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    交直流耐壓實驗介紹

    更新時間:2024-01-04      點擊次數:306

    1.耐壓試驗:

     

    耐壓試驗是一種確認電氣設備絕緣或絕緣材料可靠性的試驗,如前所述是一種破壞性試驗,所施加的電壓比額定工作電壓高得多。對電力設備而言,施加的電壓是模擬電力系統中可能遭受到的各種過電壓,耐壓幅值由絕緣配合關系決定。

    施加的電壓類別有交流(含工頻及倍頻感應)耐壓、直流耐壓、雷電沖擊耐壓、操作沖擊耐壓4種。

    2.交流耐壓試驗:

    交流耐壓試驗是考驗交流設備的基本耐壓方式。它能有效地發現集中性缺陷,試驗進行起來相對比較方便。耐壓時間一般是1min,對SSF6斷路器及1000kV電力變壓器類的耐壓時間為5min。標準規定,交流及直流耐壓的持續時間不超過1min,試驗電壓的測量值應維持在規定值的偏差±1%之內;耐壓的持續時間超過1min時的偏差值允許為±3%。
        《電力設備預防性試驗規程》(DL/T596-2005)已對各類設備的耐壓值作出了規定。規程給出了電力變壓器的交流工頻耐壓值,全部更換線圈時的耐壓值與附表A-2所示數值相同。部分更換線圈時的耐壓值,為全部更換線圈時的耐壓值的0.85倍。附表A-2中示明了各種電力設備的交流工頻耐壓值。對電力變壓器的耐壓值,還可以參閱GB1094.3-2003的規定。
        對于試品為電力變壓器的交流耐壓試驗接線,讀者可仿照圖5-7自行畫出。
    倍頻感應耐壓試驗,是指在電力變壓器低壓繞組上施加倍頻電壓,這樣施加的電壓值可高于額定工作電壓,在高壓繞組上感應而產生高電壓。在變壓器制造廠里進行本項試驗是為了考驗變壓器的縱向(匝、層間)絕緣及端部主絕緣,由專門的倍頻發電機供給試驗電壓源。在電力系統現場進行本項試驗,是為了考驗變壓器的主絕緣和縱絕緣。因為在現場進行變壓器的外施耐壓試驗,裝設試驗裝置是很困難的。采用被試變壓器自行感應升壓相對比較方便。電源可采用移動式中頻發電機裝置,高功率晶體管變頻裝置,或是通過3個單相變壓器連接成“星形/開口三角形",以產生3倍頻電壓。后者試驗設備比較笨重,調試也較費時。
        當試驗所采用的頻率超過100Hz時,為了避免頻率的提高加重對絕緣的負擔,應縮短試驗的時間。在工頻耐壓下,對變壓器加壓1min。在頻率為f時,耐壓試驗的時間t(單位為s)應由下式決定,但不短于15s。


    t=60x100/f


    3.直流耐壓試驗

    直流耐壓試驗是測量直流電力設備的基本耐壓方式。對于交流電網中的長電力電纜等,在現場進行交流耐壓試驗時常出現困難,因為長電纜的電容量較大。為了減小試驗電源的試驗容量,規程規定采用直流耐壓試驗來檢查電纜絕緣的質量。直流耐壓試驗基本上不會對絕緣造成殘留性損傷,因為當直流電壓較高而在固體或液體的氣隙中發生局部放電后,由放電產生的電荷會使氣隙里的場強減弱,從而抑制了氣隙內的局部放電發展。如果是交流耐壓試驗,則電壓不斷改變方向,每個半波里都重復發生局部放電,這樣就促使有機絕緣材料分解、老化、變質,產生殘留性損傷。對于電纜等油紙絕緣,在交、直流電壓作用下,在油和紙上的電壓分布不一樣。交流電壓時電壓按介電常數ε分布,電壓較多作用在油層上;直流電壓時電壓按電阻率ρ分布,電壓較多作用在紙上,紙的耐壓強度較高,所以電纜能耐受較高的直流電壓。為了加強對絕緣的考驗,電纜的直流耐壓值規定得較高。盡管如此,對于使用在交流電網中的電纜,進行直流耐壓試驗不如進行交流耐壓試驗接近實際。對電力電纜的直流耐壓試驗持續時間為5min,可同時進行泄漏電流的測量,加壓極性為負。對電力變壓器絕緣的泄漏電流測試時所施加的直流電壓不很高,可以認為是非破壞性試驗。對電機絕緣進行直流耐壓試驗,也是發現絕緣缺陷的重要方法。

    由于直流耐壓試驗過程中,電氣設備如電纜和變壓器等內部會積聚空間電荷,引起設備內部電場畸變,導致設備局部放電起始電壓和電氣強度下降。因此,試驗后投入運行前,應經過充分放電,使得積聚的空間電荷得以消散,以免發生設備因空間電荷畸變電場而發生絕緣擊穿。



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