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各種絕緣的電力電纜交流耐壓試驗儀

交流耐壓試驗中的常規(guī)試驗方法

1、一般規(guī)定

有繞組的被試品進行外施交流耐壓試驗時，應將被試繞組自身的兩個端子短接，非被試繞組亦應短接并與外殼連接后接地。

交流耐壓試驗時加至試驗標準電壓后的持續(xù)時間，凡無特殊說明者，均為60s。

試驗變壓器升壓必須從零（或接近于零）開始，切不可沖擊合閘。升壓速度在75%試驗電壓以前，可以是任意的，自75%電壓開始應均勻升壓，均為每秒2%試驗電壓的速率升壓。耐壓試驗后，迅速均勻降壓到零（或接近于零），然后切斷電源。

2、試驗步驟

各種絕緣的電力電纜交流耐壓試驗儀任何被試品在交流耐壓試驗前，應先進行其他絕緣試驗，合格后再進行耐壓試驗。充油設備若經(jīng)濾油或運輸，耐壓試驗前還應將試品靜置規(guī)定的時間，以排除內(nèi)部可能殘存的空氣。通常在耐壓試驗前后應使用絕緣電阻測試儀測量絕緣電阻。

接上被試品，接通電源，試驗變壓器開始升壓進行試驗。升壓過程中應密切監(jiān)視高壓回路，監(jiān)聽被試品有何異響。升至試驗電壓，開始計時并讀取試驗電壓。時間到后，降壓然后斷開電源。

在升壓和耐壓過程中，如發(fā)現(xiàn)試驗變壓器操作箱的電壓表指針擺動很大，電流表指示急劇增加，調(diào)壓器往上升方向調(diào)節(jié)，電流上升、電壓基本不變甚至有下降趨勢，被試品冒煙、出氣、焦臭、閃絡、燃燒或發(fā)出擊穿響聲（或斷續(xù)放電聲），應立即停止升壓，降壓、停電后查明原因。這些現(xiàn)象如查明是絕緣部分出現(xiàn)的，則認為被試品交流耐壓試驗不合格。如確定被試品的表面閃絡是由于空氣濕度或表面臟污等所致，應將被試品清潔干燥處理后，再進行試驗。

中試控股電力被試品為有機絕緣材料時，試驗后應立即觸摸表面，如出現(xiàn)普遍或局部發(fā)熱，則認為絕緣不良，應立即處理后，再做耐壓。

有時耐壓試驗進行了數(shù)十秒鐘，中途因故失去電源，使試驗中斷，在查明原因，恢復電源后，應重新進行全時間的持續(xù)耐壓試驗，不可僅進行“補足時間”的試驗。

3、變壓器感應耐壓試驗

3.1 總則

中試控股電力為考核全絕緣變壓器的縱絕緣、分級絕緣變壓器的主絕緣和縱絕緣，應按GB 1094.3-2003規(guī)定的程序進行短時感應耐壓試驗（ACSD）或長時感應耐壓試驗（ACLD）。串級式電壓互感器的感應耐壓試驗也可參照本條進行。

為了防止變壓器鐵芯飽和，應提高電源頻率，使?≧100Hz，但不宜高于400Hz。試驗持續(xù)時間t按式(1)計算，但不得少于15s。

t={120×[額定頻率]}/[試驗頻率] (1)

式中：

t——試驗電壓持續(xù)時間，s。

感應耐壓試驗電壓波形應盡可能為正弦波。

20～300Hz 變頻耐壓試驗儀

簡介

串聯(lián)諧振可以用來干什么?

變頻串聯(lián)諧振成套耐壓試驗裝置適用于大容量，高電壓的電容性試品的交接和預防性試驗。主要針對

6kV-500kV電力變壓器、GIS、開關、母線、套管、互感器等變電站容性設備，6kV-220kV高壓交聯(lián)電纜，

出口電壓20kV及以下電壓等級的電動機/發(fā)電機等交流耐壓試驗，及其35kV、66kV、110kV、220kV、330kV

、500kV電壓等級CVT升壓校驗試驗。

1、6kV-500kV高壓交聯(lián)電纜的交流耐壓試驗

2、發(fā)電機的交流耐壓試驗

3、GIS和SF6開關的交流耐壓試驗

4、6kV-500kV變壓器的工頻耐壓試驗

5、其它電力高壓設備如母線，套管，互感器的交流耐壓試驗。

串聯(lián)諧振試驗裝置：就是做耐壓試驗的設備，它是為了滿足大容量的被試品要求，它是一套組合設備，為

了耐壓試驗能準確地進行，針對不同被試品。

如何選擇合適的串聯(lián)諧振設備？

為了選擇合適的串聯(lián)諧振設備，按以下技術參數(shù)

1、電力變壓器：電壓等級（如10/35/110/220kV規(guī)格等）；最大容量；試驗性質(zhì)（中性點耐壓或全絕緣耐

壓）單相對地電容量；

2、電力電纜：電壓等級（如10/35/110kV規(guī)格等）；最大長度；截面積；

3、發(fā)電機、電動機：電壓等級（出口電壓或稱工作電壓）；試驗電壓（最高耐壓值）單相對地電容量范

圍（如0.2-0.55uF等）；

4、GIS：電壓等級（或稱工作電壓）；試驗電壓（最高耐壓值）；間隔數(shù)量；。

5、開關、絕緣子、PT、CT、絕緣工器具、母線：電壓等級（或稱工作電壓）；試驗電壓（最高耐壓值）

。

6、CVT效驗：電壓等級（或稱工作電壓，如35/110/220規(guī)格等）；試驗電壓（最高耐壓值）電容量范圍（

如0.005-0.02uF）。采用了調(diào)節(jié)電源的頻率的方式使得電抗器與被試電容器實現(xiàn)諧振，在被試品上獲得高

電壓大電流，是當前

高電壓試驗的一種新的方法在已經(jīng)得到廣泛的應用。采用了SPWM數(shù)字式波形發(fā)生芯片，頻率分辨率16位，

在20~300Hz時頻率細度可達0.1Hz；采用了正

交非同步固定式載波調(diào)制方式，確保在整個頻率區(qū)間內(nèi)輸出波形良好；功率部分采用了IPM模塊，

在最小重量下確保儀器穩(wěn)定和安全。

由調(diào)頻調(diào)壓電源、勵磁變壓器、電抗器、電容分壓器組成。對比串聯(lián)諧振 VS 工頻耐壓試驗裝置 >> 滿

足大容量被試品耐壓試驗，體積、重量卻比工頻耐壓小很多，易于搬運

串聯(lián)諧振 VS 超低頻高壓發(fā)生器 >> 超低頻主要針對10kV/35kV這兩種規(guī)格的電纜，串諧可適用

10/35/110/220kV等規(guī)格電纜、主變、發(fā)電機、CVT、開關等串聯(lián)諧振 VS 直流高壓發(fā)生器 >> 直流高壓

發(fā)生器施加的“直流耐壓”；串聯(lián)諧振施加的“交流耐壓”

工作原理

調(diào)頻式串聯(lián)諧振試驗裝置的工作原理接線,交流220V工頻電源,經(jīng)變頻控制單元輸出30~200HZ頻率可調(diào)的電

壓,送入勵磁變壓器,升壓至0~1000V,經(jīng)諧振電抗器L和被試品CX,構成高壓主諧電路,電容分壓器是純電容

式的,用來測量試驗電壓.先由變頻控制單元經(jīng)勵磁變壓器向主諧振電路送入一個較低的電壓Ue,調(diào)節(jié)變頻

控制單元的輸出頻率,當頻率滿足條件ΩL=1/ΩC,電路即達到諧振狀態(tài).此時能在較小的勵磁電壓Ue下,使

被試品CX上產(chǎn)生幾十倍于Ue的電壓UCX.變頻試驗系統(tǒng)以串聯(lián)諧振電路原理工作.諧振點是由把頻率變換器

的頻率調(diào)整到串聯(lián)諧振電路的固有頻率而達到的.回路諧振后,輸出的電壓波形為純正弦波,系統(tǒng)的頻率取

決于回路的L-C參數(shù).其中電抗器的電抗值是可調(diào)的,系統(tǒng)的頻率取決于負載電容的大小,如上式.可以根據(jù)

CX的大小,適當調(diào)整電抗器的電感L值,使得諧振頻率固定在一個要求的范圍內(nèi),從而滿足必須在工頻條件下

進行交流耐壓試驗的試品的實驗

各種絕緣的電力電纜交流耐壓試驗儀交流耐壓試驗用的設備通常有試驗變壓器、調(diào)壓設備、過流保護裝置、電壓測量裝置、保護球間隙、保護電阻及控制裝置等，其中關鍵設備為試驗變壓器、調(diào)壓設備、保護電阻及電壓測量裝置。

1、試驗變壓器

在選用試驗變壓器時，主要應考慮下面兩點：

(1) 電壓：根據(jù)被試品的試驗電壓，選用具有合適電壓的試驗變壓器。試驗電壓較高時，可采用多級串接式試驗變壓器。要檢查試驗變壓器所需低壓側電壓是否與現(xiàn)場電源電壓、調(diào)壓器相配 。

(2) 電流：電流按式(1)計算：

I=ωCxU (1)

式中：

I——試驗變壓器高壓側應輸出的電流，mA；

ω——角頻率(2π?)；

Cx——被試品電容量，μF；

U——試驗電壓，kV。

其中Cx可從測量被試品的電容量/tanδ中得到或參考表1-1選取。

相應求出試驗所需電源容量P(kVA)：

P=ωCxU2×10-3 (2)

試驗時，按P值選擇試驗變壓器容量，一般不得超載運行。對采用電壓互感器作試驗電源時，容許在3min內(nèi)超負荷3.5～5倍。

表1-1 常見被試品的電容量

被試品

電容量（pF）

絕緣子

100以下

高壓套管

150～1200

電流互感器

150～1200

電磁式電壓互感器

10～100

電容式電壓互感器

5000～20000

高壓斷路器

50～800

電力變壓器1MVA/100MVA

3000/25000

架空導線(每米)

8～10

全封閉組合電器母線部分(每米)

30～50

電力電纜(每米)

50～400

2、調(diào)壓設備

2.1 總述

調(diào)壓器盡量采用自耦式，若容量不夠，可采用移圈式調(diào)壓器。調(diào)壓器的輸出波形，應接近正弦波，為改善電壓波形可在調(diào)壓器輸出端并聯(lián)一臺電感、電容串聯(lián)的濾波器。

常有的調(diào)壓器有自耦調(diào)壓器、移圈調(diào)壓器、接觸調(diào)壓器和感應調(diào)壓器。由于移圈高壓器的輸出電壓波形在某一范圍內(nèi)有較大的畸變，現(xiàn)場不宜使用移圈調(diào)壓器調(diào)壓。

2.2 自耦調(diào)壓器

自耦調(diào)壓器是用碳刷接觸調(diào)壓，所以容量受到限制，適用于500V及以下小容量調(diào)壓。

調(diào)壓器容量按式(3)選用：

P0=(0.75～1)P (3)

式中：

P0——自耦調(diào)壓器容量；

P——試驗變壓器容量。

2.3 接觸調(diào)壓器

接觸調(diào)壓器分自耦式和雙繞組式等，因采用電刷接觸調(diào)壓而得名。接觸調(diào)壓器的最大特點是波形畸變小和阻抗電壓低，容量也可以作得很大，這就從根本上克服了移圈調(diào)壓器和普通自禍調(diào)壓器的缺點，是一種較理想的調(diào)壓設備。

接觸調(diào)壓器繞組采用紙包線和裸銅線繞制、電刷采用特制的銀銅合金。調(diào)壓過程中，電刷沿繞組繞向螺旋升或降實現(xiàn)連續(xù)、平衡調(diào)壓，并且基本上可從零起升壓。

2.4 移圈調(diào)壓器

移圈調(diào)壓器的容量選擇以試驗變壓器容量相同為宜，但如調(diào)壓器處于良好狀態(tài)，可超負荷25%使用。最好在調(diào)壓器輸出端裝設三次諧波濾波器，以改善電壓波形。

3、保護電阻器

試驗變壓器的高壓輸出端應串接保護電阻器，用來降低被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0.1Ω/V～0.5Ω/V，并應有足夠的熱容量和長度。該電阻的阻值不宜超過30kΩ，否則會引起正常工作時回路產(chǎn)生較大的壓降和功耗。保護電阻器可采用水電阻器或線繞電阻器，線繞電阻器應注意匝間絕緣的強度，防止匝間閃絡。保護電阻器的長度是這樣選擇的：當被試品擊穿或閃絡時，保護電阻器應不發(fā)生沿面閃絡，它的長度應能耐受最大試驗電壓，并有適當裕度。保護電阻器的最小長度可參照表1-2選用。

與保護球隙串聯(lián)的保護電阻器，其電阻值通常取1Ω/V，電阻器的長度亦按表1-2選用。