摘要：目前我国现代化建设的不断发展，城乡居民与工业生产的需求越来越大，对于电力供应稳定性的要求越来越高，如何为用户提供更加优质的电力服务已经成为有关单位十分重要的研究课题之一，本论文对高压电气设备绝缘耐压技术进行了详细阐述与分析，希望可以起到参考作用。
关键词：水电站；500kV高压设备；耐压试验；研究
1针对高压电气设备绝缘耐压性能的检测技术
1.1直流耐压试验
直流耐压试验，属于破坏性试验，试验过程中会对设备产生一定程度的损害，为检测设备在高压试验下承受的最大电压峰值。便于确定设备的使用范围和选择设备的量程。直流耐压试验所需要的试验设备通常有着比较大的体积，相比一般性试验来说，纹波系数明显较高，稳定性较差。在相关技术与设备不断发展的过程中，传统的试验方法已经无法满足新的试验需求。
1.2介质损耗角试验
在交变电场作用下，电介质内流过的电流相量和电压相量之间的夹角（功率因数角Φ）的余角δ称为介质损耗角。介质损耗测试仪：介质损耗测试仪是一种新颖的测量介质损耗角正切值（tgδ）和电容值（Cx）的智能化仪器。可以在工频高压下，现场测量各种绝缘材料、绝缘套管、电力电缆、电容器、互感器、变压器等高压设备的介质损耗角正切值（tgδ）和电容值（Cx）。工作原理在交流电压作用下，电介质要消耗部分电能，这部分电能将转变为热能产生损耗。这种能量损耗叫做电介质的损耗。当电介质上施加交流电压时，电介质中的电压和电流间存在相角差Ψ，Ψ的余角δ称为介质损耗角，δ的正切tgδ称为介质损耗角正切。tgδ值是用来衡量电介质损耗的参数。仪器测量线路包括一标准回路（Cn）和一被试回路（Cx）。标准回路由内置高稳定度标准电容器与测量线路组成，被试回路由被试品和测量线路组成。测量线路由取样电阻与前置放大器和A/D转换器组成。通过测量电路分别测得标准回路电流与被试回路电流幅值及其相位等，再由单片机运用数字化实时采集方法，通过矢量运算便可得出试品的电容值和介质损耗正切值。
经长期的试验研究发现，高压电气设备在运行过程中介质损耗角与设备绝缘性能之间有着内在联系。试验人员可以通过绝缘材料损耗状态对损耗角大小进行分析，在试验过程中重点加强对介质损耗角的检测能够帮助试验人员了解系统运行情况下绝缘体状态，及时发现问题并解决问题。
1.3绝缘电阻试验
绝缘电阻是电气设备和电气线路最基本的绝缘指标。在对绝缘电阻进行试验的过程中会产生一个特定的电压值参数，试验人员需要事先记录下电压值参数，经过一分钟的加压处理后，仪表会将绝缘电阻值显示出来。其中吸收测验是最为关键的试验环节，通常情况下，电器设备在正常状态下的吸收比被严格控制在3：1以内，若超过这一参数就可以判定设备存在纰漏，进而可以判定设备自身存在返潮与绝缘体被损坏的问题。
1.4局部放电试验
局部放电试验是指带有局部放电量检测的感应耐压试验。它是确定变压器绝缘系统结构可靠性的重要指标之一。该试验方法就是对电力回路中的放电脉冲电流进行采集，所采集到的电流在经过放大处理后，能够通过电流对设备局部放电强度进行检测，同时也能够通过检测结果对绝缘体性能进行分析，看电气设备是否存在故障以及缺陷等方面的问题。
2绝缘试验的方法研究
2.1工频交流试验系统
用于工频交流高电压试验的装置主要由电源控制器、调压器、升压变压器、保护球隙等组成。其中，调压器主要用来调节工频试验电压的大小和升降速度，试验变压器用来升高电压供给被试品所需的高电压，球隙测压器用来测量高电压或保护被试品免受过电压。此类装置在工频试验中有着重要的作用，但它也存在一些缺点，如对于某些被试品大容量、高电压的要求，调压器、升压变压器的容量也要相应的增大，这就使这些仪器非常笨重，且所占面积较大，不便运输，因此对于现场测试就显得尤为不便。
2.2直流耐压试验系统
早期的直流高压发生器一般采用工频高压经高压硅堆整流而获得直流高压。这种方式因设备体积大、稳定度差、纹波系数高而早已不被采用。现在只见于少数试验室自制、精度要求不高的场合。在工频整流技术的基础上，发展了工频倍压整流高压发生器。其特点是电路简单，过载能力强，故障率低，但由于是工频倍压，一般无闭环反馈，因而高压稳定度差，且继电器控制回路的保护动作较慢。
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3 GIS设备高压试验
3.1概述
为了确定GIS的绝缘条件和安装质量，对GIS主电路的交流电阻进行了测试。试验依据按照《电气设备安装工程交接试验标准》的有关规定进行。
3.2试验目的
试验目的是测试500kV高压设备安装后，确定GIS绝缘强度是否在标准范围内，并对各种故障进行分析和判断，例如，在升高的过程中和存储过程，以及包装不当的情况，安装过程和运输过程中有错误操作或损坏，所有这些会导致内部故障。
3.3主要设备以及被试验设备情况和有关参数
设备名称为500kVGIS。设备型号为现代重工550SR。额定电压为550kV。额定频率为50Hz。变频耐压试验装置，额定电压为3*250kV；额定容量：3*54500kVA；额定电流25；频率是35~350赫兹。
3.4试验方案
电站500kVGIS属于单相单管单母线结构，试验方案分为两个阶段。第一段为：在1组和4组之间的所有间隔中，测试电压从出线套管施加。第二段为：在试验现场，在2组和3组之间的所有时间间隔内，试验电压从1出线套管上施加。每段应按A、B、C的顺序排列。测试设备置于离线平台的离线位置。
3.5试验电压以及加压程序
安装后现场耐压试验电压为690kV的80%，为55kV/1min。由于LA不能承受测试电压，不容易拆卸，所以VT和LA的测试只有385kV/10min。根据常规的测试程序，可以对GIS的PT部分进行研究和测试。
3.6试验程序以及接线方式
在350kV电压条件下进行超声检测，确定GIS中是否存在绝缘缺陷。在试验过程中，闪络现象会发生多次。但是，在554kV/1min的条件下，不能发生闪络放电。若发生闪络放电，可判断被测交流耐受试验部分不符合相关规定，不合格。
3.7交流耐压试验需要完成的项目
在测试过程中，需要对GIS中的SF6微波和气体压力进行检查，以确定其是否满足规定的技术要求，以避免SF6中的气体泄漏。在GIS中进行CT二次短路接地试验；根据操作模式对GIS中PT的主面进行测试。二次绕组被打开，检查接地结构的安装，确保正确和完整；测试接地刀闸的断口位置、隔离合闸位置和断路器位置。测试电路的主要绝缘电阻，以确定其是否满足技术要求。测试电路电容为测试频率提供依据。测试设备应在测试过程中不断调整。
3.8试验结果
在320kV/10min、554kV/1min时，频率在75~85Hz之间，无闪络放电。
4试验中需要注意的问题
（1）在试验的过程中要依据规程的规定进行操作，GIS试验与额定电压相比不能超过2倍，一旦超过就要使它的554kV 试验电压的试验时间控制在1min 以内。320k V升压试验过程中，测得当时的频率为 78Hz，没有超过额定频率2倍的规定，所以，这时对554k V试验电压的试验时间也要控制在1min 以内。
（2）在对绝缘电缆的耐压情况进行试验的过程中，电压互感器的频率需要经过厂家的认真确认，保证不对出现磁饱和情况以免造成损坏。主要是因为，升压设备一般采用25~350Hz 的变频装置，当GIS进线PT安装完成以后，PT电压的试验频率应该在45Hz以上，否则就会出现PT由于磁饱和而被损坏的情况。所以，对电缆电压试验时要对电压的频率重点研究。
结束语
通过以上几个方面的介绍，我们知道高压设备的耐压测试对于电力系统的安全稳定运行是非常重要的。实际的试验过程中，必须给予足够的关注，交流耐压试验的过程中，根据水电站的实际操作，同时，选择合理的测试设备，测试过程中，做好充分准备，确保测试过程中每一个环节不能出错，保证结果的准确性，只有这样，高压设备的耐压试验才能充分发挥其在水电站中的重要作用。
参考文献：
[1]丁书国，王海军，冯卫霞.某水电站500kV高压设备耐压试验研究[J].通讯世界，2016（20）：174-175.
[2]穆焜，秦莹，李勇.GIS现场耐压试验与相关设计问题分析[J].高压电器，2017，53（12）：236-240+246.
论文作者:王雪松
论文发表刊物:《基层建设》2018年第27期
论文发表时间:2018/10/1
标签：电压论文; 耐压论文; 设备论文; 测试论文; 高压论文; 过程中论文; 介质论文; 《基层建设》2018年第27期论文;