摘要：随着我国电力系统输变电容量的不断增大，220kV及以上的超高压已经成为我国输变电网的主要电压等级，高电压试验在电力设备的状态检修中起着越来越重要的作用，特别是对保证超高压设备的安全可靠运行至关重要。本文主要分析了高压试验特点及相关的试验方法。
关键词：输变电工程； 高压试验； 特点； 措施
前言
所有电气设备的可靠性和安全运行都取决于其绝缘的完整性，高压试验就是用来检验设备绝缘的完整性以及用来测定绝缘是否满足设计的技术要求。从本质上讲，高压试验(通常称为耐压试验、闪络试验、击穿试验或绝缘强度试验)是人为地将某一高于设备正常工作电压的电压施加于该设备上一规定的时间，以观察设备能否耐受住这个电压或者被击穿。现就输变电工程建设高压试验的特点及应对措施分析如下：
1高压试验的特点
1）试验中只有微安级泄漏电流，试验设备不需要供给试品的电容电流，因而试验设备的容量较小，特别是采用高压硅堆作为整流元件后，整套直流耐压试验装置的体积、重量减小得更多，便于运到现场进行试验；
2）在试验时可以同时测量泄漏电流，由所得的“电压-电流”曲线能有效地显示绝缘内部的集中性缺陷或受潮，提供有关绝缘状态的补充信息；
3）用于旋转电机时，能使电机定子绕组的端部绝缘也受到较高电压的作用，这有利于发现端部绝缘中的缺陷；
4）在直流高压下，局部放电较弱，不会加快有机绝缘材料的分解或老化变质，在某种程度上带有非破坏性试验的性质[1]；
对于绝大多数组合绝缘来说，它们在直流电压下的电气强度远高于交流电压下的电气强度，因而交流电气设备的直流耐压试验必须提高试验电压，才能具有等效性。例如额定电压低于10kV的交流油纸绝缘电缆的直流试验电压高达(5~6) ，而为10~35kV的此类电缆的直流试验电压亦达(4~5) 。加电压的时间也要延长到10~15min。如果在此期间，泄漏电流保持不变或稍有降低，就表示绝缘状态令人满意，试验合格通过。
除了上述直流耐压试验外，直流高压装置还理所当然地被用来对直流输电设备进行各种直流高压试验，诸如各种典型气隙的直流击穿特性、超高压直流输电线上的直流电晕及其各种派生效应、各种绝缘材料和绝缘结构在直流高电压下的电气性能、各种直流输电设备的直流耐压试验等。
2高压试验分析
2.1工频电压试验方法
在进行工频电压试验时，在1/3试验电压以前的电压上升速度可以是任意的，甚至允许突然加压，在此以后即应快速平稳地升压直至达到试验电压值，但当电压升到超过3“试验电压值以后，升压速度应使测量者能读出电压表的指示，在试验以后电压可迅速降至1/3试验电压值并予以切除。当被试品上发生放电时，试验变压器应由保护用的开关加以开断。
（1）空气间隙的试验方法
外绝缘在干燥状态和淋雨状态下的试验应在平稳升压的条件下施加三次试验电压，按此法将被试品上的电压升到试验电压电位后不予维持而立即降下，试验重复三次，每两次之间的时间间隔不应小于1min，在确定试验电压值时应考虑试验时的大气条件。
雨水应具有标准参数：水滴状结构、入射角为45°、雨量为3mn/min(±10%)、水的电阻率为100·m(210%)。
如果完全的闪络一次也没有发生，则认为被试品已经受住试验。若有一次闪络，则重复试验，但这时需施加六次试验电压。若在重复试验中完全的闪络一次也没有发生，则可认为绝缘经受住了试验。
（2）污秽绝缘子串的试验方法
污秽试验回路接线图见图1。绝缘子串的污秽试验要求尽可能地模拟自然界的条件，同时又要规范化。目前使用得最多的是盐雾法和固体污层法。前者是使绝缘子处于一特定的环境条件下，即用已知含盐量的溶液所形成的盐雾喷在清洁的绝缘子上。这种试验方法主要模拟沿海地区绝缘子的运行条件。后者则是在绝缘子表面涂敷含有盐分和不溶物质的污层，干燥后再放入雾室中受潮，雾可能是热雾(即蒸汽雾和蒸发雾)，也可能是冷雾或冷热混合雾，然后求取绝缘子在饱和受潮条件下的闪络电压或耐受电压[2]。
图1污秽试验回路接线图.png)
在实验时需要注意以下几点：
1）试验布置：绝缘子应直立于试验室内，并完整地装上固定装在其上的金属附件。通常推荐采用垂直位置以比较不同型式的绝缘子。模拟实际运行条件的其他位置(倾斜、水平)条件下的试验经供需双方协议也可以进行。当有特殊的原因不应在垂直位置试验绝缘子(例如穿墙套管和断路器的纵向绝缘)时，最好考虑运行位置。
2）绝缘子的清洗：应仔细地清洗绝缘子以除去所有污物和油脂的痕迹。清洗后，手不应触及绝缘子的绝缘部件。如有必要，金属部件和胶合材料可以涂以抗盐水涂料以保证试验期间不致将锈蚀生成物洗落在绝缘表面上。应使用加有磷酸三钠或其他清洗剂的水(最好将其加热到500℃)进行清洗，然后将绝缘子用自来水彻底冲洗。如果看到了大片连续的湿表面就可以认为绝缘子表面已充分清洁并没有任何油脂了。以后每次染污前，仅需用自来水对绝缘子再次进行彻底的清洗，以除去污秽物的所有痕迹。
2.2绝缘的冲击高压试验方法
在进行内绝缘冲击全波耐压试验时，应在被试品上并联球隙，并将它的放电电压整定得比试验电压高15%~20%。这是因为在冲击高压发生器调波过程中，有时会无意出现过高的冲击电压，造成被试品不必要的损伤。
进行内绝缘的冲击高压试验时，作用时间很短以致难以发现绝缘内部的局部损伤或故障，用常规的试验方法不能揭示，而目前用得最多的监测方法是拍摄变压器中性点处的电流示波图，与完好无损的同型变压器中拍摄的典型示波图以及人为制造的各种故障时所拍摄的示波图作比较，以判断损伤或故障的出现甚至确定它们所在的位置。
电力系统外绝缘的冲击高压试验通常采用15次冲击法，即对被试品施加正、负极性冲击全波试验电压各15次，相邻两次的时间间隔不应少于1 min。在每组15次冲击试验中，若击穿或闪络的次数不超过2次，即可认为该外绝缘试验合格[3]。
2.3直流高压试验
对直流高压试验来说，特别需要注意：试验装置应能在试验电压下供给被试品的泄漏电流、吸收电流、内外局部放电电流及被试品击穿前瞬时I隘界泄漏电流的需要，不得引起过大的内部压降以至使测量结果造成较大的误差。应该估计到：某些被试品在击穿前瞬时的临界泄漏电流是相当大的，例如，极不均匀电场长气隙击穿或沿面闪络，特别是湿污状态下的沿面闪络，击穿前瞬时的临界泄漏电流将达安培级。在这样大的泄漏电流下，如欲不至引起过大的动态压降，最根本和有效的措施是增大交流电源的容量，同时要安装适当电容量的滤波电容器。
对绝缘作直流耐压试验时，为避免在电源合闸的过渡过程中产生过电压，应从相当低的电压值开始施加电压。在75%试验电压值以下时，应以均匀速度缓慢地升高电压，以保证试验人员能从仪表上精确读数。超过75%试验电压值后，应以每秒2%试验电压的速度上升到100%试验电压值，在此值下保持规定时间后，切除交流电源，并通过适当的电阻使滤波电容器放电。
2.4绝缘预防性试验
1）测量绝缘电阻：电阻就是对电流的阻力，绝缘电阻越大，绝缘性能就越好，因此测量绝缘电阻可以说明绝缘的好坏。在各种绝缘预防性试验中，测量绝缘电阻的方法最简单，只用绝缘摇表即可进行。但是由于试验电压太低，很多绝缘问题不易发现。
2）测量泄漏电流：绝缘并非绝对不导电，实际上加上电压后总有微小电流漏过来。这种漏过来的微小电流，称为泄漏电流。和电阻相反，泄漏电流越大，说明绝缘越差。
3）测量介质损失角：介质损失角，是绝缘介质在交流电压作用下电能损失相对大小的标志。介质损失角和绝缘物的体积关系较小，易于比较，因此被广泛用作绝缘预防性试验。测量介质损失角的主要设备是高压电桥。
结语
总的来说，电力系统高压试验的危险因素较多，对试验环境和条件要求也较高，因此相关试验人员应针对可能出现的问题采取相关的解决措施，才能预防事故的发生，才能确保输变电工程建设的顺利进行，促进电力系统的安全稳定运行。
参考文献：
[1]陈岩.输变电工程建设项目施工质量管理研究[D].华北电力大学（北京）.2014.
[2]张宏,刘敦义.电力企业安全管理能力评价指标体系构建[J].工业安全与环保.2013(06).
[3]谢颖,黄文杰,高犁难.电力建设项目风险管理中随机过程的应用[J].价值工程.2015(10).
作者简介：黄宝明（1985-）, 男， 广西百色人，大学本科，从事输变电工程建设高压试验调式工作。
论文作者:黄宝明
论文发表刊物:《基层建设》2016年12期
论文发表时间:2016/10/28
标签：电压论文; 绝缘子论文; 电流论文; 高压论文; 耐压论文; 电阻论文; 测量论文; 《基层建设》2016年12期论文;