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試驗設備 | 0.1HZ超低頻交流耐壓裝置--【赫茲電力】
發布時間：2024-02-21 15:38:29人氣：
交流耐壓試驗對于固定有機絕緣來說屬于破壞性試驗，它會使原來存在的絕緣弱點進一步發展，使絕緣強度逐漸降低，形成絕緣內部劣化的累積效應。因此，在進行交流耐壓試驗前，必須對被試設備先進行絕緣電阻、吸收比、泄漏電流、介質損失角等項目的試驗。試驗結果正常，方能進行交流耐壓試驗；若發現設備絕緣狀況不良，必須先進行處理后再做耐壓試驗，避免造成不應有的絕緣擊穿。同時必須正確地選擇試驗電壓和耐壓時間。
交流耐壓分為：0.1Hz超低頻交流耐壓，工頻交流耐壓，變頻交流耐壓
今天說說0.1Hz超低頻交流耐壓
從國內外多年的理論和實踐證明，采用0.1HZ或更低頻率的試驗電源替代工頻交流耐壓試驗，不但能夠達到同樣的試驗效果，而且電源設備的體積大大縮小，重量大大減輕 ，約為工頻的五百分之一。試驗程序大大地減化，有與工頻試驗更多的優越性 。這就是為什么發達國家普遍采用這一方法的原因。我國電力部以委托武漢高壓研究所起草了《35kV及以下交聯聚乙烯絕緣電力電纜超低頻（0.1Hz）耐壓試驗方法》行業標準。我國正在推廣這一方法，超低頻耐壓試驗裝置是根據我國這一需要研制而成的。可廣泛用于電纜、大型高壓旋轉電機、電力電容器的交流耐壓試驗之中。
試驗方法
耐壓接線原理圖
常見試驗操作介紹：（電纜、電機）
一、電力電纜耐壓試驗方法
將與被測試電纜相連的電氣設備全部斷開。
用兆歐表測試電纜各相絕緣參數，測試合格方可進行超低頻耐壓試驗。
整定試驗電壓值：Umax=3Uo，其中 Uo 為電纜的額定相電壓值。
例1：某電纜參數：額定線電壓為 10kV、額定相電壓 Uo=6kV，所以試驗電壓整定值為：
Umax=3Uo=18kV
各種型號橡塑絕緣電力電纜 0.1Hz 超低頻試驗電壓值整定值如圖
試驗時間：交接試驗時試驗時間為 60 分鐘，預防性試驗時間為 15 分鐘。
過流保護整定電流值：
超低頻耐壓試驗品容性電流（或泄漏電流）的估算方法：
Io=2πfCU=2×3.14×0.1CU(mA))
其中：C 為電纜對地電容量，單位為 uF；U 為試驗電壓有效值，單位為 kV。
例2：某型號 10kV(UN=10kV，Uo=8.7kV) 電纜長 4km，單相對地電容 0.21uF/km，0.1Hz 超低頻試驗電壓為 26kV（峰值），則泄漏電流近似為：
Io=2πfCU=2×3.14×0.1CU=0.628×0.21×4×26/ 2=9.69（mA）
過流保護整定電流值：
I=kIo
其中：k 為過流保護可靠系數，顯然 k＞1
k 取 1.5，則過流保護整定電流值可取：14.5mA
試驗接線：用隨機附帶的專用連接將試驗設備與試驗電纜按圖 所示的方法連接。仔細檢查接線正確后合上電源，再次設定好試驗頻率，時間和電壓以及高壓側的過流保護值、過壓保護值，然后開始升壓試驗。升壓過程應密切監視高壓回路，監聽試品電纜是否有異常響聲。升至試驗電壓時，儀器開始自動記錄試驗時間、顯示試驗電壓值。
試驗時間到后，儀器自動停機。若試驗中無破壞性放電發生，則認為通過耐壓試驗。
在升壓和耐壓過程中，如發現輸出波形異常畸變，而且電流異常增大，電壓不穩，試品電纜發生異味、煙霧、異常響聲或閃烙等現象，應立即停止升壓，停機后查明原因。這些現象如果是試品電纜絕緣部分薄弱引起的，則認為耐壓試驗不合格。如確定是試品電纜由于空氣濕度或表面臟污等原因所污等原因所致，應將試品電纜清潔干燥處理后，再進行試驗。
試驗過程中，如果遇到非試品電纜絕緣缺陷使儀器出現過流保護，在查明原因后，應重新進行耐壓試驗。
二、同步電機耐壓試驗方法
對同步電機的超低頻耐壓試驗操作方法與以上對電纜的操作方法相似。下面就不同的地方作補充說明。
在交接、大修、局部更換繞組以及常規試驗時，均可進行此項試驗。用 0.1Hz 超低頻對電機進行耐壓試驗，對發電機端部絕緣的缺陷比工頻耐壓試驗更有效。其原因是在工頻電壓下，由于從線棒流出的電容電流在流經絕緣外面的半導體防暈層時造成較大的電壓降，因而使端部的線棒絕緣上承受的電壓減小；在超低頻情況下，此電容電流大大減小了，半導體防暈層上的壓降也大為減小，故端部絕緣上電壓較高，便于發現缺陷。
接線方法：試驗時應分相進行，給被試相加壓，非被試相短接接地。試驗接線如下圖所地示。
按照規程規定，試驗電壓峰值可按如下公式確定：
Umax= 2 βKUo
其中 Umax：0.1Hz 試驗電壓的峰值（kV）；
β：0.1Hz與50Hz電壓的等效系數，按我國規程的要求，β取1.2；
K：整定系數，通常為 1.3～1.5，一般取 1.5
Uo：同步電機定子繞組額定電壓（kV）
例如：額定電壓為 10.5kV 的同步電機，超低頻的試驗電壓峰值計算方法為：
Umax= 2 ×1.2×1.5×10.5≈26（kV）
試驗時間整定：與工頻耐壓的試驗時間相同，一般為 1min。
過流保護動作電流整定值：整定方法與電纜相同。
在耐壓過程中，若無異常聲響、氣味、冒煙以及數據顯示不穩定等現象，可以認為絕緣耐受住了試驗的考驗。為了更好地了解絕緣情況，應盡可能全面監視絕緣的表面狀態，特別是空冷機組。經驗指出，外觀監視能發現儀表所不能反映的同步電機絕緣不正常現象，如表面電暈、放電。
注：異步電機的結構與同步電機相比只是沒有轉子繞組，其試驗接線與同步電機類似。
交流耐壓分為：0.1Hz超低頻交流耐壓，工頻交流耐壓，變頻交流耐壓
今天說說0.1Hz超低頻交流耐壓
從國內外多年的理論和實踐證明，采用0.1HZ或更低頻率的試驗電源替代工頻交流耐壓試驗，不但能夠達到同樣的試驗效果，而且電源設備的體積大大縮小，重量大大減輕 ，約為工頻的五百分之一。試驗程序大大地減化，有與工頻試驗更多的優越性 。這就是為什么發達國家普遍采用這一方法的原因。我國電力部以委托武漢高壓研究所起草了《35kV及以下交聯聚乙烯絕緣電力電纜超低頻（0.1Hz）耐壓試驗方法》行業標準。我國正在推廣這一方法，超低頻耐壓試驗裝置是根據我國這一需要研制而成的。可廣泛用于電纜、大型高壓旋轉電機、電力電容器的交流耐壓試驗之中。
試驗方法
耐壓接線原理圖
常見試驗操作介紹：（電纜、電機）
一、電力電纜耐壓試驗方法
將與被測試電纜相連的電氣設備全部斷開。
用兆歐表測試電纜各相絕緣參數，測試合格方可進行超低頻耐壓試驗。
整定試驗電壓值：Umax=3Uo，其中 Uo 為電纜的額定相電壓值。
例1：某電纜參數：額定線電壓為 10kV、額定相電壓 Uo=6kV，所以試驗電壓整定值為：
Umax=3Uo=18kV
各種型號橡塑絕緣電力電纜 0.1Hz 超低頻試驗電壓值整定值如圖
試驗時間：交接試驗時試驗時間為 60 分鐘，預防性試驗時間為 15 分鐘。
過流保護整定電流值：
超低頻耐壓試驗品容性電流（或泄漏電流）的估算方法：
Io=2πfCU=2×3.14×0.1CU(mA))
其中：C 為電纜對地電容量，單位為 uF；U 為試驗電壓有效值，單位為 kV。
例2：某型號 10kV(UN=10kV，Uo=8.7kV) 電纜長 4km，單相對地電容 0.21uF/km，0.1Hz 超低頻試驗電壓為 26kV（峰值），則泄漏電流近似為：
Io=2πfCU=2×3.14×0.1CU=0.628×0.21×4×26/ 2=9.69（mA）
過流保護整定電流值：
I=kIo
其中：k 為過流保護可靠系數，顯然 k＞1
k 取 1.5，則過流保護整定電流值可取：14.5mA
試驗接線：用隨機附帶的專用連接將試驗設備與試驗電纜按圖 所示的方法連接。仔細檢查接線正確后合上電源，再次設定好試驗頻率，時間和電壓以及高壓側的過流保護值、過壓保護值，然后開始升壓試驗。升壓過程應密切監視高壓回路，監聽試品電纜是否有異常響聲。升至試驗電壓時，儀器開始自動記錄試驗時間、顯示試驗電壓值。
試驗時間到后，儀器自動停機。若試驗中無破壞性放電發生，則認為通過耐壓試驗。
在升壓和耐壓過程中，如發現輸出波形異常畸變，而且電流異常增大，電壓不穩，試品電纜發生異味、煙霧、異常響聲或閃烙等現象，應立即停止升壓，停機后查明原因。這些現象如果是試品電纜絕緣部分薄弱引起的，則認為耐壓試驗不合格。如確定是試品電纜由于空氣濕度或表面臟污等原因所污等原因所致，應將試品電纜清潔干燥處理后，再進行試驗。
試驗過程中，如果遇到非試品電纜絕緣缺陷使儀器出現過流保護，在查明原因后，應重新進行耐壓試驗。
二、同步電機耐壓試驗方法
對同步電機的超低頻耐壓試驗操作方法與以上對電纜的操作方法相似。下面就不同的地方作補充說明。
在交接、大修、局部更換繞組以及常規試驗時，均可進行此項試驗。用 0.1Hz 超低頻對電機進行耐壓試驗，對發電機端部絕緣的缺陷比工頻耐壓試驗更有效。其原因是在工頻電壓下，由于從線棒流出的電容電流在流經絕緣外面的半導體防暈層時造成較大的電壓降，因而使端部的線棒絕緣上承受的電壓減小；在超低頻情況下，此電容電流大大減小了，半導體防暈層上的壓降也大為減小，故端部絕緣上電壓較高，便于發現缺陷。
接線方法：試驗時應分相進行，給被試相加壓，非被試相短接接地。試驗接線如下圖所地示。
按照規程規定，試驗電壓峰值可按如下公式確定：
Umax= 2 βKUo
其中 Umax：0.1Hz 試驗電壓的峰值（kV）；
β：0.1Hz與50Hz電壓的等效系數，按我國規程的要求，β取1.2；
K：整定系數，通常為 1.3～1.5，一般取 1.5
Uo：同步電機定子繞組額定電壓（kV）
例如：額定電壓為 10.5kV 的同步電機，超低頻的試驗電壓峰值計算方法為：
Umax= 2 ×1.2×1.5×10.5≈26（kV）
試驗時間整定：與工頻耐壓的試驗時間相同，一般為 1min。
過流保護動作電流整定值：整定方法與電纜相同。
在耐壓過程中，若無異常聲響、氣味、冒煙以及數據顯示不穩定等現象，可以認為絕緣耐受住了試驗的考驗。為了更好地了解絕緣情況，應盡可能全面監視絕緣的表面狀態，特別是空冷機組。經驗指出，外觀監視能發現儀表所不能反映的同步電機絕緣不正常現象，如表面電暈、放電。
注：異步電機的結構與同步電機相比只是沒有轉子繞組，其試驗接線與同步電機類似。
