高压电气绝缘试验应用

李秀鹏，刘超（七台河农电公司，黑龙江七台河154600）



高压电气绝缘试验应用

李秀鹏，刘超
（七台河农电公司，黑龙江七台河154600）

摘要：在非破坏性绝缘试验中已发现电气设备绝缘存在不正常的情况，因此必须及时查明原因进行消缺、检修后才能进行耐压试验，以防止耐压试验对电气设备产生击穿损坏。绝缘耐压试验的应用主要分为交流耐压试验、直流耐压（泄漏电流）试验、雷电及操作冲击耐压试验等试验内容。直流耐压试验目前在发电机等电气设备交接试验中应用广泛。

关键词：高压电气；绝缘试验；应用

绝缘耐压试验是采用产生交流、直流及冲击等各种高电压的试验设备产生的电压，模拟电气设备在运行中可能受到的各种作用电压，进行电气设备绝缘的耐压试验，以考验高电压绝缘耐受的能力。由于试验电压高于被试设备额定电压的2～3倍或以上，所以对设备的绝缘缺陷要进行严格考核。主要用以发现电气设备集中缺陷，如支柱绝缘子破损开裂，变压器绕组的主绝缘受潮、开裂，真空开关漏气导致端口绝缘强度下降等。缺点是在耐压过程中，保证被试品绝缘的同时也可能给电气设备的绝缘造成损伤，即为破坏性试验。

1　绝缘耐压试验的应用

一般进行绝缘耐压试验的设备为电压等级110kV以下的电气设备，耐压值应按被试设备的电压等级，查阅相关的规程标准要求或厂家要求的出厂耐压值确定。当电力设备的额定电压与实际使用的额定电压不同时，应按实际情况确定耐压的试验电压值，即采用较额定电压高的设备加强绝缘时，应根据设备的额定电压确定其试验电压。有些厂矿的开关设备实际额定电压为6kV，因此采用10kV设备代用时，则应按6kV选择耐压试验值。户外试验需在良好的天气进行，且空气的相对湿度不高于80％。充油电力设备在注油后要有足够的静置时间才能进行耐压试验。静置时间则要依据设备的额定电压满足以下要求：500kV>72h，220及330kV>48h，110kV及以下>24h。电气设备长期未投入运行的，在启动前要做相应的绝缘试验，耐压试验则应结合设备的绝缘状态实际情况考虑增减。

2　主要的绝缘耐压试验

2.1交流耐压试验

2.1.1工频交流耐压试验

工频交流耐压试验是对电气设备施加远高于设备额定工作电压的工频（50Hz）试验电压，并按1min耐压时间来考核其绝缘强度的试验方法，它是厂家型式、出厂试验、电力行业交接、预防性、大修试验最重要的试验项目之一。其接线应按被试品的要求即试验电压、被试品的电容量和现有的试验设备条件来决定。常规的成套工频耐压试验设备，主要考核试品的绝缘强度，发现主绝缘受潮、开裂、绝缘距离不足等集中性缺陷。随着我国高电压试验设备制造水平的提高，目前已有成熟的调频串联谐振交流耐压成套设备，在电气试验实际中大量采用，实现了现场对电气设备交流耐压试验。

2.1.2串联谐振、并联谐振、串并联谐振、调频串联谐振耐压试验

第一，串联谐振耐压试验。第二，并联谐振耐压试验。第三，串并联谐振耐压试验。第四，调频串联谐振耐压试验，主要是通过调节频率来进行谐振补偿而获得试验所需的电压。

通常装置是采用固定的高压电抗器，由于试验回路一般采用晶闸管变频电源装置供电，内部的电子元件较多，使用中存在不稳定性。

近年来随着电子技术的进步，装置可靠性已大为提高，能够确保试验稳定性。频率在一定范围内可调节，但试验电压的频率不是50Hz工频，按相关规程及标准认为试验电压调频应保持在10～300Hz可基本有效，因其质量轻、尺寸小、品质因数高等特点，现已成为现场交流耐压试验的主要设备。

2.1.3感应耐压试验

由于变压器的绝缘结构特点，大中变压器需采用感应耐压试验才能达到考核绝缘强度的目的。通常变压器的绝缘分为外绝缘和内绝缘两大类，变压器的外绝缘为套管上部空气中的绝缘以及套管之间的空气绝缘。变压器的内绝缘，主要为绝缘油以及浸在油里的纸及纸板等，内绝缘不受外界气候条件的影响，内绝缘又分为主绝缘及纵绝缘。主绝缘可分为绕组间或绕组对铁芯柱间的绝缘、绕组对铁绝缘、引线绝缘3种。纵绝缘是变压器绕组的匝间和层间绝缘。在变压器绕组线端绝缘水平与中性点绝缘水平相同时为全绝缘变压器，不同时为半绝缘变压器。现在大中型变压器中性点是降低绝缘水平的，如电压为110kV、220kV级的变压器，其中性点分别为35kV和110kV级绝缘，此方式即半绝缘或分级绝缘变压器。中性点分级绝缘的电压分布为绕组的电压值和对地绝缘，从绕组末端到首端逐步增加，首末两端要施加不同的试验电压。

感应耐压试验是为考核全绝缘变压器的纵绝缘和分级绝缘变压器的主、纵绝缘强度，是220kV及以上变压器的主要交接试验项目之一。试验时应按规定的程序进行，一般可选择短时感应耐压试验（ACSD）或长时感应耐压试验（ACLD），可连同局部放电同时测试。

2.2直流耐压试验

直流耐压试验主要是把交流高电压进行整流后产生直流高压来考验电气设备的绝缘耐压强度，同时测量泄漏电流检查设备的绝缘状态，施加的试验电压相对较低。直流耐压试验可抑制绝缘体内气隙的局部放电过程，从而减少对被试品绝缘介质极化的损伤，不会造成绝缘发热，可避免热击穿而损坏绝缘，因此带有一定的非破坏性试验作用。但直流耐压试验与交流耐压试验相比，其缺点是由于交、直流下绝缘内部的电压分布不同，直流耐压试验对绝缘的考验不如交流接近实际。直流耐压试验目前在发电机、油浸电缆等电气设备交接试验和避雷器预防性试验中应用广泛。

2.3雷电冲击、操作冲击耐压试验

为研究电气设备在运行中遭受雷电过电压和操作过电压作用时的绝缘特性，许多高压试验室中都装设了各种冲击电压发生器，以便用来产生冲击高压试验的雷电冲击电压波形和操作冲击电压波，高压电气设备在出厂试验、型式试验和大修后也都要进行冲击高压试验。

参考文献：

［1］朱德恒.电气设备状态监测与故障诊断技术［M］.北京：中国电力出版社，2009.

［2］陈化刚.电力设备预防性试验方法及诊断技术［M］.北京：中国水利水电出版社，2009.

［3］上海市电力公司超高压输变电公司.电气试验［M］.北京：中国电力出版社，2012.

［4］山西省电力公司.电气试验［M］.北京：中国电力出版社，2012.

［5］贵州电网公司.高压电气试验［M］.北京：中国电力出版社，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

作者简介：李秀鹏（1978-），男，黑龙江七台河人，助理工程师，主要从事供电生产技术工作。

收稿日期：2015-12-15

中图分类号：F470.6

文献标志码：A

文章编号：1674-8646（2016）02-0032-02