流耐壓試驗(yàn)可抑制絕緣體內(nèi)氣隙的局部放電過程，從而減少對(duì)被試品絕緣介質(zhì)極化的損傷，不會(huì)造成絕緣發(fā)熱，可避免熱擊穿而損壞絕緣，因此帶有一定的非破壞性試驗(yàn)作用。但直流耐壓試驗(yàn)與交流耐壓試驗(yàn)相比，其缺點(diǎn)是由于交、直流下絕緣內(nèi)部的電壓分布不同，直流耐壓試驗(yàn)對(duì)絕緣的考驗(yàn)不如交流接近實(shí)際。直流耐壓試驗(yàn)?zāi)壳霸诎l(fā)電機(jī)、油浸電纜等電氣設(shè)備交接試驗(yàn)和避雷器預(yù)防性試驗(yàn)中應(yīng)用廣泛。

2.3雷電沖擊、操作沖擊耐壓試驗(yàn)

為研究電氣設(shè)備在運(yùn)行中遭受雷電過電壓和操作過電壓作用時(shí)的絕緣特性，許多高壓試驗(yàn)室中都裝設(shè)了各種沖擊電壓發(fā)生器，以便用來產(chǎn)生沖擊高壓試驗(yàn)的雷電沖擊電壓波形和操作沖擊電壓波，高壓電氣設(shè)備在出廠試驗(yàn)、型式試驗(yàn)和大修后也都要進(jìn)行沖擊高壓試驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)：

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［5］貴州電網(wǎng)公司.高壓電氣試驗(yàn)［M］.北京：中國(guó)電力出版社，2012.

High-voltage Electric Insulation Test Application

LI Xiu-peng, LIUChao
(Qitaihe Rural Power Company, Qitaihe 154600, China)

Abstract:The non-destructive insulation tests have found that there is an unnormal situation in electrical equipment, therefore it is necessary to identify the reasons for eliminating defects, and take pressure test after repair in order to prevent breakdown damage of voltage test toelectrical equipment.Application of a dielectric strength test is divided into AC voltage test, DC voltage (leakage current) test, lightning and impulse withstand voltage test.DC voltage test nowis widely used in generators and other electrical equipment handover test.

Key words:High voltage electric; Insulation test; Application

作者簡(jiǎn)介：李秀鵬（1978-），男，黑龍江七臺(tái)河人，助理工程師，主要從事供電生產(chǎn)技術(shù)工作。

收稿日期：2015-12-15

中圖分類號(hào)：F470.6

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1674-8646（2016）02-0032-02