运行电缆耐压调试装置

1 电力电容器极间交流耐压的必要性

①直流面耐压试验不能反映设备实际工况下的电场分布，难以正确发现电容器的内部缺陷。

直流电压下电力电容器元件上的电压按电阻分布；而在交流电压下则是按介电常数分布的，它反映运行的实际情况。全膜或纸膜电容器的固体介质电阻率可高达1～100 EΩm，当某电容元件的绝缘薄膜绝缘不良时，其电阻率可大幅度下降至原电阻率的几分之一。直流耐压时，电阻率高的良好的电容元件上承受的电压可较电容元件高出几倍，从而使绝缘不良的电容元件反而容易通过试验，其绝缘缺陷在运行电压下便会较快地出来

②直流电压可使电容器内部的局部放电大为减弱，不利于绝级缺陷的检出。

运行电缆耐压调试装置电容器内部的某些绝缘弱点或极板边缘电场集中的部位均可能产生局部放电，持续的局部放电对电容器绝缘是有害的，因此标准规定电力电容器在试验电压下的局部放电量不得超过100 pC［1］。

加压时电容器元件中的油隙特别是气隙［2］中的场强常比固体介质的高，但其击穿场强却较低，所以往往先发生局部放电。但是同样的复合绝缘，在直流电压作用下局部放电则会大大减弱。其基本原理如图1所示。气隙发生局部放电后产生的正、负离子形成反向电场E′，使气隙中的合成场强下降，使局部放电甚至熄灭。而交流电压则不然，只要外加试验电压高于局放起始电压，每半周内至少会发生两次局部放电。因此交流耐压检出绝缘缺陷远比直流耐压敏感。

10kV电缆变频串联谐振3km

一、简介

ZSBX-10kV电缆耐压变频串联谐振装置

1、帮助客户实现各种被试品的预防性交流耐压试验和交接性交流耐压试验；

2、考验交联橡塑电力电缆、电力变压器、GIS、互感器、绝缘子、发电机、开关等被试品绝缘承受各种过电压能力及容性负载的交流耐压试验。

二、技术参数

试验对象：10kV/300mm2电缆3km的交流耐压试验，电容量≤1.126uF，试验频率30-300Hz，试验电压22kV，试验时间5min。

额定容量：132kVA;

输入电源：三相380V电压，频率为50Hz;

额定电压： 22kV;

额定电流： 6A;

工作频率：30-300Hz;

装置输出波形：正弦波

波形畸变率：输出电压波形畸变率≤1%;

工作时间：额定负载下允许连续5min;过压1.1倍1分钟；

温 升：额定负载下连续运行5min后温升≤65K;

品质因素：装置自身Q≥30（f=45Hz）;

保护功能： 对被试品具有过流、过压及试品闪络保护（详见变频电源部分）;

测量精度：系统有效值1.5级；

中试控股激励变压器ZSJLB-6kVA/1kV/0.4kV 1台

额定容量：6kVA；

输入电压：0-400V，单相；

输出电压：1kV

结 构：干式；

重 量：约42kg；

中试控股变频电源ZSXB-F -6kW/220/380V 1台

额定输出容量：6kW

工作电源：220/ 380±10%V（单/三相），工频

输出电压：0 –400V，单相，

额定输入电流：15A

额定输出电流：15A

电压分辨率： 0.01kV

电压测量精度：1.5%

频率调节范围：30 – 300Hz

频率调节分辨率：≤0.1Hz

频率稳定度： 0.1%

运 行 时 间：额定容量下连续5min

额定容量下连续运行5min元器件高温度≤65K;

噪 声 水 平：≤50dB

中试控股高压电抗器ZSDK-44kVA/22kV 3节

额定容量：44kVA;

额定电压：22kV；

额定电流：2A；

电 感 量：55H/单节；

品质因素：Q≥30 (f=45Hz)；

结 构：干式；

重 量：约42kg；

电容分压器ZSFR-30kV/6000pF 1套

额定电压：30kV；

高压电容量：6000pF

介质损耗：tgσ≤0.5%；

分 压 比：1000：1

测量精度：有效值1.5级;

重 量：约6kg；

运行电缆耐压调试装置交流耐压试验是鉴定电力设备绝缘强度有效和直接的方法。

电力设备在运行中，绝缘长期受着电场、温度和机械振动的作用会逐渐发生劣化。其中包括整体劣化和部分劣化，形成缺陷。例如由于局部地方电场比较集中或者局部绝缘比较脆弱就存在局部的缺陷。各种预防性试验方法，各有所长，均能分别发现一些缺陷，反映出绝缘的状况，但其他试验方法的试验电压往往都低于电力设备的工作电压，作为安全运行的保证还不够有力。直流耐压试验虽然试验电压比较高，能发现一些绝缘的弱点，但是由于电力设备的绝缘大多数都是组合电介质，在直流电压的作用下，其电压是按电阻分布的，所以交流电力设备在交流电场下的弱点使用直流作试验就不一定能够发现，例如发电机的槽部缺陷在直流下就不易被发现。交流耐压试验符合电力设备在运行中所承受的电气状况，同时交流耐压试验电压一般比运行电压高，因此通过试验后，设备有较大的安全裕度，所以这种试验已成为保证安全运行的一个重要方法。

但是由于交流耐压试验所采用的试验电压比运行电压高得多，过高的电压会使绝缘介质损失增大、发热、放电，会加速绝缘缺陷因此，从某种意义上讲，交流耐压试验是一种试验。

在进行交流耐压试验前，必须预先进行各项非试验，如测量绝缘电阻、吸收比、介质损耗因数tg¢、直流泄漏电流等，对各项试验结果进行综合分析，以决定该设备是否受潮或含有缺陷。若发现已存在问题，需预先进行处理，待缺陷消除后，方可进行交流耐压试验，以免在交流耐压试验过程中，发生绝缘击穿，扩大绝缘缺陷，延长检修时间，增加检修工作量。

谐振耐压试验是：

a) 降低试验电源的容量至被试设备总无功功率的1/Q，Q为谐振系统的品质因素，一般≥40。

b) 试验电压正弦波形畸变度≤(0.5～1.0)%。

c) 试验设备的总体积、总重量远小于常规设备(约1/5～1/10)，利于现场应用。

d) 试品击穿时系统失谐，试品损坏小。

谐振耐压可根据实际情况可作串联谐振、并联谐振、串－并联谐振、复合谐振等多种接线布置，从而实现对多种规格的试品耐压。《高压并联电容器订货技术条件》规定其标准额定容量为： 50、100、200、300、334、500、667、900、1000、1200、1400、1600、2000、2400 kVA；

DL/T628-1997规定集合式电容器的额定容量优先值为：单相500、1 000、1 667、3 340、5 000、

6 667；三相1 000、1 200、1 500、1 800、2 400、3 600、5 000 kVA；

能独立进行334 kVA电力电容器试验的电感可调谐振变压器，配上适合800-1200-1800-2400-3340　kVA等规格的电感可调多功能电抗器能满足几乎全部规格产品试验的需要。谐振试验变压器曾对28.5 μF，3 608 kVA电容器组进行模拟交接试验，电压为11.6 kV,Q=41.08。还对2 400 kVA集合式电容器作了模拟试验，Q=36.3。

3　结论和建议

a.极间交流耐压试验能比直流耐压试验更真实，更有效地检出绝缘缺陷。

b.“复合型”谐振耐压试验系统能满足大容量电力电容器及集合式电力电容器极间交流耐压试验，具有足够的覆盖面。

c.应及早配置必需的试验设备开展电容器的极间交流耐压试验，以保证安装后的电容器安全运行。