摘要：交流耐压试验是考验被试品绝缘承受各种过电压最严格、最有效的方法，交流耐压的试验波形与运行电压一致。在电气工程中进行交流耐压实验，按照常用的破坏性试验对特殊情况实施处理措施，可以有效预防和解决高压电气设备存在的交接性问题。根据科学实用交流耐压试验过程，对设备的交流耐压绝缘性能进行检验，检测设备在试验中会发生击穿情况，同时还会伴有严重的突发问题。
关键词：耐压试验；高压；交流
引言
在电厂、变电站等电力系统，很多电气设备的电容量较大，规范中要求的交流耐压值又较高，直接使用升压变，容量不够。如采用较大容量的升压试验变，试验变的体积、重量都要增加很多，另外还要配置相应容量体积较大的感应调压器，现场往往难以办到，试验波形也会发生畸变。尤其像发电机这样电容量较大，对试验电压的波形及频率要求较高的重要电气设备，例如大部分600MW发电机的出口电压为20kV，电容量大概在0.3~0.4uF，根据规范发电机交流耐压值为32kV，则要求试验容量为128kVA左右。在现场发电机交流耐压试验中经常采用成套的串谐装置，由于变频电源的电压波形不是太理想，电抗器匹配不容易满足频率要求，可调电抗器体积又太大，因此使用成套的串谐装置也有诸多不便。在现场中常用的试验变，高压侧电压多为50kV，容量为25kVA。电压等级够了，但容量不够。因而想在此探讨一下使用现场中常用的试验变压器，再根据发电机的电容量采用电抗器并联补偿的方法，对发电机进行交流耐压试验。
1因被测设备特殊结构导致的放电
首先是特殊情况的简介。在试验中对被测设备特殊结构导致出现的发电情况进行分析，试验中使用西门子产品，配置6kV的断路器。但是需要注意的是，使用6kV断路器与国产同类型产品还是有很大差别。在试验中对断路器进仓和储藏进行操作，使用螺杆可以调节开关冷热，同时保证设备进入指定的试验位置。进入试验阶段，需要将断路器整体进行交流耐压试验，以串联的方式连接两台断路器，再开展试验。在试验过程中若提升电压水平，尽管电压会上升到试验标准电压，会增加被测设备出现放电现象的概率，但是在对设备出现断电情况进行检查时，无法确定断路器出现的闪络点。若在试验中出现这样的情况，应对测试设备进行二次绝缘部件擦拭，尽管还是会出现放电情况，但是可以科学地调节螺杆摇进状态，有效地消除放电过程发出的声音。其次是特殊情况的总结。对被测电气设备特殊情况试验后进行总结，应对所要被测高压电器产品进行充分的了解，同时分析更新换代产品出现的新的发展方向进行分析，以科学合理调整的原则对被测设备结构及现场条件制定试验方案，保证试验过程不受其他因素影响，并获得准确的试验结果。
2试验应用
2.1试验现场模拟
为进一步对整个实验系统的同步性能、测试速度、测试精度，以及系统抗干扰能力等性能进行验证，避免整个试验系统在现场应用过程中存在信号不能同步、调压电抗器控制电机卡涩等问题，通过测量电压等级为600kV的2nF分压器对系统进行性能试验。模拟现场电源设备的输出电压有效值为107.6V，电源柜输出电流的有效值为25.0A，电源设备输出电压和输出电流之间的相位差为12°，电源设备输出波形为标准的正弦波，模拟母线电压为151.8kV，试验电压为407.7kV，断口间的电压为256kV，断口的相位差为0°。整个试验过程安全可靠，试验结果符合要求，可进行现场隔离开关的交流耐压试验。
2.2现场试验接线及试验步骤
某330kV变电站330kV接线形式为双母双分段接线，采用GIS布置。耐压时从扩建间隔进线套管处施加电压。试验接线见下图所示。具体的实验操作步骤如下：（1）将同频同相试验电源、试验变压器、电抗器、分压器吊装就位，设备放置在3303间隔与3号主变架空母线正下方道路处。（2）连接耐压试验引线。在3号主变间隔363kVGIS设备的A、B、C三相出线套管处，用直径200mm防晕导线引出加压线，连接至A相高压套管接线柱并固定B、C相就近接地，接地应牢固并保持和A相的安全距离。（3）对3303间隔电流互感器二次绕组在汇控柜处短接接地，再次检查确认电流互感器短接接地情况。设备吊装结束后，试验无关人员及无关设备离开试验场地。（4）试验设备回路连接及调试，确认连接变频电源、试验变压器、可调电抗器、分压器间的试验回路，多股软铜线将试验设备外壳接地。（5）确认扩建的3303断路器合闸位置、进线侧33036隔离开关合位置，3303617、330367接地开关分位，3303间隔母线侧33033、33034隔离开关分位、330337接地开关分位。（6）对Ⅳ母PT信号进行二次设备核相，引出Ⅳ母PT的A相测量绕组电压信号至试验装置PT二次信号隔离单元。
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3试验设备
现阶段常用的调压器分为三种，分别为自耦调压器、移圈式调压器及感应式调压器。调压器在运行过程中产生的波形，会以接近正弦波的形式出现，这需要在试验中使用的电压与调压器容量相等。（1）自耦调压器。在使用中以简单的方式对电压进行调节，可使用自耦调压器。自耦调压器具备体积小、重量轻以及效率高等特点，同时保证在调压过程中消耗较少的功率，还能平滑地进行调压，产生良好的波形。在电压低于50kV的小容量试验变压器调压过程中，自耦调压器通过移动碳刷接触方式对电压进行调节，但是该调压器容量只有30kVA。（2）移圈式调压器。移圈式调压器在结构的铁芯上、下两个部分内配置匝数相等的线圈，以串联的方式相反进行缠绕。在上、下两部分绕组外侧配置短路线绕组，通过对短路绕组与上、下绕组相对位置的变化，可平均分配两绕组阻抗和电压分配。移圈式调压器缺少滑动触头，使用手动或者电动的方式进行调压，同时会升高电容量。我国现使用的移圈式调压器，运行时间的电压为10kV，电容量为2500kVA。移圈式调压器会配置一段非导磁材料，由于会产生较大的磁阻，在运行时会产生较大流量的激磁电流，而且出现明显的漏抗，无法使铁芯处在饱和状态，对工频电压输出产生的波形影响较大。由于不饱和铁芯对输出波形畸变的影响较大，畸变发生的概率会降低，但是漏抗的增加会使波形出现明显的畸变。此时移圈式调压器工作效率不断降低，产生严重的空载电流，在低额定电压状态下使用会产生畸变的波形。为避免波形出现严重的畸变，可在移圈式调压器内配置滤波器，对调压器输出端的低压侧产生的波形进行调节。使用移圈式调压器进行调压，试验使用的变压器容量应小于调压器容量，在特殊情况下可以增加调压器25%的负荷。在高压实验室以及实际现场中应用移圈式调压器较为广泛，一般会在100kV的试验变压器调试过程中使用移圈式调压器。
结语
总之，通过理论试验数据对特殊情况进行分析，制定解决措施极易导致以试验数据为主，使高压电气设备交流耐压出现异常情况，致使实际生产工作中出现的现象会影响高压电气设备正常使用。通过对高压电气设备交流耐压试验出现的特殊情况进行分析可知，操作人员应根据实际情况加强高压电气设备的运行管理，依据客观真实的情况以理论基础原则对产生的情况进行分析，避免特殊情况的发生。
参考文献：
[1]陈可夫.高压电气设备交流耐压试验特殊情况及处理措施[J].电力设备管理，2019（5）：92-94.
[2]陈浩，石雅松.高压电气设备交流耐压试验中的特殊情况[J].电世界，2015，56（2）：10-11.
论文作者:张宝全,崔超,关睿
论文发表刊物:《电力设备》2019年第19期
论文发表时间:2020/1/15
标签：调压器论文; 耐压论文; 电压论文; 波形论文; 情况论文; 高压论文; 设备论文; 《电力设备》2019年第19期论文;