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1、交流耐压试验技术第1页，本讲稿共30页一、概述一、概述 交流耐压试验是鉴定电气设备绝缘强度最直接的交流耐压试验是鉴定电气设备绝缘强度最直接的方法，它对于判断电气设备能否投入运行具有决定方法，它对于判断电气设备能否投入运行具有决定性的意义，也是保证设备绝缘水平、避免发生绝缘性的意义，也是保证设备绝缘水平、避免发生绝缘事故的重要手段。因为交流耐压试验能充分反映电事故的重要手段。因为交流耐压试验能充分反映电气设备在交流电压下运行时的实际情况，能真实有气设备在交流电压下运行时的实际情况，能真实有效地发现绝缘缺陷。效地发现绝缘缺陷。第2页，本讲稿共30页 交流耐压试验是破坏性试验。在试验之前必须交流耐压
2、试验是破坏性试验。在试验之前必须对被试品先进行绝缘电阻、吸收比、泄漏电流、介对被试品先进行绝缘电阻、吸收比、泄漏电流、介质损失角等项目的试验，试验结果正常方能进行交质损失角等项目的试验，试验结果正常方能进行交流耐压试验，若发现设备绝缘情况不良，通常应先流耐压试验，若发现设备绝缘情况不良，通常应先进行处理后再做耐压试验，避免造成不应有的绝缘进行处理后再做耐压试验，避免造成不应有的绝缘击穿。击穿。第3页，本讲稿共30页二、交流耐压试验种类二、交流耐压试验种类 1.1.工频交流耐压试验工频交流耐压试验 2.2.串联谐振耐压试验串联谐振耐压试验 3.3.感应耐压试验感应耐压试验第4页，本讲稿共30页1
3、.1.工频交流耐压试验工频交流耐压试验 1.1 1.1 基本原理基本原理 1.2 1.2 原理接线图原理接线图 1.3 1.3 试验方法试验方法 1.4 1.4 试验步骤试验步骤 1.3 1.3 试验注意事项试验注意事项工频交流耐压试验工频交流耐压试验第5页，本讲稿共30页工频交流耐压试验1.1 1.1 1.1 1.1 基本原理基本原理基本原理基本原理 由工频交流电源供电，通过控制器向调压器供电，调由工频交流电源供电，通过控制器向调压器供电，调压器改变输出电压的幅值，经试验变压器将低电压变换成压器改变输出电压的幅值，经试验变压器将低电压变换成高电压，向被试品供电。高电压，向被试品供电。第6页，
4、本讲稿共30页工频交流耐压试验工频交流耐压试验 1.2 1.2 1.2 1.2 原理接线图原理接线图原理接线图原理接线图 交流耐压试验的接线，应按被试品的电压、容量和现场实际试验交流耐压试验的接线，应按被试品的电压、容量和现场实际试验设备条件来决定。图设备条件来决定。图1 1是一种典型的试验接线。是一种典型的试验接线。第7页，本讲稿共30页工频交流耐压试验1.3 1.3 1.3 1.3 试验方法试验方法试验方法试验方法 有绕组的被试品进行耐压试验时，应将被试品绕组自身有绕组的被试品进行耐压试验时，应将被试品绕组自身的两端短接，非被试品绕组亦应短接并与外壳连接后接地。的两端短接，非被试品绕组亦应
5、短接并与外壳连接后接地。交流耐压试验时加至试验电压后的持续时间，如无特殊说交流耐压试验时加至试验电压后的持续时间，如无特殊说明则均为明则均为1min1min。第8页，本讲稿共30页工频交流耐压试验工频交流耐压试验 升压必须从零开始，切不可冲击合闸。升压速度在升压必须从零开始，切不可冲击合闸。升压速度在7575试验试验电压以前，可以是任意的，自电压以前，可以是任意的，自7575电压开始应均匀升压，约为电压开始应均匀升压，约为每秒每秒2 2试验电压的速率升压（以试验电压的速率升压（以 DL 474.4-92DL 474.4-92现场绝缘试验现场绝缘试验实施导则实施导则 交流耐压试验交流耐压试验为准
6、）。耐压试验后，迅速均匀降压为准）。耐压试验后，迅速均匀降压到零，然后切断电源。到零，然后切断电源。第9页，本讲稿共30页工频交流耐压试验1.4 1.4 1.4 1.4 试验步骤试验步骤试验步骤试验步骤 任何被试品在进行交流耐压试验前，应先进行其他绝缘试验，任何被试品在进行交流耐压试验前，应先进行其他绝缘试验，合格后再进行耐压试验。通常在耐压试验前后均应测量绝缘电阻。合格后再进行耐压试验。通常在耐压试验前后均应测量绝缘电阻。另外，充油设备若经滤油或运输，耐压试验前还应将试品静置一另外，充油设备若经滤油或运输，耐压试验前还应将试品静置一段时间，以排除内部可能残存的空气。段时间，以排除内部可能残存
7、的空气。接上试品，接通电源，开始升压进行试验。升压过程中应密切监接上试品，接通电源，开始升压进行试验。升压过程中应密切监视高压回路，监听被试品有何异常的响声。升至试验电压，开始计时。视高压回路，监听被试品有何异常的响声。升至试验电压，开始计时。时间到后，降压然后切断电源。试验中如无破坏性放电发生，则认为时间到后，降压然后切断电源。试验中如无破坏性放电发生，则认为通过耐压试验。通过耐压试验。第10页，本讲稿共30页工频交流耐压试验 在升压和耐压过程中，如发现电流表指示急剧增加，调压器往在升压和耐压过程中，如发现电流表指示急剧增加，调压器往上升方向调节，出现电流上升、电压基本不变甚至有下降的趋势，
8、上升方向调节，出现电流上升、电压基本不变甚至有下降的趋势，被试品冒烟、焦臭、闪络、燃烧或发出击穿响声，应立即停止升被试品冒烟、焦臭、闪络、燃烧或发出击穿响声，应立即停止升压，降压停电后检查原因。这些现象如查明是绝缘部分出现的，压，降压停电后检查原因。这些现象如查明是绝缘部分出现的，则认为被试品交流耐压试验不合格。如确定被试品的表面闪络是则认为被试品交流耐压试验不合格。如确定被试品的表面闪络是由于空气湿度或表面脏污等所致，应将被试品清洁干燥处理后，由于空气湿度或表面脏污等所致，应将被试品清洁干燥处理后，再进行试验。再进行试验。第11页，本讲稿共30页工频交流耐压试验 对对35kV35kV穿墙套管
9、及母线支持绝缘子进行交流耐压试验时，有穿墙套管及母线支持绝缘子进行交流耐压试验时，有时在瓷套表面发生较强烈的局部放电现象，只要不发生线段对地时在瓷套表面发生较强烈的局部放电现象，只要不发生线段对地的闪络或击穿，可认为耐压合格。的闪络或击穿，可认为耐压合格。有时耐压试验进行了数十秒钟，中途因故失去电源，使试验中断，有时耐压试验进行了数十秒钟，中途因故失去电源，使试验中断，在查明原因，恢复电压后，应重新进行全时间的持续耐压试验，不可在查明原因，恢复电压后，应重新进行全时间的持续耐压试验，不可仅进行仅进行“补足时间补足时间”的试验。的试验。第12页，本讲稿共30页1.5 1.5 1.5 1.5 试验
10、注意事项试验注意事项试验注意事项试验注意事项1.5.1 1.5.1 容升效应容升效应1.5.2 1.5.2 电压谐振电压谐振工频交流耐压试验第13页，本讲稿共30页1.5.1 1.5.1 1.5.1 1.5.1 容升效应容升效应容升效应容升效应 试验变压器所接的被试品大多是电容性的，在交流耐压时，容试验变压器所接的被试品大多是电容性的，在交流耐压时，容性电流在试验变压器绕组上产生漏抗压降，造成实际作用到被试性电流在试验变压器绕组上产生漏抗压降，造成实际作用到被试品上的电压值超过按变比计算的高压侧所应输出的电压值，这就品上的电压值超过按变比计算的高压侧所应输出的电压值，这就是容升效应。其简化等值
11、电路及相量图如右图所示。是容升效应。其简化等值电路及相量图如右图所示。工频交流耐压试验第14页，本讲稿共30页工频交流耐压试验 被试品电容及试验变压器漏抗越大，则容升效应越明显。所以被试品电容及试验变压器漏抗越大，则容升效应越明显。所以我们在进行较大容量试品的交流耐压试验时，要求直接在被试品我们在进行较大容量试品的交流耐压试验时，要求直接在被试品端部进行电压测量，以免被试品受到过高的电压作用。端部进行电压测量，以免被试品受到过高的电压作用。第15页，本讲稿共30页工频交流耐压试验1.5.2 1.5.2 1.5.2 1.5.2 电压谐振电压谐振电压谐振电压谐振 由于被试品电容与试验变压器、调压器
12、的漏抗形成串联回路，由于被试品电容与试验变压器、调压器的漏抗形成串联回路，一旦被试品容抗与试验变压器、调压器漏抗之和相等或接近时，一旦被试品容抗与试验变压器、调压器漏抗之和相等或接近时，发生串联电压谐振，造成试品端电压显著升高，危急试验变压器发生串联电压谐振，造成试品端电压显著升高，危急试验变压器和被试品的绝缘。和被试品的绝缘。第16页，本讲稿共30页串联谐振耐压试验2.2.串联谐振耐压试验串联谐振耐压试验 2.1 2.1 串联谐振电路串联谐振电路串联谐振电路串联谐振电路 2.2 2.2 2.2 2.2 原理接线图原理接线图原理接线图原理接线图 2.3 2.3 2.3 2.3 装置种类装置种类
13、装置种类装置种类第17页，本讲稿共30页串联谐振耐压试验2.1 2.1 串联谐振电路串联谐振电路串联谐振电路串联谐振电路 对于发电机、变压器、对于发电机、变压器、SFSF6 6组合电器组合电器(GIS)(GIS)和交联电缆等电容和交联电缆等电容量较大的被试品进行交流耐压试验，需要大容量的试验设备，这时可量较大的被试品进行交流耐压试验，需要大容量的试验设备，这时可以采用串联谐振试验装置，它能以较小的电源容量试验较大电容和较以采用串联谐振试验装置，它能以较小的电源容量试验较大电容和较高试验电压的试品，回路由被试品负载电容和与之串联的电抗器和电高试验电压的试品，回路由被试品负载电容和与之串联的电抗器
14、和电源组成。源组成。第18页，本讲稿共30页串联谐振耐压试验串联谐振耐压试验 2.2 2.2 原理接线图原理接线图原理接线图原理接线图 图图2 2中元件如下：中元件如下：n nVF-2VF-2：变频电源：变频电源 TlTl：励磁变压器：励磁变压器n nLlLl、L2L2：高压电抗器：高压电抗器 CxCx：试品：试品n nClCl、C2C2：高压分压器高、低压臂：高压分压器高、低压臂 n nMOAlMOAl：避雷器：避雷器(一般内置于励磁变内一般内置于励磁变内)第19页，本讲稿共30页串联谐振耐压试验图图3 3为串联谐振的等效电路及其相量图。为串联谐振的等效电路及其相量图。其中其中X XL L=
15、L=L、X XC C=1/C=1/C、2f2f。当。当X XL L=X=XC C，即，即 时，电路处于谐振状态。时，电路处于谐振状态。此时回路中的电流达到最大：此时回路中的电流达到最大：第20页，本讲稿共30页串联谐振耐压试验加在被试品上的电压为加在被试品上的电压为 输出电压与输入电压之比称为试验回路的品质因数输出电压与输入电压之比称为试验回路的品质因数Q Q。由于试验回路中的由于试验回路中的 R R很小，故试验回路的品质因数很大，因此很小，故试验回路的品质因数很大，因此用这种方法能用电压较低的试验变压器得到较高的试验电压。而且用这种方法能用电压较低的试验变压器得到较高的试验电压。而且当被试品
16、击穿时，电路失去谐振条件（不再满足当被试品击穿时，电路失去谐振条件（不再满足 X XL L=X=XC C ），电源输），电源输出电流自动减小，试品两端的电压骤然下降，从而限制了对被试品出电流自动减小，试品两端的电压骤然下降，从而限制了对被试品的损坏程度。的损坏程度。第21页，本讲稿共30页串联谐振耐压试验串联谐振耐压试验 2.3 2.3 装置种类装置种类装置种类装置种类 目前根据调节方式的不同，串联谐振装置分为：工频串联谐振装目前根据调节方式的不同，串联谐振装置分为：工频串联谐振装置、变频串联谐振装置两大类。置、变频串联谐振装置两大类。第22页，本讲稿共30页串联谐振耐压试验 2.3.1 2.
17、3.1 工频串联谐振装置工频串联谐振装置 工频串联谐振装置工作频率为工频串联谐振装置工作频率为50Hz50Hz，带可调电抗器，通过调，带可调电抗器，通过调节电抗值使回路达到谐振。该电抗器的电感量能连续可调，当节电抗值使回路达到谐振。该电抗器的电感量能连续可调，当试验电压较高时，可以作成几个电抗器串联使用。试验电压较高时，可以作成几个电抗器串联使用。第23页，本讲稿共30页串联谐振耐压试验串联谐振耐压试验 2.3.2 2.3.2 变频串联谐振装置变频串联谐振装置 变频串联谐振装置带固定电抗器，工作频率一般为变频串联谐振装置带固定电抗器，工作频率一般为3030300Hz300Hz。该装置依靠大功率
18、的变频电源，调节试验频率，使。该装置依靠大功率的变频电源，调节试验频率，使回路达到谐振，所用电抗器的电感量是不可调的，而试验频回路达到谐振，所用电抗器的电感量是不可调的，而试验频率随被试品的电容量不同而改变。率随被试品的电容量不同而改变。第24页，本讲稿共30页3.3.感应耐压试验感应耐压试验 3.1 3.1 适用范围适用范围 3.2 3.2 原理接线图原理接线图 3.3 3.3 试验方法试验方法感应耐压试验感应耐压试验第25页，本讲稿共30页感应耐压试验3.1 3.1 3.1 3.1 适用范围适用范围适用范围适用范围 对变压器、电磁式电压互感器等，常采用从二次加压而使一次对变压器、电磁式电压
19、互感器等，常采用从二次加压而使一次得到高压的试验方法来检查被试品绝缘。这种加压方法不仅可以得到高压的试验方法来检查被试品绝缘。这种加压方法不仅可以检查被试品的主绝缘（指绕组对地、相间和不同电压等级绕组间检查被试品的主绝缘（指绕组对地、相间和不同电压等级绕组间的绝缘），而且还对变压器、电压互感器的纵绝缘（同一绕组层的绝缘），而且还对变压器、电压互感器的纵绝缘（同一绕组层间及段间绝缘）也进行了考验。而通常的工频耐压试验只是考验间及段间绝缘）也进行了考验。而通常的工频耐压试验只是考验了主绝缘，却没有考验纵绝缘。了主绝缘，却没有考验纵绝缘。第26页，本讲稿共30页感应耐压试验3.2 3.2 3.2 3
20、.2 工作原理工作原理工作原理工作原理 对变压器、电磁式电压互感器进行倍频感应耐压试验时，通常对变压器、电磁式电压互感器进行倍频感应耐压试验时，通常在低压绕组上施加频率为在低压绕组上施加频率为100200Hz100200Hz之间，之间，2 2倍于额定电压的试验电倍于额定电压的试验电压，其他绕组开路。因为变压器在工频额定电压下，铁芯伏安特压，其他绕组开路。因为变压器在工频额定电压下，铁芯伏安特性曲线接近饱和部分。若在被试品一侧施加小于或等于额定电压，性曲线接近饱和部分。若在被试品一侧施加小于或等于额定电压，则空载电流会急剧增加，达到不能允许的程度。为了施加额定电则空载电流会急剧增加，达到不能允许
21、的程度。为了施加额定电压又不使铁芯磁通饱和，多采用增加频率的方法，即倍频耐压方压又不使铁芯磁通饱和，多采用增加频率的方法，即倍频耐压方法。法。第27页，本讲稿共30页感应耐压试验感应耐压试验 原始的三倍频电源是由控制器和三相调压器及三台全原始的三倍频电源是由控制器和三相调压器及三台全绝缘试验变压器组成，将试验变压器二次用三相电源输入，绝缘试验变压器组成，将试验变压器二次用三相电源输入，将试验变压器高压侧接成开口三角输出，这就使变压器输出将试验变压器高压侧接成开口三角输出，这就使变压器输出的电压频率为的电压频率为150Hz150Hz。目前较多采用为频率可调节的变频电源作为试验电源。目前较多采用为频率可调节的变频电源作为试验电源。第28页，本讲稿共30页感应耐压试验感应耐压试验3.3 3.3 3.3 3.3 试验方法试验方法试验方法试验方法 对变压器、电磁式电压互感器进行倍频感应耐压试验对变压器、电磁式电压互感器进行倍频感应耐压试验时，通常在低压绕组上施加试验电压，高压绕组感应到高时，通常在低压绕组上施加试验电压，高压绕组感应到高压，其他绕组开路。压，其他绕组开路。感应耐压试验时间可按下式计算：感应耐压试验时间可按下式计算：，但持续时间不得小于，但持续时间不得小于15s15s。第29页，本讲稿共30页谢谢大家！第30页，本讲稿共30页