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一、適用范圍與試驗(yàn)?zāi)康?/p>

超低頻耐壓試驗(yàn)裝置適用于額定電壓35kV及以下的交聯(lián)聚乙烯電力電纜以及大中型發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)等大電容電氣設(shè)備的交接試驗(yàn)與預(yù)防性試驗(yàn)。本試驗(yàn)方案旨在通過施加0.1Hz超低頻高壓，檢驗(yàn)被試設(shè)備的絕緣耐受能力，有效發(fā)現(xiàn)絕緣內(nèi)部缺陷，為設(shè)備的安全投運(yùn)或繼續(xù)運(yùn)行提供依據(jù)。

與傳統(tǒng)工頻耐壓相比，超低頻耐壓試驗(yàn)具有設(shè)備輕便、容量需求低、對(duì)絕緣損傷小等顯著優(yōu)勢，試驗(yàn)容量僅為工頻試驗(yàn)的五百分之一。同時(shí)，該試驗(yàn)方法不會(huì)在電纜絕緣中積累空間電荷，避免了直流耐壓試驗(yàn)對(duì)交聯(lián)聚乙烯絕緣的潛在損害。

二、試驗(yàn)前準(zhǔn)備工作

被試品準(zhǔn)備

試驗(yàn)前應(yīng)將與被試電纜或發(fā)電機(jī)相連的所有電氣設(shè)備完全脫離，確保被試品獨(dú)立可測。對(duì)被試品表面進(jìn)行清潔處理，去除灰塵、油污及水分，防止表面臟污導(dǎo)致異常放電。對(duì)于充油設(shè)備，需靜置24小時(shí)以上以消除絕緣內(nèi)部氣泡干擾。

絕緣電阻預(yù)試

采用兆歐表對(duì)被試品各相分別進(jìn)行絕緣電阻試驗(yàn)。對(duì)于電纜，應(yīng)使用2500V或5000V兆歐表測量；對(duì)于發(fā)電機(jī)，按額定電壓選擇相應(yīng)電壓等級(jí)的兆歐表。絕緣電阻值應(yīng)符合相關(guān)規(guī)程要求，合格后方可進(jìn)行后續(xù)耐壓試驗(yàn)。

環(huán)境條件確認(rèn)

試驗(yàn)現(xiàn)場環(huán)境溫度應(yīng)在零下10攝氏度至零上40攝氏度之間，相對(duì)濕度不大于百分之八十五。當(dāng)環(huán)境濕度較高時(shí)，應(yīng)采取必要的除濕措施，否則表面泄漏電流可能影響試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

安全隔離與監(jiān)護(hù)

試驗(yàn)區(qū)域應(yīng)設(shè)置明顯的安全圍欄和警示標(biāo)識(shí)，非試驗(yàn)人員不得進(jìn)入試驗(yàn)現(xiàn)場。測試人員應(yīng)保持與高壓部位足夠的安全距離，試驗(yàn)過程中嚴(yán)禁觸及被試品及高壓連線。電纜另一端應(yīng)派專人監(jiān)護(hù)，防止無關(guān)人員接近。

三、試驗(yàn)接線與參數(shù)設(shè)定

接線方法

電纜試驗(yàn)可采用分相測試方式，即對(duì)電纜的三相線芯逐相施加高壓，非被試相線芯與金屬屏蔽層一并短接接地。若被試電纜的電容值在試驗(yàn)設(shè)備負(fù)載容量范圍內(nèi)，也可將三相線芯并聯(lián)后同時(shí)進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，以提高測試效率。

發(fā)電機(jī)試驗(yàn)同樣應(yīng)分相進(jìn)行，被試相加壓，非被試相短接接地。由于超低頻試驗(yàn)時(shí)電容電流大幅減小，發(fā)電機(jī)端部絕緣上的電壓分布更接近理想狀態(tài)，因而對(duì)端部絕緣缺陷的檢出能力優(yōu)于工頻耐壓。

使用設(shè)備配套的專用柔性連接電纜將試驗(yàn)設(shè)備與被試品可靠連接，高壓輸出線應(yīng)與負(fù)載接觸良好，避免因接觸不牢導(dǎo)致放電。儀器各接地端子均需使用配套接地線可靠接地，接地電阻應(yīng)符合要求。

試驗(yàn)電壓確定

對(duì)于交聯(lián)聚乙烯電纜的交接試驗(yàn)，試驗(yàn)電壓峰值按3倍額定相電壓確定。以額定電壓10kV的電纜為例，其額定相電壓為10千伏除以根號(hào)3約等于5.774千伏，試驗(yàn)電壓峰值為3倍相電壓約等于17.32千伏。對(duì)于35kV電纜，試驗(yàn)電壓峰值相應(yīng)提高。預(yù)防性試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)電壓峰值可按2.1倍額定相電壓執(zhí)行。

對(duì)于發(fā)電機(jī)定子繞組，試驗(yàn)電壓峰值按以下公式計(jì)算：Umax等于根號(hào)2乘以β乘以K乘以Uo，其中β為等效系數(shù)取1.2，K通常取1.5，Uo為發(fā)電機(jī)額定相電壓。以額定電壓13.8kV的發(fā)電機(jī)為例，試驗(yàn)電壓峰值約為35.1千伏。

試驗(yàn)時(shí)間設(shè)定

電纜交接試驗(yàn)的耐壓時(shí)間設(shè)定為60分鐘。預(yù)防性試驗(yàn)的耐壓時(shí)間可縮短至5分鐘。發(fā)電機(jī)試驗(yàn)的耐壓時(shí)間按相關(guān)規(guī)程執(zhí)行。

保護(hù)參數(shù)設(shè)置

根據(jù)被試品的電容量和試驗(yàn)電壓值，合理設(shè)置高壓側(cè)的過流保護(hù)值和過壓保護(hù)值，確保在出現(xiàn)異常時(shí)儀器能及時(shí)動(dòng)作保護(hù)。

四、試驗(yàn)操作程序

空載調(diào)試

正式升壓前，應(yīng)先進(jìn)行空載調(diào)試，確認(rèn)儀器各項(xiàng)功能正常，輸出電壓波形符合要求。

升壓過程

合上電源后，設(shè)定試驗(yàn)頻率、時(shí)間和電壓等參數(shù)，啟動(dòng)升壓程序。升壓速率宜控制在每秒約百分之一額定電壓。升壓過程中應(yīng)密切監(jiān)視高壓回路電壓指示和電流指示，同時(shí)監(jiān)聽被試品是否有異常聲響。

當(dāng)電壓升至試驗(yàn)值時(shí)，開始記錄試驗(yàn)時(shí)間并讀取電壓值。在規(guī)定的耐壓時(shí)間內(nèi)保持試驗(yàn)電壓穩(wěn)定。

過程監(jiān)視

在耐壓過程中，測試人員應(yīng)全面監(jiān)視被試品的絕緣表面狀態(tài)，尤其對(duì)于空冷發(fā)電機(jī)，外觀監(jiān)視能發(fā)現(xiàn)儀器所不能反映的表面電暈、放電等異?，F(xiàn)象。同時(shí)注意觀察儀器顯示的數(shù)據(jù)是否穩(wěn)定，有無異常氣味或煙霧產(chǎn)生。

降壓與放電

試驗(yàn)時(shí)間到達(dá)后，儀器自動(dòng)停機(jī)降壓。降壓完成后，必須先使用配套放電棒對(duì)被試品進(jìn)行充分放電。放電棒的使用方法是先用放電棒頂端進(jìn)行電阻放電，再用接地端進(jìn)行直接放電。放電完成后方可關(guān)閉電源開關(guān)并進(jìn)行拆線操作。

五、異常情況處置

放電擊穿判斷

在升壓和耐壓過程中，若被試品發(fā)生破壞性放電，通常伴有響聲、煙霧、閃絡(luò)等現(xiàn)象，儀器過流保護(hù)可能動(dòng)作。此時(shí)判定耐壓試驗(yàn)不合格，應(yīng)停機(jī)查明原因。

表面放電處理

如確定放電現(xiàn)象是由于試品表面臟污或空氣濕度較大所致，而非絕緣內(nèi)部缺陷引起，應(yīng)對(duì)被試品進(jìn)行清潔干燥處理后重新進(jìn)行試驗(yàn)。

儀器異常處置

如發(fā)現(xiàn)輸出波形異?；儭㈦娏鳟惓Ｔ龃?、電壓不穩(wěn)等情況，應(yīng)立即停止升壓，降壓至零后停機(jī)檢查。若儀器本身出現(xiàn)故障，切勿自行拆機(jī)修理，應(yīng)與設(shè)備廠家聯(lián)系處理。

過流保護(hù)后處理

試驗(yàn)過程中若因非試品絕緣缺陷使儀器出現(xiàn)過流保護(hù)，在查明原因并排除故障后，應(yīng)重新進(jìn)行全時(shí)間耐壓試驗(yàn)，不得僅進(jìn)行補(bǔ)足時(shí)間的試驗(yàn)。

六、試驗(yàn)結(jié)果判定

同時(shí)滿足以下條件時(shí)，可判定被試品耐壓試驗(yàn)合格：試驗(yàn)過程中無破壞性放電發(fā)生；無異常聲響、氣味、冒煙等現(xiàn)象；試驗(yàn)電壓和泄漏電流數(shù)據(jù)穩(wěn)定，波形無明顯畸變；局部放電量不超過規(guī)定限值。

若試驗(yàn)中出現(xiàn)擊穿或閃絡(luò)，且經(jīng)確認(rèn)系被試品絕緣缺陷所致，則判定耐壓試驗(yàn)不合格，應(yīng)進(jìn)一步定位缺陷點(diǎn)并進(jìn)行處理。

七、安全注意事項(xiàng)

試驗(yàn)前后必須嚴(yán)格執(zhí)行放電程序，關(guān)機(jī)后應(yīng)用放電棒對(duì)被試品進(jìn)行充分放電后再進(jìn)行拆線或變更接線。放電操作應(yīng)使用專用放電棒，接地端必須可靠接地。

當(dāng)使用發(fā)電機(jī)在現(xiàn)場供電時(shí)，要求發(fā)電機(jī)頻率為50赫茲正負(fù)百分之二，電壓220伏正負(fù)百分之五，功率大于3千瓦。特別要求發(fā)電機(jī)輸出頻率穩(wěn)定，不隨負(fù)載變化而波動(dòng)，最好使用數(shù)碼變頻發(fā)電機(jī)。在發(fā)電機(jī)輸出端應(yīng)并聯(lián)一只功率不小于800瓦的阻性負(fù)載如電爐以穩(wěn)定發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。需要特別注意的是，整個(gè)升壓過程中必須使用連續(xù)工作的阻性負(fù)載，不能使用水壺、溫控電爐等會(huì)自動(dòng)切斷的負(fù)載，否則會(huì)嚴(yán)重?fù)p壞儀器。

試驗(yàn)過程中若遇緊急情況，應(yīng)直接切斷電源開關(guān)，必須用放電棒對(duì)被試品放電后方可進(jìn)行后續(xù)操作。任何情況下，測試人員不得觸及高壓導(dǎo)體，必須保持足夠的安全距離。

八、試驗(yàn)記錄

試驗(yàn)完成后應(yīng)及時(shí)整理記錄以下內(nèi)容：被試品基本信息、環(huán)境溫濕度、絕緣電阻測試值、試驗(yàn)電壓值及峰值、試驗(yàn)頻率、耐壓時(shí)間、試驗(yàn)過程中有無異?，F(xiàn)象、試驗(yàn)結(jié)論、試驗(yàn)人員及試驗(yàn)日期等。