交直流耐壓實驗介紹

1.耐壓試驗：

耐壓試驗是一種確認(rèn)電氣設(shè)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(shè)備而言，施加的電壓是模擬電力系統(tǒng)中可能遭受到的各種過電壓，耐壓幅值由絕緣配合關(guān)系決定。

施加的電壓類別有交流（含工頻及倍頻感應(yīng)）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(shè)備的基本耐壓方式。它能有效地發(fā)現(xiàn)集中性缺陷，試驗進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，交流及直流耐壓的持續(xù)時間不超過1min，試驗電壓的測量值應(yīng)維持在規(guī)定值的偏差±1％之內(nèi)；耐壓的持續(xù)時間超過1min時的偏差值允許為±3％。
    《電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程》（DL／T596-2005）已對各類設(shè)備的耐壓值作出了規(guī)定。規(guī)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(shù)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(shè)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(guī)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(yīng)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(yīng)而產(chǎn)生高電壓。在變壓器制造廠里進(jìn)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(fā)電機(jī)供給試驗電壓源。在電力系統(tǒng)現(xiàn)場進(jìn)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(xiàn)場進(jìn)行變壓器的外施耐壓試驗，裝設(shè)試驗裝置是很困難的。采用被試變壓器自行感應(yīng)升壓相對比較方便。電源可采用移動式中頻發(fā)電機(jī)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(chǎn)生3倍頻電壓。后者試驗設(shè)備比較笨重，調(diào)試也較費時。
    當(dāng)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(fù)擔(dān)，應(yīng)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(yīng)由下式?jīng)Q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(shè)備的基本耐壓方式。對于交流電網(wǎng)中的長電力電纜等，在現(xiàn)場進(jìn)行交流耐壓試驗時常出現(xiàn)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(guī)程規(guī)定采用直流耐壓試驗來檢查電纜絕緣的質(zhì)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(dāng)直流電壓較高而在固體或液體的氣隙中發(fā)生局部放電后，由放電產(chǎn)生的電荷會使氣隙里的場強(qiáng)減弱，從而抑制了氣隙內(nèi)的局部放電發(fā)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(fù)發(fā)生局部放電，這樣就促使有機(jī)絕緣材料分解、老化、變質(zhì)，產(chǎn)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(shù)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(qiáng)度較高，所以電纜能耐受較高的直流電壓。為了加強(qiáng)對絕緣的考驗，電纜的直流耐壓值規(guī)定得較高。盡管如此，對于使用在交流電網(wǎng)中的電纜，進(jìn)行直流耐壓試驗不如進(jìn)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(xù)時間為5min，可同時進(jìn)行泄漏電流的測量，加壓極性為負(fù)。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(rèn)為是非破壞性試驗。對電機(jī)絕緣進(jìn)行直流耐壓試驗，也是發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷的重要方法。

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