電氣設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備絕緣強度的方法。電氣設備絕緣試驗是保證設備安全運行的重要措施，通過試驗，掌握設備絕緣狀況，及時發(fā)現(xiàn)絕緣內部隱藏的缺陷，并通過檢修加以消除，嚴重者必須予以更換，以免設備在運行中發(fā)生絕緣擊穿，造成停電或設備損壞等不可挽回的損失。

【關鍵詞】交流耐壓;試驗;絕緣

引言

交流耐壓試驗是對電氣設備絕緣外加交流試驗電壓，該試驗電壓比設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備的實際運行條件的試驗，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，它是一種破壞性的試驗;同時，在試驗電壓下會引起絕緣內部的累積效應。因此，對試驗電壓值的選擇是十分慎重的，對于同一設備的新舊程度和不同的設備所取的數(shù)值是不同的，在我國《電力設備預防性試驗規(guī)程》中已作了有關的規(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電壓分布，一般與實際運行情況相吻合，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耐壓、倍頻（100～400Hz）感應耐壓。

（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交流耐壓試驗設備

交流耐壓試驗用的設備通常有試驗變壓器、調壓設備、電壓測量裝置、保護球隙、保護電阻及相關的控制裝置等。

（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，因此我們在進行耐壓試驗前應根據(jù)這些特點及被試品的實際情況來加以正確地選擇。

（2）調壓器

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

（3）保護電阻

試驗變壓器的高壓輸出端應串接保護電阻，用來降低試品閃絡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。此保護電阻的取值一般為0.1～0.5 ?/V，并應有足夠的熱容量和長度，當試品擊穿或閃絡時，保護電阻不應發(fā)生沿面閃絡，它的長度應能耐受最大試驗電壓，并有適當?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備在高電壓作用下收到嚴重損傷，不利于設備的修復，在進行交直流耐壓試驗之前，應先查明各項非破壞性試驗是否都已合格。如果存在疑問，應查明原因，將缺陷消除后，方可進行試驗。

（2）對變壓器等充油設備，在注油后或搬運后，應使油充分靜止才可進行試驗。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。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?；蚵曇舢惓５瓤梢涩F(xiàn)象，應立即停止升壓。

（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。低電位端的絕緣結構按照正常接地考慮，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，被試設備相當于一個等效電容負載，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，當電--容電流流過阻抗時，在負載上出現(xiàn)一個容性電壓升高，為了防止容升過電壓，可以在被試設備的高壓側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)）的測量誤差應滿足 GB 311.4 《高電壓試驗技術》中規(guī)定的要求，即測量誤差不應大于3%。

（1）在試驗變壓器低壓側測量

試驗電壓的測量一般應在高壓側進行，但對于小容量的被試品也可在試驗變壓器的低壓側測取，然后再通過變比換算到高壓側。計算式為：U2=KU1。這適用于負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并接于被試品，在其二次側測量電壓，然后根據(jù)測得的電壓經電壓互感器變比計算出高壓側電壓。為保證測量的準確度，一般要求電壓互感器準確度不低于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。

靜電電壓表的基本結構為兩個平行板電極，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，從電工理論計算可以知道極板的偏轉角度與施加的測量電壓之間有一定的對應關系。在靜電電壓表傳動機構上有一面可以用來將偏轉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位置就可以間接反映測量電壓的大小。

結束語

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

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（作者單位：新疆送變電有限公司）