現場高壓試驗的原理

  絕緣相關及高壓試驗技術的一個通用原則是：試品上所施加的試驗電壓場強必須模擬高壓電器的運行工況。高壓試驗得出的通過或不通過的結論要能代表高壓電器中的薄弱點是否對今后的運行帶來危害。這就意味著試驗中的故障機理應與電器運行中的機理有相同的物理過程。為了加速這一物理過程，試驗電壓要高于運行電壓。根據上述原理， 實踐中高壓電器的交流耐壓試驗、雷電沖擊、操作沖擊試驗(IEC60-1)是最典型的應用。

  現場試驗同樣要遵守高壓試驗的原則：試驗必須模擬運行現場場強狀態。因此，交流電壓試驗可以正確地找出故障， 而直流試驗則不符合上述高壓試驗的原則。用于交聯電纜和SF。絕緣電器(如GIS、GIT)的高壓試驗系統的電壓高、功率大、傳統的試驗變壓器或調感諧振電源都因為重量太大，而不適合現場使用。解決的辦法是采用變頻諧振電源，其重量可以減少15~20倍。

  現場用變頻串聯諧振耐壓試驗裝置的原理、特點及應用，并討論現場局部放電測量。我們將得出以下結論：變頻諧振系統具有許多的優點，易于搬運，可以和局部放電測量配合，代表了現場試驗電源的未來發展方向。

  這一原則在實驗室已得到充分的應用，對于現場試驗，則是有困難的。最主要的困難是沒有適合于現場的試驗電源，一臺經過工廠的型式試驗和出廠試驗的電器設備，到達現場后的驗收試驗的目的主要是檢查該設備是否在運輸、現場安裝的過程中出現損壞。到目前為止，能否在現場按照上述原則進行現場試驗仍取決于是否有合適的高壓電源。

  傳統的現場試驗采用直流電源，其重量輕，可移動性好，容量極低。對油紙絕緣電纜已取得了很成功的試驗成果， 但卻不適合于交聯電纜的試驗。實踐證明， 直流耐壓對GIS、GIT也沒有效果。

  所以， 現場試驗最佳的電源是工頻電源， 如試驗室的電源45~65Hz。根據CIGREWG21.9的建議導則， 現場的電纜試驗、GIS試驗采用更大的頻率范圍30~300Hz。根據局部放電測量可以將產品出廠試驗的數據用于現場試驗中。

  電纜直流耐壓試驗的不足

  試驗研究表明，高壓交聯聚乙烯電纜采用直流耐壓存在明顯的缺點：直流電壓絕緣電場的分布和交流電壓下的電廠分布是不相同的，不能直接反映運行工況。直流試驗過程中會形成空間電荷，在較高直流電壓下形成的空間電荷可導致該電纜在投運時發生擊穿或沿界面滑閃。

  國際大電網會議第21研究委員會CIGRESC21WG 21-09工作組報告和IECSC20A的新工作項目提案文件不推薦采用直流耐壓試驗作為交聯聚乙烯電纜的竣工試驗。運行經驗也證明了這一點，很多電纜在交接試驗中按GB50150-1991標準進行直流耐壓試驗順利通過，但運行不久就發生絕緣擊穿事故;正常運行的電纜被直流耐壓試驗所損壞的情況也時有發生。