直流高压试验

1、中华人民共和国电力行业标准中华人民共和国电力行业标准现场绝缘试验实施导则现场绝缘试验实施导则 直流高电压实验直流高电压实验DL 474.2-92中华人民共和国能源部中华人民共和国能源部 1992-11-03批准批准1993-04-01实施实施 1 主要内容和适用范围 1.1 本导则提出了现场直流高电压绝缘试验所涉及的试验电压的产生、试验接线、 主要元 件的选择和试验方法等一些技术细则和注意事项，贯彻执行有关国家标准和 行业标准电 气设备预防性试验规程的相应规定。 1.2 本导则适用于在变电所、发电厂现场和在修理车间、试验室条件下对高压电气 设备绝 缘进行直流耐压试验和直流泄漏电流试验。 2 直流高电压的产生 2.1 对试验电压的要求 直流电压是指单极性(正或负)的持续电压，它的幅值用算术平均值表示。由高电压 整流装置产生的电压包含有脉动电压的成分，因此，高压绝缘试验中使用的直流电压，是 由极性、平均值和脉动因数来表示。 根据不同试品的要求，试验电压应能满足试验的极性和电压值，还必须具有充分的电 源容量。GB311.3高电压试验技术规定，在输出工作电流下直流电压的脉动因数S应按 式(1)

2、计算，且S3%(见图1)，即 SUU Umaxmind210000 (1) 式中 Umax直流电压的最大值； Umin直流电压的最小值： Ud直流电压的平均值。 在现场直流电压绝缘试验中，为了防止外绝缘的闪络和易于发现绝缘受潮等缺陷， 通常采用负极性直流电压。 2.2 产生直流高电压的回路和主要元件的选择 2.2.1 产生直流高电压的回路 产生直流高电压，主要是采用将交流高电压进行整流的方法。普遍使用高压硅堆作 为整流元件电源一般使用工频电源；对于电压较高的串级整流装置，为了减轻设备的重量， 也采用中频电源。 获得直流高电压的回路很多，可根据变压器、电容器、硅堆等元件的参数组成不同 的整流回路。现场常用的基本回路有半波整流回路、倍压整流回路和串级整流回路。表1给 出这些回路的接线图、直流电压及其脉动因数。 2.2.2 主要元件的选择 2.2.2.1 保护电阻器 为了限制试品放电时的放电电流，保护硅堆、微安表及试验变压器，高压侧保 护电 阻器的电阻值可取 RU I 0001001. .dd(2) 式中 Ud直流试验电压值(V)； Id试品电流(A)。 Id较大时，为减少R发热，可取式中较

3、小的系数。R的绝缘管长度应能耐受幅 值为Ud的冲击电压，并留有适当裕度。推荐参照表2所列的数值选用。高压保护 电阻器通常采用水电阻器，水电阻管内径一般不小于12mm。采用其它电阻材料时应 注意防止匝间放电 短路。 2.2.2.2 硅堆 高压硅堆上的反峰电压使用值不能超过硅堆的额定反峰电压，其额定整流电流应大 于工作电流，并有一定的裕度。 在利用硅堆整流而其单个的电压不够，需要采取多只串联的办法时，必须注意，务使 其电压分布均匀。为此，通常宜采用并联电阻和电容的方法。从现场易于实现的观点来看， 也可以仅并联均压电阻，其数值一般为硅堆反向电阻的1/31/4。 如按此值所选的电阻值 过高而不易达到时，可适当减小为1000M。 2.2.2.3 滤波电容器 试验小电容量的试品并要求准确读取电流值时，例如测量带并联电阻的阀型避雷器 电导电流时，应加滤波电容器。滤波电容器一般取0.010.1F。对于电容量较大的试品， 如电缆、发电机、变压器等，通常不用滤波电容器。 对泄漏电流很小，并仅作粗略检查性的试验，如测量断路器支持瓷套及拉杆的泄漏 电流，也可不用滤波电容器。 3 直流高电压试验的接线 3.1

4、微安表的接法 现场电气设备的绝缘有一端直接接地的，也有不直接接地的，微安表的接线位置视具 体情况可有下列数种接线(见表3)。 表3中序号1和2接线图测量准确度较高，宜尽量采用。序号3测量误差较大， 宜尽量 不采用，只有在测量条件受到限制时才采用。 3.2 微安表的保护 为了防止在试验过程中损坏微安表，微安表应加装保护，图2为其保护接线图。 L、Cm和C用来延缓试品击穿放电的电流陡度，防止微安表活动线圈匝间短 路或对磁极放 电。其中串联电阻r为 rU IFdHM12 . (3) 式中 UF放电管放电电压(V)； IdH微安表满刻度值(A)。 如果采用外接短路开关，一般只在读表时方才断开开关。 短路开关和微安表的接线必须正确，泄漏电流的引线必须先接到短路开关上， 然后 再用导线从短路开关上引到微安表，以避免试品击穿时，烧坏微安表(见图3)。 4 直流高电压的测量 4.1 测量准确度的要求 a.直流电压平均值的测量误差应不大于3%。 b.脉动幅值的测量误差不大于实际脉动幅值的10%及其直流电压算术平均值的 1%，二 者数值中较大者。 4.2 测量系统的一般要求和现场测量 对测量系统的一般要求

5、和现场测量，见ZBF24002现场直流和交流耐压试验 电压 测量装置的使用导则 。 4.3 脉动电压的测量 4.3.1 用示波器测量脉动电压 图4中高电压电容器C隔离直流成分，如果RmC1 ，则脉动成分全部出现 在Rm上，示波器显示Rm上的脉动电压。如果脉动成分比较大，可以在Rm上抽头， 按一定的比 例将一部分脉动电压送至示波器。 4.3.2 用标准电容器和整流电路串联测量脉动电压 将标准电容器与全波整流器及微安表串联，接到被测电压的两端(见图5)，脉动电压 幅值Us与流过标准电容器的整流电流平均值Is的关系为 UI cfss2(4)式中 c标准电容器的电容量； f脉动电压的基波频率。 5 直流泄漏电流的测量 5.1 直流泄漏电流的测量 当直流电压加至被试品的瞬间，流经试品的电流有电容电流、吸收电流和泄漏 电流。 电容电流是瞬时电流，吸收电流也在较长时间内衰减完毕，最后逐渐稳定为 泄漏电流。一 般是在试验时，先把微安表短路1min，然后打开进行读数。对具有大电容的设备，在1min 还不够时，可取310min，或一直到电流稳定才记录。但不管取那个时间，在对前后所得 结果进行比较时，必须是

6、相同的时刻。 5.2 消除杂散电流的方法 绝缘良好的试品，内部泄漏电流很小。因此，绝缘表面的泄漏和高压引线的杂散电 流等都会造成测量误差，必须采取屏蔽措施。 对处于高压的微安表及引线，应加屏蔽。 试品表面泄漏电流较大时，应加屏蔽环，予以消除。 如果采用的微安表接在表3序号3的位置的接线,试验装置本身泄漏电流又较大时,应在 未接入试品之前记录试验电压各阶段的泄漏电流,然后在试验结果中分别减去这些泄漏电流 值。 6 直流高电压试验 6.1 试验条件 试验宜在干燥的天气条件下进行。 试品表面应抹拭干净，试验场地应保持清洁。 试品和周围的物体必须有足够的安全距离。 因为试品的残余电荷会对试验结果产生很大的影响，因此，试验前要将试品对地直 接放电5min以上。 6.2 试验程序 直流耐压试验和泄漏电流试验一般都结合起来进行。即在直流耐压的过程中， 随着 电压的升高，分段读取泄漏电流值，而在最后进行直流耐压试验。 对试品施加电压时，应从足够低的数值开始，然后缓慢地升高电压，但也不必太慢， 以免造成在接近试验电压时试品上的耐压时间过长。从试验电压值的75%开 始，以每秒2%的 速度上升，通常能满足上

7、述要求。 6.3 试验结果判断 将试验电压值保持规定的时间后，如试品无破坏性放电，微安表指针没有向增大方 向突然摆动，则认为直流耐压试验通过。 温度对泄漏电流的影响是极为显著的，因此，最好在以往试验相近的温度条件下进 行测量，以便于进行分析比较。 泄漏电流的数值，不仅和绝缘的性质、状态，而且和绝缘的结构、设备的容量等有 关，因此，不能仅从泄漏电流的绝对值泛泛地判断绝缘是否良好，重要的是观 察其温度特 性、时间特性、电压特性及长期以来的变化趋势来进行综合判断。 6.4 放电 试验完毕，切断高压电源，一般需待试品上的电压降至1/2试验电压以下， 将被试 品经电阻图6放电棒的尺寸接地放电，最后直接接地放电。对大容量试品 如长电缆、电容 器、大电机等，需放电5min以上，以使试品上的充电电荷放尽。 另外，对附近电气设备， 有感应静电电压的可能时，也应予放电或事先短路。经过充分放电后，才能接触试品。对 于在现场组装的倍压整流装置，要对各级电容器逐级放电后，才能进行更改接线或结束试 验，拆除接线。 对电力电缆、电容器、发电机、变压器等，必须先经适当的放电电阻对试品进行放 电。如果直接对地放电，可能产生频率极高的振荡过电压，对试品的绝缘有危害。放电电 阻视试验电压高低和试品的电容而定，必须有足够的电阻值和热容量。通常采用水电阻器， 电阻值大致上可用每千伏200500。放电电阻器两极间的有效长度可参照高压保护电阻 器的长度l选用(表2)。放电棒的绝缘部份( 自握手护环到放电电阻器下端接地线连接端)的长度l应符合安全规程的规定， 并不小于放电电阻器的有效长度。

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