DL/T 474.4-2018 现场绝缘试验实施导则 交流耐压试验

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标准编号:DL/T 474.4-2018
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DL/T 474.4-2018标准规范下载简介

DL/T 474.4-2018 现场绝缘试验实施导则 交流耐压试验简介:

DL/T 474.4-2018《电力设备交接试验规程》中的交流耐压试验是电力设备绝缘性能的重要测试方法之一,主要用于检查电力设备在交流电压下是否能承受规定的电压而不发生击穿或表面闪络。这项试验主要针对电力系统中的变压器、互感器、电缆、断路器、隔离开关、电力电容器等电气设备。

交流耐压试验的原理是利用交流电源对被试设备施加一个高于其额定工作电压的交流电压,模拟电力系统在运行中可能遇到的电压峰值。通过持续一段时间的耐压,观察设备是否能承受这个电压而没有明显的电压降或电流跳变,以此评估设备的绝缘性能。

对于不同的设备,试验电压、试验时间、试验方法等可能有所不同,具体要求需要参照相关标准和设备的具体设计要求。试验过程中,如果发现设备的绝缘有损坏或者性能下降的迹象,那么可能需要进一步的检查和处理。

总的来说,交流耐压试验是电力设备出厂验收、交接验收和定期维护中不可或缺的环节,对于保证电力系统的安全稳定运行具有重要意义。

DL/T 474.4-2018 现场绝缘试验实施导则 交流耐压试验部分内容预览:

本部分提出了高电压电气设备交流耐压试验所涉及的试验接线、试验设备和注意事项等一 技不细 本部分适用于发电厂、变电站现场和修理车间、实验室等条件下,对高电压电气设备进行交济 验。

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于 凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改版)适用于本文件。 GB1094.3电力变压器第3部分:绝缘水平、绝缘试验和外绝缘空气间隙 DL/T1323现场宽频率交流耐压试验电压测量导则

4对交流试验电压的要求

试验电压一般应是频率为45Hz~55Hz的交流电压,通常称为工频试验电压。按有天议奋标准的 规定,有些特殊试验可能要求频率远低于或高于这一范围。例如,对交联聚乙烯电缆可采用0.1Hz的 交流耐压或20Hz~300Hz的交流耐压,对GIS可采用10Hz~300Hz的交流耐压。 试验电压的波形为两个半波相同的近似正弦波,且峰值和方均根(有效)值之比应在√2土15%以 内,如满足这些要求CJ∕T 305-2009 家用燃气灶具陶瓷面板,则认为高压试验结果不受波形畸变的影响。 对某些试验回路,需允许较大的畸变。应注意到被试品,特别是有非线性阻抗特性的被试品可能 使波形产生明显畸变。

如果有关设备标准无其他规定,在整个试验过程中试验电压的测量值应保持在规定电压值的

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3%以内;当试验持续时间超过60s时,在整个试验过程中试验电压测量值可保持在规定电压 5%以内。

5.1交流试验电压的产生方式

工频高电压通常采用高压试验变压器来产生;对电容量较大的被试品,可以采用串联谐振回路产 生高电压;对于电力变压器、电压互感器等具有绕组的被试品,可以采用100Hz~300Hz的中频电源 对其低压侧绕组励磁,在高压绕组感应产生高压

5.2工频耐压试验回路

图1工频耐压试验原理接线图

在进行变压器、电容器等电容量较大的被试品的交流耐压试验时,试验变压器的容量常常难以满 足试验要求,现场常采用电抗器并联补偿。当参数选择适当,使两条并联支路的容抗与感抗相等时, 回路处于并联谐振状态,此时试验变压器的负载最小。采用并联谐振回路应特别注意,试验变压器应 加装过流速断保护装置,因为当被试品击穿时,谐振消失,试验变压器有过电流的危险。 工频耐压试验用的设备通常有试验变压器、调压设备、过流保护装置、电压测量装置、保护球间 隙、保护电阻器及控制装置等,其中关键设备为试验变压器、保护电阻器及电压测量装置。

在选用试验变压器时,主要应考虑下面两点: 电压。根据被试品的试验电压,选用具有合适电压的试验变压器。试验电压较高时,可采用多 级串接式试验变压器。应检查试验变压器所需低压侧电压是否与现场电源电压、调压器相配

b)电流。电流按式(1)计算

式中: —试验变压器高压侧应输出的电流,mA; Cx——被试品电容量,μF; U试验电压,kV。 其中C可通过测量被试品的电容量得到或参考表1选取。 相应求出试验所需电源容量P(kVA):

试验时,按P值选择变压器容量,一般不得超载运行。对采用电压互感器作试验电源时,容诊 内超负荷3.5倍~5倍。

表1常见试品的电容量

试验变压器的高压输出端应串接保护电阻器,用来降低试品闪络或击穿时变压器 的过电压,并能限制短路电流。 此保护电阻的取值一般为0.1Q/V~0.52/V,并应有足够的热容量和长度。该电阻的阻值不宜超过 30k2,否则会引起正常工作时回路产生较大的压降和功耗。保护电阻器可采用水电阻器或线绕电阻 器,线绕电阻器应注意匝间绝缘的强度,防止匝间闪络。保护电阻器的长度是这样选择的:当试品击 穿或闪络时,保护电阻器应不发生沿面闪络,它的长度应能耐受最大试验电压,并有适当裕度。保护 电阻器的最小长度可参照表2选用。 与保护球隙串联的保护电阻器,其电阻值通常取12/V,电阻器的长度也按表2选取。

表2保护电阻器最小长度

5.3串联谐振耐压试验回路

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对GIS、发电机和变压器、交联电缆、高压断路器等电容量较大、试验电压高的被试品进行交流 耐压试验,需要大容量的试验设备,可采用串联谐振试验装置,它能够以较小的电源容量对较大电容 和较高试验电压的被试品进行耐压试验,回路由被试品负载电容和与之串联的电抗器和电源组成,如 图2所示。

图2串联谐振耐压试验原理接线图

当电源频率子电感L及回路等值电容C满足式(3)时回路处于串联谐振状态,此时:

2元VLC I=La R

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电压Uo.与励磁电压U.之比为试验回路的品质

Uex=OL U. R

由于试验回路中的R很小,故试验回路的品质因数很大。在大多数正常情况下,可达5U左石, 即输出电压是励磁电压的50倍,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。由 于试验时回路处于谐振状态,回路本身具有良好的滤波作用,电源波形中的谐波成分在试品两端大为 减少,通常输出良好的正弦波形电压。 当被试品击穿时,电路失去谐振条件,电源输出电流自动减小,试品两端的电压骤然下降,从而 限制了对被试品的损坏程度。

5.3.2串联谐振装置

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(带可调电抗器或带固定电抗器和调谐用 电容器组,工作频率50Hz)和变频串联谐振装置(带固定电抗器,工作频率一般10Hz300Hz)两大类。 工频串联谐振装置所用可调电抗器的电感量能够连续可调,当试验电压较高时,可以做成几个电 抗器串联使用。 变频串联谐振装置依靠大功率变频电源调节电源频率,使回路达到谐振状态,频率调节范围较 宽,试验频率随被试品电容量不同而改变。 串联谐振装置在实际使用时,试验回路调谐必须在较低的励磁电压下进行,调节电抗器电感或改 变电源频率,使试品端的电压达到最大,此时,回路达到谐振状态,再按规定的升压速度升高励磁电 压,使高压侧达到试验电压。耐压完毕,均匀、快速降压后,切断电源。

5.4.1中频电源的产生方式

变压器的感应耐压试验和局放试验需要中频电源。现场获取中频电源的途径主要有:中频电源机 组成套装置、电子式变频装置、三倍频电源装置和中频同步发电机组。对大型变压器试验,现场使用 较多的是中频电源机组成套装置和电子式变频装置。

5.4.2中频电源机组成套装置

利用线绕式转子的异步电动机,在转子(或定子)中通入三相交流电,由另一台异步电动机拖 动,使机械转速与旋转磁场同相相加,在定子(或转子)上感应出频率提高的正弦交流电。交流磁场 用三相调压器调整。

5.4.3电子式变频装置

电子式变频装置是一种应用大功率电子技术产生交流正弦波或方波电压的电子装直。买际应用时 应保证被试品上施加的电压符合试验波形的要求。

5.4.4三倍频电源装置

三倍频电源装置由三相变压器组成,其一次绕组接成星形,二次绕组连接成开口三用形,而产生 三倍频的电压

5.4.5中频同步发电机组

器的阻值DB62∕T 3130-2017 公路沥青路面碎石封层设计与施工技术规范,使励磁机改变对发电机转 从而使发电机的定子输出平滑可调的电压。采 励磁发电机可以完全避免炭刷火花的于扰,对局部放电测量很有利。

交流试验电压的测量装置(系统)一般可采用电容(或电阻)分压器与低压电压表、高压电压互 感器、高压静电电压表等测量系统。 测量技术要求按照DL/T1323规定执行

试验前被试品应与相邻设备断开并保持足够安全距离。对于GIS设备扩建或检修部分进行交流耐 压时,相邻部分应断电并接地,也可采用同频同相位试验方法在相邻部分不停电状态下开展。 有绕组的被试品进行外施交流耐压试验时,应将被试绕组自身的两个端子短接,非被试绕组也应 短接并与外壳连接后接地。 交流耐压试验时加至试验标准电压后的持续时间,凡无特殊说明者,均为60s。 升压必须从零(或接近于零)开始,切不可冲击合闸。升压速度在75%试验电压以前,可以是任 意的,自75%电压开始应均匀升压,约为每秒2%试验电压的速率升压。耐压试验后,迅速均匀降压到 零(或接近于零),然后切断电源。 变压器的感应耐压试验应按GB1094.3规定进行

任何被试品在交流耐压试验前,应先进行其他绝缘试验,合格后再进行耐压试验。充油设备若经 滤油或运输,耐压试验前还应将试品静置规定的时间,以排除内部可能残存的空气。通常在耐压试验 前后应测量绝缘电阻。 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 响。升至试验电压,开始计时并读取试验电压。达到规定耐压时间后,降压然后断开电源。试验中如 无破坏性放电发生,则认为通过耐压试验。 在升压和耐压过程中,如发现电压表示值波动较大,电流表指示急剧增加,调压器往上升方向调 节,电流上升、电压基本不变甚至有下降趋势,被试品冒烟、出气、焦臭、闪络、燃烧或发出击穿响 声(或断续放电声),应立即停止升压,降压、停电后查明原因。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。 被试品为有机绝缘材料时,试验后应立即触摸表面,如出现普遍或局部发热,则认为绝缘不良, 应立即处理后,再做耐压试验。 对35kV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表面局部 放电现象,只要不发生线端对地的闪络或击穿,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,在查明原因,恢复电源后,应 重新进行全时间的持续耐压试验,不可仅进行“补足时间”的试验

8交流耐压试验的注意事项

8.1容升效应和电压谐振

试验变压器所接被试品大多是电容性,在交流耐压时,容性电流在绕组上产生漏抗压降,造成实

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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JT∕T 688-2022 逆反射术语,产生容升效应。被试品电 验变压器漏抗越大,则容升效应越明显。图3是略去励磁电流的变压器简化等值电路及相应的 电流相量图

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