對交流試驗(yàn)電壓的要求

電壓頻率與波形

試驗(yàn)電壓一般應(yīng)是頻率為45Hz~65Hz 的交流電壓，通常稱為貢品試驗(yàn)電壓。按有關(guān)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，有些特殊試驗(yàn)可能要求頻率遠(yuǎn)低于或高于這一范圍。例如，對交聯(lián)聚乙烯電纜可采用 0.1Hz的交流耐壓或 10Hz~300Hz 的交流耐壓。

試驗(yàn)電壓的波形為兩個(gè)半波相同的近似正弦波，且峰值和方均根(有效)值之比應(yīng)在√2±0.07以內(nèi)，如滿足這些要求，則認(rèn)為高壓試驗(yàn)結(jié)果不受波形畸變的影響。

對某些試驗(yàn)回路，需允許較大的畸變。應(yīng)注意到被試品，特別是有非線性阻抗特性的被試品可能是波形產(chǎn)生明顯畸變。

注：如果各次諧波的方均根(有效)值不大于基波方均根值的 5%，則認(rèn)為滿足上述對電壓波形的要求。

容許誤差

如果有關(guān)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)無其他規(guī)定，在整個(gè)試驗(yàn)過程中試驗(yàn)電壓的測量值應(yīng)保持在規(guī)定電壓值的士1%以內(nèi)；當(dāng)試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間超過 60s 時(shí)，在整個(gè)試驗(yàn)過程中試驗(yàn)電壓測量值可保持在規(guī)定電壓值的士3%以內(nèi)。

注：容許偏差為規(guī)定值和實(shí)測值的差。它與測量誤差不同，測量誤差是指測量值與真值之差。

交流試驗(yàn)電壓的產(chǎn)生方式

工頻高電壓通常采用高壓試驗(yàn)變壓器來產(chǎn)生;對電容量較大的被試品，可以采用串聯(lián)諧振回路產(chǎn)生高電壓:對于電力變壓器、電壓互感器等具有繞組的被試品，可以采用 100~300Hz 的中頻電源對其低壓側(cè)繞組激磁在高壓繞組感應(yīng)產(chǎn)生高壓。

高壓試驗(yàn)變壓器回路

交流耐壓試驗(yàn)的接線，應(yīng)按被試品的電壓、容量和現(xiàn)場實(shí)際試驗(yàn)設(shè)備條件來決定。通常試驗(yàn)變壓器是成套設(shè)備。

在進(jìn)行變壓器、電容器等電容量較大的被試品的交流耐壓試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)變壓器的容量常常難以滿足試驗(yàn)要求，現(xiàn)場常采用電抗器并聯(lián)補(bǔ)償。當(dāng)參數(shù)選擇適當(dāng)，使兩條并聯(lián)支路的容抗與感抗相等時(shí)，回路處于并聯(lián)諧振狀態(tài)，此時(shí)試驗(yàn)變壓器的負(fù)載最小。采用并聯(lián)諧振回路應(yīng)特別注意，試驗(yàn)變壓器應(yīng)加裝過流速斷保護(hù)裝置，因?yàn)楫?dāng)被試品擊穿時(shí)，諧振消失，試驗(yàn)變壓器有過電流的危險(xiǎn)。

串聯(lián)諧振電路

對 GIS、發(fā)電機(jī)和變壓器交聯(lián)電纜、高壓斷路器等電容量較大、試驗(yàn)電壓高的被試品進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)，需要大容量的試驗(yàn)設(shè)備，可采用串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置，它能夠以較小的電源容量對較大電容和較高試驗(yàn)電壓的被試品進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，回路由被試品負(fù)載電容和與之串聯(lián)的電抗器和電源組成。

由于試驗(yàn)回路中的R很小，故試驗(yàn)回路的品質(zhì)因數(shù)很大。在大多數(shù)正常情況下，Qs可達(dá)50 左右，即輸出電壓是勵(lì)磁電壓的50倍，因此用這種方法能用電壓較低的試驗(yàn)變壓器得到較高的試驗(yàn)電壓。由于試驗(yàn)時(shí)回路處于諧振狀態(tài)，回路本身具有良好的濾波作用，電源波形中的諧波成分在試品兩端大為減少，通常輸出良好的正弦波形電壓。

當(dāng)被試品擊穿時(shí)，電路失去諧振條件，電源輸出電流自動(dòng)減小，試品兩端的電壓驟然下降，從而限制了對被試品的損壞程度。

根據(jù)調(diào)節(jié)方式的不同，串聯(lián)諧振裝置分為工頻串聯(lián)諧振裝置(帶可調(diào)電抗器、或帶固定電抗器和調(diào)諧用電容器組，工作頻率 50Hz)和變頻串聯(lián)諧振裝置(帶固定電抗器，工作頻率般10Hz~300Hz)兩大類。

工頻串聯(lián)諧振裝置所用電抗器的電感量能夠連續(xù)可調(diào)，當(dāng)試驗(yàn)電壓較高時(shí)，可以作成幾個(gè)電抗器串聯(lián)使用。

變頻串聯(lián)諧振裝置依靠大功率變頻電源調(diào)節(jié)電源頻率，使回路達(dá)到諧振，所用電抗器的電感量是固定的(不可調(diào))。試驗(yàn)頻率隨被試品電容量不同而改變。由于變頻串聯(lián)諧振裝置的試驗(yàn)頻率隨不同電容量的被試品而變化,所以其使用范圍受到限制。

串聯(lián)諧振裝置在實(shí)際使用時(shí)，試驗(yàn)回路調(diào)諧必須在很低的勵(lì)磁電壓下進(jìn)行，調(diào)節(jié)電抗器電感或改變電源頻率，使試品端的電壓達(dá)到最大，此時(shí)，回路達(dá)到諧振狀態(tài)，再按規(guī)定的升壓速度升高勵(lì)磁電壓，使高壓側(cè)達(dá)到試驗(yàn)電壓。耐壓完畢，均勻、快速降壓后，切斷電源。