電力設(shè)備在運行中,絕緣長期受著電場、溫度和機械振動的作用會逐漸發(fā)生劣化,其中包括整體劣化和部分劣化,形成缺陷。此外,由于交流耐壓試驗電壓一般比運行電壓高,因此通過試驗后,設(shè)備有較大的安全裕度,因此交流耐壓試驗是電力設(shè)備安全運行的一種重要手段。
在工頻條件下,由于被試品電容量較大,或者試驗電壓要求較高,對試驗裝置的電源容量相應(yīng)的也有較高的要求,傳統(tǒng)的工頻耐壓裝置(交流耐壓試驗變壓器)往往單件體積大,重量重,不便于現(xiàn)場搬運,而且不便于任意組合,靈活性較差。相比,變頻串聯(lián)諧振試驗裝置(體積與重量約為傳統(tǒng)油式試驗變壓器的1/2~1/3)由變頻電源、勵磁變壓器、電抗器、分壓器組成.特點:體積小,重量輕,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,成本低,接線便捷等。便攜式交流工頻耐壓儀(由干式試驗變壓器、控制箱兩部分組成)體積小,重量輕;,結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高;可方便在現(xiàn)場惡劣環(huán)境下使用。
工頻交流耐壓試驗可采用串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置(又稱為變頻串聯(lián)諧振裝置或串聯(lián)諧振耐壓試驗設(shè)備),是新一代;由變頻電源、勵磁變壓器、電抗器和電容分壓器組成;體積小,重量輕,易于現(xiàn)場作業(yè);特點:結(jié)構(gòu)復(fù)雜、可靠性低、接線繁多、成本高;特別適用于大容量容性試品的交流耐壓試驗設(shè)備 。便攜式交流工頻耐壓儀(由干式試驗變壓器、控制箱兩部分組成)體積小,重量輕;,結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高;可方便在現(xiàn)場使用。
絕緣耐壓試驗分為直流耐壓試驗和交流耐壓試驗兩種。過去在進行電纜耐壓試驗時都采用直流耐壓試驗。在1980年左右,國外電力部門發(fā)現(xiàn)直流耐壓試驗對橡塑絕緣是無效的且具有危害性。我國在九十年代開始研究和實踐交流耐壓試驗技術(shù)。經(jīng)過20多年的研究和實踐,紛紛采用交流耐壓試驗代替直流耐壓試驗。國內(nèi)外有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)機構(gòu)也對于高壓電纜的試驗方法作出了更改和修訂。1997年CIGRI國際大電網(wǎng)工作會議對采用的直流耐壓試驗方法提出疑議,并推薦使用工頻及近似工頻(30-300HZ)的交流試驗方法,在全世界范圍內(nèi)推廣應(yīng)用。我國的華北電力集團,廣東,江蘇,浙江,福建,安徽等電網(wǎng)已先后頒發(fā)《試驗規(guī)程》,強制規(guī)定用交流耐壓試驗代替直流耐壓試驗。在我國電網(wǎng)相對發(fā)達(dá)的省份,交流耐壓試驗已經(jīng)成為強制性標(biāo)準(zhǔn)。其它地區(qū)的試驗規(guī)程也在起草和醞釀中。交流耐壓試驗取代傳統(tǒng)直流耐壓試驗已是大勢所趨。
串聯(lián)諧振試驗裝置分為調(diào)頻式和調(diào)感式。一般是由變頻電源、勵磁變壓器、電抗器和電容分壓器組成。被試品的電容與電抗器構(gòu)成串聯(lián)諧振連接方式;分壓器并聯(lián)在被試品上,用于測量被試品上的諧振電壓,并作過壓保護信號。 [1]
各種大型電力變壓器、電力電纜、汽輪及水輪發(fā)電機及其它容性設(shè)備的交流耐壓試驗都嚴(yán)格按試驗規(guī)程定期進行。在工頻條件下,由于被試品電容量較大,或者試驗電壓要求較高,對試驗裝置的電源容量相應(yīng)的也有較高的要求,為了電纜安全可靠運行,有關(guān)的國際標(biāo)準(zhǔn)對電纜的各種試驗做了明確的規(guī)定。主要試驗項目包括:測量絕緣電阻、直流耐壓和泄漏電流。其中測量絕緣電阻主要是檢驗電纜絕緣是否老化、受潮以及耐壓試驗中暴露的絕緣缺陷。直流耐壓和泄漏電流試驗是同步進行的,其目的是發(fā)現(xiàn)絕緣中的缺陷。但是近年來國內(nèi)外的試驗和運行經(jīng)驗證明:直流耐壓試驗不能有效地發(fā)現(xiàn)交聯(lián)電纜中的絕緣缺陷,甚至造成電纜的絕緣隱患。國內(nèi)也曾多次發(fā)生電纜事故,相當(dāng)數(shù)量的電纜故障是由于經(jīng)常性的直流耐壓試驗產(chǎn)生的負(fù)面效應(yīng)引起。因此,國內(nèi)外有關(guān)部門廣泛推薦采用交流耐壓取代傳統(tǒng)的直流耐壓。