直流交流耐压试验

直流交流耐压试验 电气设备的绝缘预防性试验——交流耐压和直流耐压试验的区别和联系 2008/11/11 10:33 交流耐压和直流耐压都是耐压试验,是鉴定电力设备绝缘强度的方法。 绝缘预防性试验 电气设备绝缘预防性试验是保证设备安全运行的重要措施，通过试验，掌握设备绝缘状况，及时发现绝缘内部隐藏的缺陷，并通过检修加以消除，严重者必须予以更换，以免设备在运行中发生绝缘击穿，造成停电或设备损坏等不可挽回的损失。 绝缘预防性试验可分为两大类: 一类是非破坏性试验或称绝缘特性试验，是在较低的电压下或用其他不会损坏绝缘的办法来测量的各种特性参数，主要包括测量绝缘电阻、泄漏电流、介质损耗角正切值等，从而判断绝缘内部有无缺陷。实验证明 ，这类方法是行之有效的，但目前还不能只靠它来可靠的判断绝缘的耐电强度。 另一类是破坏性试验或称耐压试验，试验所加电压高于设备的工作电压，对绝缘考验非常严格，特别是揭露那些危险性较大的集中性缺陷，并能保证绝缘有一定的耐电强度，主要包括直流耐压、交流耐压等。耐压试验的缺点是会给绝缘造成一定的损伤。 直流耐压试验 直流耐压试验电压较高，对发现绝缘某些局部缺陷具有特殊的作用，可与泄漏电流试验同时进行。 直流耐压试验与交流耐压试验相比，具有试验设备轻便、对绝缘损伤小和易于发现设备的局部缺陷等优点。与交流耐压试验相比，直流耐压试验的主要缺点是由于交、直流下绝缘内部的电压分布不同，直流耐压试验对绝缘的考验不如交流更接近实际。 交流耐压试验 交流耐压试验对绝缘的考验非常严格,能有效地发现较危险的集中性缺陷。它是鉴定电气设备绝缘强度最直接的方法，对于判断电气设备能否投入运行具有决定性的意义,也是保证设备绝缘水平、避免发生绝缘事故的重要手段。 交流耐压试验有时可能使绝缘中的一些弱点更加发展，因此在试验前必须对试品先进行绝缘电阻、吸收比、泄漏电流和介质损耗等项目的试验，若试验结果合格方能进行交流耐压试验。否则,应及时处理，待各项指标合格后再进行交流耐压试验,以免造成不应有的绝缘损伤。 电气设备绝缘试验分两大类 ※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※ (一)耐压试验――破坏性试验 试验所加电压等价于或高于设备运行中可能受到的各种电压。最有效和最可 信;可能导致绝缘的破坏。 种类:工频耐压试验 直流耐压试验 冲击耐压试验 (二)检查性试验――预防性试验 测定绝缘某些方面的特性;一般在较低电压下进行，通常不会导致绝缘的击穿破坏。 方法有许多种:测绝缘电阻，吸收比 测泄漏电流 测 tgδ，等效电容,，等效电阻, 局部放电测试，电压分布测试 油气色谱分析 各方法反映绝缘缺陷的性质不同，对不同绝缘材料和绝缘结构的有效性也不同。 两类试验间的关系: 相互补充，而不能相互代替 先作检查性试验，再确定耐压试验的时间和条件 交流耐压试验: 交流耐压试验是破坏性试验;在出厂和交接试验中进行，对其耐压值的要求也不同。 交流耐压装置有:试验变压器、工频和变频串联谐振耐压试验。根据被试品和试验设备的容量大小决定是用工频还是用变频。 一般地，电缆和GIS用变频，开关、避雷器、电流互感器用工频，电压互感器用三倍频 1 (交流耐压试验试验电压值的确定 :根据电气设备的电压等级，按照交流耐压试验标准确定试验电压值。 ,(试验设备:试验变压器、调压器、阻容分压器、测量球隙 ,(工频高压的测量 :测量球隙 、阻容分压器 直流耐压试验: 直流耐压试验采用直流电压发生器作为试验电源。 在进行直流耐压试验时可同时进行直流泄漏电流测量，测量微安表可接在高压侧，也可接在低压侧。测泄漏电流时电压:5kV , 60kV 。避雷器直流1mA参考电压(220kV等级)可达290kV。直流耐压试验的试验电压:2.0~2.5倍额定电压。 直流耐压试验的特点:1、设备较轻便。2、介质无极化损耗。3、可制作伏安特性曲线。4、电压高容易发现缺陷。5、容易发现发电机端部缺陷。 一个好的绝缘，在标准规定的试验电压作用下，其泄漏电流不应随加压时间 的延长而增加。如果在 0.5 倍试验电压附近泄漏电流已开始迅速上升，则此设备在运行电压下即有被击穿的危险。 为什么交流耐压试验与直流耐压试验不能互相代替? 因为交流、直流电压在绝缘层中的分布不同，直流电压是按电导分布的，反映绝缘内个别部分可能发生过电压的情况;交流电压是按与绝缘电阻并存的分布电容成反 比分布的，反映各处分布电容部分可能发生过电压的情况。另外，绝缘在直流电压作用下耐压强度比在交流电压下要高。所以，交流耐压试验与直流耐压试验不能互相代替。 电容器为什么不做交流耐压试验, 1.因为电缆对交流电源来说相当与一个电容器，如果作交流耐压试验就需要更大容量的试验变压器。 2.一般直流耐压试验的击穿是可以恢复的，而交流耐压试验的击穿是不可以恢复的。，综合以上原因 电力电缆在一般情况下只作直流耐压试验，而不作交流耐压试验。 交联电力电缆预防性试验方法及注意的问题 星期五 16:40 2009年11月20日 电力电缆在运行中不但长期承受电网电压，而且还会经常遇到各种过电压，如操作过电压、雷击过电压、故障过电压等。预防性试验可以提前发现电力电缆的某些缺陷，它是保证电缆安全运行的重要措施之一。如果有关部门做预防性试验时，不按《电力设备预防性试验规程》去试验，则起不到预防性试验作用，而且还会带来电力电缆隐患。 一、预防性试验项目、方法和要求 根据中华人民共和国电力行业标准《电力设备预防性试验规程》规定，交联聚乙烯绝缘电力电缆预防性试验需作如下试验项目。 1、电缆主绝缘绝缘电阻:用2500伏或5000伏兆欧表测量，读取1分钟以后的数据，对于三芯电缆，当测量一根芯的绝缘电阻时，应将其余二芯和电缆外皮一起接地。运行中的电缆要充分放电后测量，每次测量完都要采用绝缘工具进行放电，以防止电击。绝缘电阻数值自行规定。试验周期:重要电缆1年，一般电缆3年。 2、电缆外护套绝缘电阻:就是测量钢铠对地的绝缘电阻值，它主要检查支埋电缆的外护套有无破损。采用500伏兆欧表测量。当每千米的绝缘电阻低于0.5兆时，采用下面介绍方法判断外护套是否进水。试验周期:重要电缆1年，一般电缆3年。 3、电缆内衬层绝缘电阻:就是测量铜屏蔽层对钢铠的绝缘电阻值，它主要检查内衬层有无破损，采用500伏兆欧表测量。当每千米绝缘电阻低于0.5兆欧时，采用下面介绍方法判断内衬层是否进水。试验周期:重要电缆1年，一般电缆3年。 电缆内衬层和外护套破坏进水的确定方法: 直埋时间较长受地下水长期浸泡的电缆或受外力破坏而又未完全破损的电缆，其外护套绝缘电阻、内衬层绝缘电阻均有可能下降至规定值以下，因此不能仅根据绝缘电阻的降低来判断电缆是否进水，要根据不同金属在电解质中形成原电池原理进行分析判断。电缆的外护套破或内衬层破损进水后，由于水的作用(水是电解质)，将在铠装层的镀锌钢带上产生对地—0.76V的电位，铜屏蔽层产生对地+0.334V电位，由此产生出0.334—(—0.76V)=1.1V的电位差。此时，用万用表电阻档的“正”、“负”表笔交换测量铠装层对地或铠装层对铜屏蔽层的绝缘电阻，在测量回路内形成的原电池与万用表内干电池相串联，当极性组合使电压相加时，侧得电阻值小;反之，侧得电阻值较大。如果上述两次测得的电阻值相差较大时，表明以形成原电池，就可判断电缆外护套和内衬层破损进水。外护套破损不一定立即修理，但内衬层破损进水后，水分直接与电缆铜屏蔽层接触并可能会腐蚀铜屏蔽层，应尽快安排检修。 4、铜屏蔽层电阻和导体电阻比:用双臂电桥测量在相同温度下的铜屏蔽层和导体的电阻。当铜屏蔽层电阻与导体的电阻之比数据与投运前数据增加时，表明铜屏蔽层的电阻增大，铜屏蔽层有可能被腐蚀;当该比值与投运前相比减少时，表明导体连接点的接触电阻有增加的可能。试验周期:投运前，新作终端或中间接头后，内衬层破损进水后。 5、电缆主绝缘直流耐压试验:电缆试验电压按表一规定，加压时间5分钟，不击穿。耐压5分钟的泄漏电流不应大于耐压1分钟的泄漏电流。试验周期:新作终端或中间接头后。 表一:交联聚乙烯电力电缆的直流耐压试验电压 电缆额定电压U。/U 直流试验电压KV 1.8/3 11 3.6/6 18 6/6 25 6/10 25 8.7/10 37 21/35 63 26/35 78 48/66 144 64/110 192 127/220 305 二、电缆直流耐压试验与电缆泄漏电流的区别 电缆泄漏电流的测量与直流耐压试验在发现绝缘缺陷的原理是有区别的。一般来说直流耐压试验对于暴露介质中的气泡和机诫损伤等局部缺陷等比较灵敏，而泄漏电流能够反映介质整体受潮与整体劣化情况。两者在试验中又密不可分，泄漏电流实际上是直流耐压试验中得到的。测量泄漏电流的微安表在试验回路的不同位置和试验的高压引线是否采用屏蔽线等因素，都会影响泄漏电流的数值，所以在测量泄漏电流的过程中，判断不是电流的具体数值，而是泄漏电流的变化 趋势。电压升高的每一阶段，都必须注意观察电流随时间变化的趋势，一条良好的电缆，在电压上升的每一阶段，电容电流和吸收电流先叠加在泄漏电流上，指示表上的电流一定剧增，随着时间下降，电压稳定1分钟后的稳定电流只是电压初期上升的10%----20%，在这就是泄漏电流。如果电缆整体受潮，则电流在电压上升的每一阶段几乎不能随时间下降，严重时反而上升，这种电缆是不能轻易投运的。泄漏电流值随时间的延长有上升现象，是绝缘缺陷发展的迹象。良好的绝缘在试验电压下的稳态泄漏电流值随时间的延长保持不变，有的略有下降。 三、直流耐压试验对交联电力电缆的影响 交联聚乙烯绝缘材料是交联聚乙烯塑料经交联工艺而生成的，属整体型绝缘材料，其介电常数为2.1—2.3，且一般不受温度变化的影响。在直流电压下，绝缘层中的电场强度是按照绝缘电阻率的正比例分配的，且绝缘电阻率分布是不均匀的(在交联聚乙烯塑料生产过程中，因工艺原因不可避免的在主料中有杂质存在，他们具有较小的绝缘电阻率，且沿绝缘层径向分布，分布不均匀)，所以交联聚乙烯绝缘在交、直流电压下电场分布是不同的，导致了击穿特征的不一致。直流耐压试验不仅不能有效地发现交联聚乙烯绝缘材料中的水树枝等绝缘缺陷，而且由于空间电荷的作用，使原来存在的绝缘内部弱点进一步发展、扩大，使绝缘性能逐渐衰减形成绝缘内部劣化的积累效应，容易造成电缆在交流电压作用下，某些不应发生问题的地方投运不久就发生放炮。此外，电缆的某些部分，如电缆头、中间头，在交流电压下，存在某些缺陷，在直流耐压试验时却不会击穿。 四、实际预试情况 现在有些单位电缆预防性试验基本是将运行的电缆按一年停运一次，电缆附件安装工艺中的金属层按传统接地方式连接，因此电缆试验的项目主要有两项内容，电缆主绝缘绝缘电阻，电缆主绝缘直流耐压试验，通常将电缆按表一规定加试验电压，如果电缆受潮或外、内层绝缘损坏就可能将电缆击穿，然后查找故障点、修复，在用同样的试验电压加压5分钟，正常后投入运行，如仍击穿或泄漏电流不正常，在进行一次查找故障点、修复，直到电缆完全正常。这种过程有许多不利因素，首先电缆耐压击穿后停电修复时间很长，对一个企业来说，损失是无法估量的，其次预防性试验往往集中进行，要在很短的时间对所管辖的电缆进行试验，不仅劳动强度大，而且难以对每条电缆都进行仔细分析。第三电缆预防性试验每次都做直流耐压试验，将产生绝缘内部劣化的积累效应，加速电缆绝缘老化，缩短电缆的使用寿命。 五、建议 预防性试验既然属于防止设备损坏、保证设备安全运行的重要措施，那就应以《电力设备预防性试验规程》规定和要求进行全面、认真地试验，既不能增加项目也不能减少项目。 电缆附件安装工艺中的金属层要改变传统接地方法，应采用下述方法去做。做交接试验时，要留好第一手资料，以后的预防性试验数据要和交接试验数据进行比较。当电缆主绝缘绝缘电阻数值，电缆外护套绝缘电阻数值，电缆内衬层绝缘电阻数值，铜屏蔽层电阻和导体电阻之比数值，与交接试验数据进行比较且数据变化不大又都在合格范围时，就不应再作直流耐压试验。当判断出电缆外护套和内衬层破损进水或新制作终端头和新制作中间接头，以及处理电缆铜屏蔽层 后，才需对电缆做直流耐压试验。这样就可以最大限度的保护电缆，延长电缆的使用寿命。 电缆附件中金属层的接地方法: 1、终端:终端的铠装层和铜屏蔽层应分别用带绝缘的绞合线单独接地。铜屏蔽层接地线的截面不得小于25m?;铠装层接地线的截面不应小于10m?。 2、中间接头:中间接头内铜屏蔽层的接地线不得和铠装层连接一起，对接头两侧的铠装层必须用另一跟接地线相连，而且还必须与铜屏蔽层绝缘。如接头的原结构中无内衬层时，应在铜屏蔽层外部增加内衬层，而且与电缆本体的内衬层搭接处的密闭必须良好，即必须保证电缆的完整性和延续形。连接铠装层的地线外部必须有外护套而且具有与电缆外护套相同的绝缘和密闭性能，即必须确保电缆外护套的完整性和延续性。