電力系統(tǒng)包括眾多的電氣設(shè)備,由于材料或工藝存在瑕疵,操作人員誤操作,濕度和溫度等原因,在電氣設(shè)備內(nèi)部會留下潛伏性的缺陷。如將原有的缺陷設(shè)備投入電力系統(tǒng)運行,送電時即可能會發(fā)生事故。有些缺陷設(shè)備,雖暫時不發(fā)生事故,但運行一段時間后,也會發(fā)生事故,甚至?xí)饑?yán)重后果,如設(shè)備損壞,線路跳閘等,甚至?xí){到整個系統(tǒng)的安全供電。電力生產(chǎn)的實踐證明,對電氣設(shè)備按規(guī)定開展檢測試驗工作,是防患于未然,保證電力系統(tǒng)安全,經(jīng)濟運行的重要措施之一。
為了防止電氣設(shè)備在投入運行時或運行中發(fā)生事故,及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備中潛伏的缺陷,必須對電氣設(shè)備運行高壓試驗。
對于新安裝和大修的電氣設(shè)備進行的試驗,稱為交接試驗,其目的是:
1.檢驗制造單位生產(chǎn)的電氣設(shè)備質(zhì)量是否合格。
2.檢驗電氣設(shè)備在安裝施工過程中是否受到損壞,安裝質(zhì)量是否符合要求。
3.檢驗新安裝的電氣設(shè)備是否滿足投入運行的技術(shù)要求。
電氣設(shè)備運行一段時間后,由于受電壓、電流、溫度和濕度等因素,在電氣設(shè)備中可能產(chǎn)生潛伏性缺陷,通過試驗?zāi)芗皶r發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備在運行中出現(xiàn)的各種潛伏性缺陷嚴(yán)重程度,以便對不合格的電氣設(shè)備運行檢修或更換,這為預(yù)防性試驗。
根據(jù)試驗項目內(nèi)容不同,分為絕緣試驗和特性試驗。
對電氣設(shè)備絕緣狀況的檢查試驗。設(shè)備外絕緣檢查,絕緣特性根據(jù)測試和耐壓試驗,絕緣試驗又分為非破壞性試驗和破壞性試驗。
a. 非破壞性試驗:
用較低的試驗電壓(額定電壓)(低于設(shè)備)或其它不損傷絕緣的辦法來測量絕緣,方法:絕緣電阻和吸收比測量,直流泄漏電流測量,絕緣介質(zhì)損耗角正切值測量。
b. 破壞性試驗:用電壓遠(yuǎn)高于設(shè)備運行時所承受的電源電壓,來考核設(shè)備在過電壓時的承受能力,如絕緣裕度達(dá)不到技術(shù)要求,在耐壓試驗時會擊穿。 耐壓試驗有:直流耐壓、交流耐壓、工頻耐壓和感應(yīng)耐壓。 1.工頻耐壓:利用工頻交流電源通過調(diào)壓裝置,經(jīng)升壓變壓器輸出一個交流高 壓,對被試物進行高電壓試驗。 2.感應(yīng)耐壓:利用變壓器本身一、二次繞組之間的電磁感應(yīng)所產(chǎn)生的高壓電對 自身進行的耐壓試驗,在變壓器低壓側(cè)施加一個試驗電壓,在高壓繞組感應(yīng)產(chǎn)生高電壓。 c.沖擊耐壓試驗:利用一個持續(xù)時間短的沖擊波,根據(jù)沖擊波的不同波形分為雷 電沖擊波、操作沖擊波、全波和截波。
把絕緣試驗以外的電氣試驗,稱為特性試驗。
目的:檢驗電氣設(shè)備的技術(shù)特性是否符合技術(shù)要求,同一臺電氣設(shè)備 可能有多個特性試驗項目,如變壓器(電壓比、直流電阻、極性或聯(lián)結(jié)組標(biāo)、空載電流、阻抗電壓、空載和負(fù)載損耗等),對金屬氧化物避雷器進行泄漏電流,而對絕緣子和電纜只進行絕緣試驗,不做特性試驗。
1.氣候條件要求:溫度不應(yīng)低于+5C,相對濕度不高于80%。 2.試驗順序要求:應(yīng)先進行非破壞性,后進行破壞性。 3.試驗電壓極性要求:直流高壓試驗時,應(yīng)采用負(fù)極性接線。 4.充油設(shè)備靜止時間的規(guī)定:500KV 72h 、 220及330KV 48h、 110KV及以下 24h。
1.直流電壓作用下流過絕緣介質(zhì)的電流:
把直流電壓加到設(shè)備的絕緣介質(zhì)上時,會有一個隨時間逐漸減小,
最后趨于穩(wěn)定的極微小的電流通過,它由三個電流構(gòu)成,電容充電電流,吸收電流和泄漏電流。
a. 電容充電電流:加壓瞬間相當(dāng)于電容充電,產(chǎn)生一個隨時間迅速衰減的充電電流,此電流與電容量和外加電壓有關(guān),他是無損耗極化電流。
b. 吸收電流:在直流電壓電場的作用下,介質(zhì)的偶極子發(fā)生緩慢轉(zhuǎn)動而引起極化電流,由于不同介質(zhì)電性能的差異,產(chǎn)生吸收現(xiàn)象而引起的電流。它是有損耗極化電流,此電流大小及衰減時間與絕緣介質(zhì),不均勻程度及構(gòu)成情況有關(guān)。 c. 泄漏電流:當(dāng)直流電壓加到被試品上時,絕緣介質(zhì)內(nèi)部或表面會有帶電粒子,離子和自由電子作定向移動形成電流,稱泄漏電流,它的大小與時間無關(guān),與絕緣內(nèi)部是否受潮,表面是否清潔等因素有關(guān)。
2.絕緣電阻、吸收比和極化指數(shù):
a.絕緣電阻:電氣設(shè)備絕緣層在直流電壓作用下呈現(xiàn)的電阻值,電壓不變時,電流與電阻成反比。
b.吸收比:在60s時的絕緣電阻值與15s時的絕緣電阻值之比值。K=R60S/R15S
35kv及以上容量在4000KVA及以上的變壓器,溫度10~40C內(nèi),吸收比應(yīng)不小于1.3,同步發(fā)電機吸收比與絕緣材料有關(guān),不應(yīng)小于1.6,瀝青、云母不應(yīng)小于1.3,1000V及以上不應(yīng)低于1.2。
c.極化指數(shù):被試品進行絕緣電阻測試時,10min時讀取的絕緣電阻和1min時讀
取電阻,計算出比值稱為極化指數(shù)。
K=R10min/R1min
測量極化指數(shù)是為了判斷被試品是否存在受潮、臟污等。
1.特點:
a.試驗電壓較高,并可隨意調(diào)節(jié)。
b.試驗電壓穩(wěn)定,測量數(shù)據(jù)。
c.試驗儀器設(shè)備較輕便,適合于現(xiàn)場試驗攜帶。
2.直流試驗電壓的要求:
用交流低壓單相電源,經(jīng)調(diào)壓器調(diào)壓,升壓試驗變壓器升高電壓,然后經(jīng)整流裝置整流產(chǎn)生一個脈動成分的直流電壓。 3.直流試驗電壓極性和波形的要求: