高压试验作用和意义

高压试验的作用和意义

电力系统包括众多的电气设备，由于材料或工艺存在瑕疵，操作人员误操作，湿度和温度等原因，在电气设备内部会留下潜伏性的缺陷。如将原有的缺陷设备投入电力系统运行，送电时即可能会发生事故。有些缺陷设备，虽暂时不发生事故，但运行一段时间后，也会发生事故，甚至会引起严重后果，如设备损坏，线路跳闸等，甚至会威胁到整个系统的安全供电。电力生产的实践证明，对电气设备按规定开展检测试验工作，是防患于未然，保证电力系统安全，经济运行的重要措施之一。

为了防止电气设备在投入运行时或运行中发生事故，及时发现设备中潜伏的缺陷，必须对电气设备运行高压试验。

对于新安装和大修的电气设备进行的试验，称为交接试验，其目的是：

1.检验制造单位生产的电气设备质量是否合格。

2.检验电气设备在安装施工过程中是否受到损坏，安装质量是否符合要求。

3.检验新安装的电气设备是否满足投入运行的技术要求。

电气设备运行一段时间后，由于受电压、电流、温度和湿度等因素，在电气设备中可能产生潜伏性缺陷，通过试验能及时发现电气设备在运行中出现的各种潜伏性缺陷严重程度，以便对不合格的电气设备运行检修或更换，这为预防性试验。

高压试验的分类：

根据试验项目内容不同，分为绝缘试验和特性试验。

1.绝缘试验：

对电气设备绝缘状况的检查试验。设备外绝缘检查，绝缘特性根据测试和耐压试验，绝缘试验又分为非破坏性试验和破坏性试验。

a.非破坏性试验：用较低的试验电压（额定电压）（低于设备）或其它不损伤绝

缘的办法来测量绝缘，方法：绝缘电阻和吸收比测量，直流泄漏电流测量，绝缘介质损耗角正切值测量。

b.破坏性试验：用电压远高于设备运行时所承受的电源电压，来考核设备在过电

压时的承受能力，如绝缘裕度达不到技术要求，在耐压试验时会击穿。

耐压试验有：直流耐压、交流耐压、工频耐压和感应耐压。

1.工频耐压：利用工频交流电源通过调压装置，经升压变压器输出一个交流高

压，对被试物进行高电压试验。

2.感应耐压：利用变压器本身一、二次绕组之间的电磁感应所产生的高压电对

自身进行的耐压试验，在变压器低压侧施加一个试验电压，在高

压绕组感应产生高电压。

c.冲击耐压试验：利用一个持续时间短的冲击波，根据冲击波的不同波形分为雷

电冲击波、操作冲击波、全波和截波。

2.特性试验：把绝缘试验以外的电气试验，称为特性试验。

目的：检验电气设备的技术特性是否符合技术要求，同一台电气设备可能有多个特性试验项目，如变压器（电压比、直流电阻、极

性或联结组标、空载电流、阻抗电压、空载和负载损耗等），对

金属氧化物避雷器进行泄漏电流，

而对绝缘子和电缆只进行绝缘试验，不做特性试验。

高压试验的要求：

1.气候条件要求：温度不应低于+5C,相对湿度不高于80%。

2.试验顺序要求：应先进行非破坏性，后进行破坏性。

3.试验电压极性要求：直流高压试验时，应采用负极性接线。

4.充油设备静止时间的规定：500KV>72h 、220及330KV>48h、

110KV及以下>24h。

绝缘电阻和吸收比试验：

1.直流电压作用下流过绝缘介质的电流：

把直流电压加到设备的绝缘介质上时，会有一个随时间逐渐减小，

最后趋于稳定的极微小的电流通过，它由三个电流构成，电容充电电流，吸收电流和泄漏电流。

a.电容充电电流：加压瞬间相当于电容充电，产生一个随时间迅速衰减的充电电

流，此电流与电容量和外加电压有关，他是无损耗极化电流。

b.吸收电流：在直流电压电场的作用下，介质的偶极子发生缓慢转动而引起极化

电流，由于不同介质电性能的差异，产生吸收现象而引起的电流。它是有损耗极化电流，此电流大小及衰减时间与绝缘介质，不均匀程度及构成情况有关。

c.泄漏电流：当直流电压加到被试品上时，绝缘介质内部或表面会有带电粒子，

离子和自由电子作定向移动形成电流，称泄漏电流，它的大小与时间无关，与绝缘内部是否受潮，表面是否清洁等因素有关。

2.绝缘电阻、吸收比和极化指数：

a.绝缘电阻：电气设备绝缘层在直流电压作用下呈现的电阻值，电压不变时，电流与电阻成反比。

b.吸收比：在60s时的绝缘电阻值与15s时的绝缘电阻值之比值。

K=R60S/R15S

35kv及以上容量在4000KV A及以上的变压器，温度10~40C内，吸收

比应不小于1.3，同步发电机吸收比与绝缘材料有关，不应小于1.6，

沥青、云母不应小于1.3, 1000V及以上不应低于1.2。

c.极化指数：被试品进行绝缘电阻测试时，10min时读取的绝缘电阻和1min时读

取电阻，计算出比值称为极化指数。

K=R10min/R1min

测量极化指数是为了判断被试品是否存在受潮、脏污等。

直流泄漏电流测量和直流耐压试验：

1.特点：a.试验电压较高，并可随意调节。

b.试验电压稳定，测量数据。

c.试验仪器设备较轻便，适合于现场试验携带。

2.直流试验电压的要求：

用交流低压单相电源，经调压器调压，升压试验变压器升高电压，然后经整流装置整流产生一个脉动成分的直流电压。

3.直流试验电压极性和波形的要求：

1.对极性的要求：负极加压、正极接地，如正极加压、负极接地，它的击穿电压要比负极加压、正极接地时击穿电压低很多，采用负极性接线是为了防止外绝缘的，闪络和易发现绝缘受潮等缺陷。

2.对波形的要求：在直流电压试验时，作用在被试品上的直流电压其波纹系数不

大于3%，脉动因素S指脉动幅值与平均值Ud之比

S=Umax/UminX100%

3.对试验电源容量的要求：直流电压发生装置应具备足够的输出电流容量，对试

品进行升压试验时，充电时间不易过长，电流一般不超过1mA。

介质损耗角正切值（tan&）测量：

1.目的：测量绝缘介质在交流电压作用下的损耗情况，测量时试验电压不能超过被试设备的额定工作电压，一般低于额定工作电压。

2.意义：当绝缘介质一定，外加电压及频率一定时，介质损耗电流的大小与介质损耗角正切值成正比，因此用tan&来反映介质损耗的大小。测量介质损耗角正切值，用于35KV及以上的电力变压器、互感器、多油断路器和变压器油的绝缘试验。

3.方法：用西林电桥和M型介质试验器。

A.西林电桥：正接线，适用于被试品整体可以与地面隔离。

反接线，适用于被试品不能与地面隔离时。

无论正接线或反接线，其测试原理都相同，测量试验时对于额定电压

为35KV及以上的设备，一般升压至10KV。