交流耐壓試驗是對電氣設(shè)備絕緣外加交流試驗電壓，該試驗電壓比設(shè)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符合電氣設(shè)備的實際運(yùn)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(diǎn)，它是一種破壞性的試驗；同時，在試驗電壓下會引起絕緣內(nèi)部的累積效應(yīng)。因此，對試驗電壓值的選擇是十分慎重的，對于同一設(shè)備的新舊程度和不同的設(shè)備所取的數(shù)值是不同的，在我國《電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程》中已作了有關(guān)的規(guī)定。
一、交流耐壓試驗接線原理
交流耐壓試驗的接線，應(yīng)按被試品的要求(電壓、容量)和現(xiàn)有試驗設(shè)備條件來決定。通常試驗時采用是高壓成套設(shè)備(包括高壓試驗變壓器及試驗變壓器控制箱/臺)。圖1-1中給出交流工頻耐壓試驗的接線圖。
圖1-1 交流耐壓試驗接線圖
在圖中接于測量線圈P1、P2的電壓表屬于低壓側(cè)測量，可以通過變比換算到高壓側(cè)。而接于C1和C2之間電壓表屬于高壓側(cè)測量，這是現(xiàn)場常用的方法，它可以避免由于容性電流而使被試設(shè)備端電壓升高所帶來的影響。
我國的試驗變壓器有各種電壓和容量等級，各單位在購置試驗變壓器時應(yīng)對本單位的電氣設(shè)備在實驗電壓下的充電進(jìn)行計算，根據(jù)充電電流小于試驗變壓器的額定輸出電流的原則來選擇試驗變壓器的容量。而充電電流可以用被試物的電容來估算(I沖=U試驗電壓ωCX)，CX可用西林電橋來測定。
二、串聯(lián)諧振、并聯(lián)諧振及串并聯(lián)諧振的試驗方法
對于大型發(fā)電機(jī)組、變壓器、GIS、交聯(lián)電纜等大容量較大的試品的交流耐壓試驗，需要大容量的試驗變壓器、調(diào)壓器以及電源?，F(xiàn)場往往難以辦到，即使有試驗設(shè)備，也需動用大型汽車、吊車等，費(fèi)力費(fèi)時。在此情況下，可根據(jù)具體情況分別采用串聯(lián)諧振、并聯(lián)諧振或串并聯(lián)諧振的方法來進(jìn)行現(xiàn)場試驗。串并聯(lián)諧振可通過調(diào)節(jié)電感來實現(xiàn)，也可通過調(diào)節(jié)頻率或電容來實現(xiàn)。但該試驗大多是針對現(xiàn)場大電容設(shè)備進(jìn)行的，因而電容是確定的，一般采用調(diào)感或調(diào)頻來進(jìn)行諧振補(bǔ)償。
1.串聯(lián)補(bǔ)償
當(dāng)試驗變壓器的額定電壓小于所需試驗電壓，但電流額定量能滿足試品試驗電流的情況下，可采用串聯(lián)補(bǔ)償?shù)姆椒ㄟM(jìn)行試驗。
串聯(lián)補(bǔ)償?shù)慕泳€如圖1-2所示，其等效電路及向量圖如圖1-3所示。
圖1-2 串聯(lián)補(bǔ)償接線圖
圖1-3 串聯(lián)補(bǔ)償?shù)牡刃щ娐芳跋嗔繄D
補(bǔ)償電抗及試品電容組成串聯(lián)回路。當(dāng)采用可調(diào)式電抗器進(jìn)行補(bǔ)償時，可調(diào)節(jié)XL，讓其值與XC值相等，此時回路發(fā)生串聯(lián)諧振，可在試品上產(chǎn)生十倍于試驗變壓器輸出電壓的電壓，從而大大降低了試驗變壓器的額定電壓和容量。
當(dāng)采用串聯(lián)補(bǔ)償時，雖然試驗變壓器輸出電壓較低，但對電抗器卻要求有與試品相同的耐壓水平。另一方面，串聯(lián)補(bǔ)償時，當(dāng)回路達(dá)到XL＝XC，并且回路電阻很小時，則可能在試品上出現(xiàn)危險的過電壓，因此采用串聯(lián)補(bǔ)償，應(yīng)注意避免產(chǎn)生諧振，并且采用補(bǔ)償電抗器 采用空心繞組的，因為有鐵心的電抗器容易造成非線性的諧振。
當(dāng)試品電壓較高時，可采用多個分離電抗器疊加形成補(bǔ)償電抗，當(dāng)采用補(bǔ)償電抗器進(jìn)行補(bǔ)償時，補(bǔ)償電抗器的調(diào)節(jié)可通過多臺小電抗的串聯(lián)、并聯(lián)及改變分接頭位置來實現(xiàn)。
利用串聯(lián)諧振做耐壓試驗有兩個優(yōu)點(diǎn)：①若被試品擊穿，則諧振終止，高壓消失；②擊穿后電流下降，不致于造成被試品擊穿點(diǎn)擴(kuò)大。
2.并聯(lián)諧振(電流諧振)法
當(dāng)試驗變壓器的額定電壓能滿足試驗電壓的要求，但電流達(dá)不到被試品所需的試驗電流時，可采用并聯(lián)諧振對電流加以補(bǔ)償，以解決容量不足的問題。
其接線圖如圖1-4示，并聯(lián)回路兩支路的感抗和容抗分別為XC和XL，當(dāng)XC＝XL時，回路產(chǎn)生諧振。這時雖然兩個支路的電流都很大，但回路的總電流I≈0，XC上的電壓等于電源電壓。當(dāng)采用可調(diào)式電抗器進(jìn)行補(bǔ)償時，調(diào)節(jié)補(bǔ)償電抗，使補(bǔ)償電流與試驗電流相等，就可使變壓器的輸出電流很小。
圖1-4 并聯(lián)補(bǔ)償接線圖
圖1-5 并聯(lián)補(bǔ)償?shù)刃щ娐芳跋嗔繄D
3.串并聯(lián)諧振法
除了以上的串聯(lián)、并聯(lián)諧振外，當(dāng)試驗變壓器的額定電壓和額定電流都不能滿足試驗要求時，可同時運(yùn)用串、并聯(lián)諧振電路，通常成為串并聯(lián)補(bǔ)償法，其接線如圖1-6所示。對要求試驗電壓高、電容量大的被試品，常采用此接線。
圖1-6 串并聯(lián)補(bǔ)償法接線圖
4.采用串聯(lián)、并聯(lián)諧振和串并聯(lián)諧振法的注意事項
①電源電壓和頻率要求穩(wěn)定，應(yīng)避免用電阻器調(diào)壓；
②回路電阻R1要求足夠的熱容量，并保持穩(wěn)定；
③試驗電壓直接在被試品兩端測量；
④電感線圈應(yīng)滿足電流和絕緣強(qiáng)度的要求；
⑤對于并聯(lián)諧振法，當(dāng)被試品擊穿而諧振停止時，試驗變壓器有過流的可能，因此，要求過流速斷保護(hù)能可靠動作；
⑥對于串聯(lián)諧振法，當(dāng)被試品擊穿時，回路中的電流減小電壓降低，所以，除了正常的過流保護(hù)外，還應(yīng)有欠壓保護(hù)措施。
上一篇 電纜安全刺扎器的性能概述 下一篇 電力預(yù)防性試驗基本要求