電力設(shè)備在運(yùn)行中,絕緣長期受著電場、溫度和機(jī)械振動(dòng)的作用會(huì)逐漸發(fā)生劣化,其中包括整體劣化和部分劣化,形成缺陷。此外,由于交流耐壓試驗(yàn)電壓一般比運(yùn)行電壓高,因此通過試驗(yàn)后,設(shè)備有較大的安全裕度,因此交流耐壓試驗(yàn)是電力設(shè)備安全運(yùn)行的一種重要手段。
在工頻條件下,由于被試品電容量較大,或者試驗(yàn)電壓要求較高,對試驗(yàn)裝置的電源容量相應(yīng)的也有較高的要求,傳統(tǒng)的工頻耐壓裝置(交流耐壓試驗(yàn)變壓器)往往單件體積大,重量重,不便于現(xiàn)場搬運(yùn),而且不便于任意組合,靈活性較差。相比,變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置(體積與重量約為傳統(tǒng)油式試驗(yàn)變壓器的1/2~1/3)由變頻電源、勵(lì)磁變壓器、電抗器、分壓器組成.特點(diǎn):體積小,重量輕,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,成本低,接線便捷等。便攜式交流工頻耐壓儀(由干式試驗(yàn)變壓器、控制箱兩部分組成)體積小,重量輕;,結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高;可方便在現(xiàn)場惡劣環(huán)境下使用。
工頻交流耐壓試驗(yàn)可采用串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)裝置(又稱為變頻串聯(lián)諧振裝置或串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)設(shè)備),是新一代;由變頻電源、勵(lì)磁變壓器、電抗器和電容分壓器組成;體積小,重量輕,易于現(xiàn)場作業(yè);特點(diǎn):結(jié)構(gòu)復(fù)雜、可靠性低、接線繁多、成本高;特別適用于大容量容性試品的交流耐壓試驗(yàn)設(shè)備 。便攜式交流工頻耐壓儀(由干式試驗(yàn)變壓器、控制箱兩部分組成)體積小,重量輕;,結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高;可方便在現(xiàn)場使用。
絕緣耐壓試驗(yàn)分為直流耐壓試驗(yàn)和交流耐壓試驗(yàn)兩種。過去在進(jìn)行電纜耐壓試驗(yàn)時(shí)都采用直流耐壓試驗(yàn)。在1980年左右,國外電力部門發(fā)現(xiàn)直流耐壓試驗(yàn)對橡塑絕緣是無效的且具有危害性。我國在九十年代開始研究和實(shí)踐交流耐壓試驗(yàn)技術(shù)。經(jīng)過20多年的研究和實(shí)踐,紛紛采用交流耐壓試驗(yàn)代替直流耐壓試驗(yàn)。國內(nèi)外有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)也對于高壓電纜的試驗(yàn)方法作出了更改和修訂。1997年CIGRI國際大電網(wǎng)工作會(huì)議對采用的直流耐壓試驗(yàn)方法提出疑議,并推薦使用工頻及近似工頻(30-300HZ)的交流試驗(yàn)方法,在全世界范圍內(nèi)推廣應(yīng)用。我國的華北電力集團(tuán),廣東,江蘇,浙江,福建,安徽等電網(wǎng)已先后頒發(fā)《試驗(yàn)規(guī)程》,強(qiáng)制規(guī)定用交流耐壓試驗(yàn)代替直流耐壓試驗(yàn)。在我國電網(wǎng)相對發(fā)達(dá)的省份,交流耐壓試驗(yàn)已經(jīng)成為強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)。其它地區(qū)的試驗(yàn)規(guī)程也在起草和醞釀中。交流耐壓試驗(yàn)取代傳統(tǒng)直流耐壓試驗(yàn)已是大勢所趨。
近年來國內(nèi)外的試驗(yàn)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明:直流耐壓試驗(yàn)不能有效地發(fā)現(xiàn)交聯(lián)電纜中的絕緣缺陷,甚至造成電纜的絕緣隱患。德國Sechiswag公司在1978~1980年41個(gè)回路的10 kV電壓等級的XLPE電纜中,發(fā)生故障87次;瑞典的3 kV~24.5 kV電壓等級XLPE電纜投運(yùn)超出9 000 km,發(fā)生故障107次,國內(nèi)也曾多次發(fā)生電纜事故,相當(dāng)數(shù)量的電纜故障是由于經(jīng)常性的直流耐壓試驗(yàn)產(chǎn)生的負(fù)面效應(yīng)引起。因此,國內(nèi)外有關(guān)部門廣泛推薦采用交流耐壓取代傳統(tǒng)的直流耐壓。
整套試驗(yàn)設(shè)備可根據(jù)被試品電容量的不同,確定由單個(gè)或多個(gè)諧振電抗器串、并聯(lián)使用。
2、主要部件的技術(shù)規(guī)范
(1)變頻控制單元
輸入工作電源: 220V、 50Hz,電流5~250A
輸出電壓和電流:0~250V,電流5~250A
輸出頻率:20~300Hz,
頻率調(diào)節(jié)細(xì)度:0.1Hz
大輸出功率:5~10000kVA
(2)勵(lì)磁變壓器
輸入工作電源:250V 電流5~250A
輸出電壓和電流:0~10kV,電流1~10A
額定容量:5~50000kVA
(3)諧振電抗器:(每臺(tái)諧振器的技術(shù)規(guī)范)
單臺(tái)電抗器額定工作電壓:20kV、40kV、60kV(有效值)
單臺(tái)額定工作電流:1~10A(有效值)
(4)電容分壓器
工作方式: 純電容式
額定電壓: 20kV、60kV、100kV、200kV、500kV、1000kV有效值
工作頻率: 30~300Hz
測量誤差: <1%
電容: 1000pF±5%
分壓器低壓臂電壓: 100V