摘要：近年来，电力行业取得了较快的发展，用电类型和用电量都有了较大程度的增加，这就对电力系统的安全、可靠运行提出了更高的要求。电容型设备作为控制调节和传输变换的有效保障，是确保电力系统安全生产的关键。所以为了能够及时发现电容型设备中存在的问题，则需要进行高压试验，并及时采取安全有效的措施，确保电容型设备运行的稳定性，促进国民经济的持续、快速发展。
关键词：电容型；高压设备；试验；故障分析
1电容型高压试验变压器概述及发展
电力系统中的电容型设备，其绝缘不仅经常受到工作电压的作用，而且还会受到例如大气过电压和内部过电压的侵袭。高电压试验变压器的公用在于产生工频高电压，使之作用于被试电容型设备的绝缘上，以考验其在长时的工作电压及瞬时的内部过电压下是否可靠工作。另外它也是试验研究高电压输电线路的气体绝缘间隙、电晕损耗、静电感应、长串绝缘子的闪络电压以及带电作业等项目必需的高压电源设备。
近年来。由于超高电压及特高电 及特高电压输电的发展，必需研究内绝缘或外绝缘在操作波作用下的击穿规律及击穿数值。利用高压试验变压器还可以产生“长波头”类型的操作波。因此工频试验变压器除了固定的产生工频试验电压，以及作为直流高压和冲击高压设备的电源变压器的功用外，还可以用它来产生操作波试验电压。所以，工频试验变压器是高电压实验室内不可缺少的主要设备之一。由于它的电压值需要满足内过电压的要求，故试验变压器的工频输出电压将大大超过电力变压器的标称电压值，常达几百千伏获至几千千伏。目前我国和世界上多数工业发达国家都具有2250kV的试验变压器，个别国家的试验变压器的电压已达到3000kV。
2 试验变压器与电力变压器的区分
试验变压器在原理上与电力变压器并无区别，只是前者试验电压较高，变比较大。由于电压值高，所以要采用较厚的绝缘及较宽的间隙距离，也因此试验变压器的漏磁通较大，短路电抗值也较大，而电压高的串级试验变压器的总短路电抗值则更大。在大的电容负载下试验变压器原付边的电压关系与线卷匝数比有较大差异，因此试验变压器常常有特殊的测量电压用的线卷。当变压器的额定电压升高时，它的体积和重量的增加趋势超过按额定电压的三次方的上升速度。为了限制单台试验变压器ide体积和重量，有必要在接线上和结构上采取一些特殊措施，例如目前所采用的串级装置等。这样，使试验变压器在某些情况下，具有特殊形式。
试验变压器的运行条件与电力变压器是不同的，例如：
(1)试验变压器在大多数情况下，工作在电容性负荷下；而电力变压器一般工作在电感性负荷下。
(2)试验变压器所需试验功率不大，所以变压器的容量不很大；而高压电力变压器的容量都很大。
(3)试验变压器在工作时，经常要放电；电力变压器在正常运行时。发生事故短路的机会是不多的，而且即使发生，继电保护装置会立即将电源跳开。
(4)电力变压器在运行中可能受到大气过电压及操作过电压的侵袭；而试验变压器并不受到大气过电压的作用，但由于试品放电的缘故，它在工作时，也可能在绕组上产生梯度过电压。
(5)试验变压器工作时间短，在额定电压下满载运行的时间更短。譬如进行电容型设备的耐压试验常常是一分钟工频耐压。而电力变压器则几乎终年或多年在额定电压下满载运行。
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(6)由于上述原因，试验变压器T作温度低，而电力变压器温升较高。也因此电力变压器都带有散热管、风冷甚至强迫油循环冷却装置。而试验变压器则没有各种附加的散热装置。
上述情况表明，试验变压器在运行条件方面比电力变压器有利，而在重要性发面则不如电力变压器，所以设计时采用较小的安全系数。如50kV一250kV试验变压器本身的试验电压比其额定电压仅高25kV；更高电压的试验变压器的试验电压比额定电压仅高10％。因为高压试验变压器的试验电压较低，设计温升较低，故在额定功率下只能短时运行。甚至有些特高电压的试验变压器，在额定电压及额定容量下，只能运行5分钟。
3研究电力高压试验的主要方法
3.1对工频交流试验的系统的研究
升压变压器、电源控制器等是工频交流电压装置的主要组成部分。工频电压的大小和升降的速度是用调压器进行调节的，而电压供给被试品所需要的高电压的升高是由试验变压器来满足的。但是这样的工频交流电压装置也存在着仪器笨重、占较大的面积等缺点。
3.2对直流耐压试验系统的研究
主流电压是工频电压经过高压硅堆整流的时候获得的，只要是早期的直流高压发生器获得高压电流的方式。但是这样的方式也有很多不足的地方，比如这种设备的体积太大，具有很差的稳定性，而且还具有很高的纹波系数。因此为了解决这些问题，发展了贡品倍压整流高压发生器，通过对工频整流技术的改进，使电路变得简单，增强了过载的能力，而且还具有很低的故障率。但是即使改进后，还是具有很差的高压稳定性，并且控制回路的继电器的保护动作也不够快。
3.3对0.1HZ超低频交流耐压试验系统的研究
因为有些试品具有很大的电容量，因此也增加了工频试验时的电容量，使试验的设备非常的笨重，很不方便进行现场的试验。0.1HZ超低频交流耐压试验系统就是在这种情况下，为了解决这些问题而提出来的，首先0.1HZ超低频交流耐压试验系统的容量非常的小，这样就可以大大的减轻试验的电源的重量。在现场试验中非常适合用这种系统。
3.4对高频震荡波试验的研究
高频震荡波的试验适用于定期预防性的试验，但主要在大于110V的电缆上得到运用。在对充电电容C1充电的时候，主要是通过直流高压发生器进行的。如果预定的辐射值达到了，球隙就会放电，转为对被试品的充电，当被试品的预定的幅值也达到了的时候，球隙就会停止放电。这个时候，电感线圈、被试品的电缆、电阻等就会将试品上的电压放电回路，从而一个从试品上得到的HHz数量级的衰减震荡波电压就得到了。
结束语
电容型设备高压试验过程中操作人员需要对试验过程中存在的各种故障进行详细记录，并及时进行总结和分析，使工作人员不断的积累工作经验，能够对高压试验中存的各类事故及故障进行更好的处理，提高高压试验的工作效率，确保高压试验的正常开展。
参考文献：
[1]李忆畅，李大伟.浅谈电容型高压试验设备技术改进要点分析[J].华东科技：学术版，2013（7）.
[2]李锋.浅谈电容型设备高压试验及防范对策[J].赤子，2013（7）.
[3]马传艳.高压试验安全保证措施初撂[J].北京电力高等专科学校学报，2018.
论文作者:孙海波
论文发表刊物:《电力设备》2018年第15期
论文发表时间:2018/8/21
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