常見幾種高壓試驗方法淺析
1)局部放電試驗
局部放電試驗是非破壞性試驗項目,目前有兩類試驗方法,一種是以工頻耐壓作為預(yù)激磁電壓,降到局部放電試驗電壓(一般為Um/√3的倍數(shù),變壓器為1.5倍,互感器為1.1~1.2倍),持續(xù)時間幾分鐘,測局部放電量;另一種是以Um為預(yù)激磁電壓,降到局部放電試驗電壓,持續(xù)1小時,測局部放電量。后一種為變壓器所采用。預(yù)激磁電壓是模擬運行中過電壓,預(yù)激磁電壓激發(fā)的局部放電量不應(yīng)由局部放電試驗電壓所延續(xù),概念是系統(tǒng)上有過電壓時所激發(fā)的局部放電量不會由長期工作電壓所延續(xù)。這一方法是使變壓器或互感器在Um/√3長期工作電壓下無局部放電量,以保證變壓器能**運行,使局部放電起始電壓與局部放電熄滅電壓都能高于Um/√3。
因此,變壓器的絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計、絕緣件加工與工藝處理、帶電與接地電極表面場強、絕緣介質(zhì)的承受場強等都要使局部放電量小于規(guī)定值來考慮。不能以主、縱絕緣是否放電作為依據(jù)。
以工頻耐壓作為預(yù)激磁電壓時,局部放電試驗電壓的持續(xù)時間一般較短,約1~5分鐘。延長局部放電試驗電壓持續(xù)時間對絕緣是較為嚴(yán)峻,有時會引起破壞性損壞。以Um作為預(yù)激磁電壓時局部放電試驗電壓持續(xù)時間較長,標(biāo)準(zhǔn)要求為1小時,能承受多長時間與絕緣結(jié)構(gòu)的伏秒特性有關(guān)。
局部放電量一般與帶電與接地電極表面的場強有關(guān),與電源的頻率無關(guān)。試驗地點的背境噪聲要小,電源的局部放電量要隔離。
從試驗順序而言,局部放電試驗應(yīng)放在所有絕緣試驗之后,從試驗類型而言。長時感應(yīng)帶局部放電試驗或短時感應(yīng)帶局部放電試驗之一要作為變壓器出廠試驗。從變壓器的Um等級而言,現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn),Um≥252kV起要作局部放電試驗,正在修訂的IEC76-3,Um≥126kV起要作局部放電試驗。
從具體鐵心結(jié)構(gòu)而言,采用三相五柱鐵心結(jié)構(gòu)的變壓器,在作局部放電試驗時不能使上下鐵軛內(nèi)磁通密度飽和。從絕緣結(jié)構(gòu)而言,應(yīng)能承受三相法作局部放電試驗的要求。 2)截波沖擊試驗
一般是波尾截斷的波形,可用IEC標(biāo)準(zhǔn)棒狀間隙截斷,也可用多極點火截斷裝置截斷。用多極點火截斷裝置截斷時,可獲得較準(zhǔn)的截斷時間,示傷波的截斷時間差異大于0.15μS,截波沖擊試驗結(jié)果就有問題。用棒狀間隙截斷就不易從截斷時間的差異來判斷是否能通過試驗。
截波試驗電壓為110%全波試驗電壓時,如截斷時間小于等于3μS時,兩者強度相同。與GIS聯(lián)的變壓器必須要考慮截波試驗。
截波試驗必須與全波試驗交替進行。一般采用負(fù)極性截波。
3)全波沖擊試驗
正在修訂的IEC76--3標(biāo)準(zhǔn),已將全波沖擊試驗列為Um≥126kV變壓器的出廠試驗項目。要進行突發(fā)短路試驗(特殊試驗項目之一)的變壓器,要在短路試驗后作全波沖擊試驗。
4)操作波試驗
正在修訂的IEC76-3標(biāo)準(zhǔn),已將操作波試驗列為Um≥252kV變壓器的出廠試驗項目。由于不作操作波試驗的Um=252kV變壓器的相間絕緣決定于全波沖擊試驗或長時感應(yīng)帶局部放電測量的試驗。要進行操作波試驗時,外部空氣間隙的相間絕緣尺寸就要由操作波試驗電壓決定,可能要比不考核操作波試驗時外部空氣間隙要放大。
從以上分析可知,按新IEC76-3標(biāo)準(zhǔn)來考核變壓器的絕緣性能時,很多設(shè)計原則要重新考慮,工藝加工方案要相應(yīng)更改,試驗工作量要大為增加。
新IEC76-3標(biāo)準(zhǔn)是總結(jié)國內(nèi)外經(jīng)驗而進行修訂的,貫徹這一標(biāo)準(zhǔn)的時間不會太久了,修訂主要內(nèi)容已于1996年7月30日~8月1日的"沈陽IEC TC14"會議上討論了,工作組根據(jù)討論情況將作調(diào)整。下一次IEC TC14會議要通過IEC76-3修改后標(biāo)準(zhǔn)。