高压变电破坏性试验
输变电工程建设高压试验特点及应对措施
输变电工程建设高压试验特点及应对措施摘要：随着我国电力系统输变电容量的不断增大，220kV及以上的超高压已经成为我国输变电网的主要电压等级，高电压试验在电力设备的状态检修中起着越来越重要的作用，特别是对保证超高压设备的安全可靠运行至关重要。
本文主要分析了高压试验特点及相关的试验方法。
关键词：输变电工程；高压试验；特点；措施前言所有电气设备的可靠性和安全运行都取决于其绝缘的完整性，高压试验就是用来检验设备绝缘的完整性以及用来测定绝缘是否满足设计的技术要求。
从本质上讲，高压试验(通常称为耐压试验、闪络试验、击穿试验或绝缘强度试验)是人为地将某一高于设备正常工作电压的电压施加于该设备上一规定的时间，以观察设备能否耐受住这个电压或者被击穿。
现就输变电工程建设高压试验的特点及应对措施分析如下：1高压试验的特点1）试验中只有微安级泄漏电流，试验设备不需要供给试品的电容电流，因而试验设备的容量较小，特别是采用高压硅堆作为整流元件后，整套直流耐压试验装置的体积、重量减小得更多，便于运到现场进行试验；2）在试验时可以同时测量泄漏电流，由所得的“电压-电流”曲线能有效地显示绝缘内部的集中性缺陷或受潮，提供有关绝缘状态的补充信息；3）用于旋转电机时，能使电机定子绕组的端部绝缘也受到较高电压的作用，这有利于发现端部绝缘中的缺陷；4）在直流高压下，局部放电较弱，不会加快有机绝缘材料的分解或老化变质，在某种程度上带有非破坏性试验的性质[1]；对于绝大多数组合绝缘来说，它们在直流电压下的电气强度远高于交流电压下的电气强度，因而交流电气设备的直流耐压试验必须提高试验电压，才能具有等效性。
例如额定电压低于10kV的交流油纸绝缘电缆的直流试验电压高达(5~6) ，而为10~35kV的此类电缆的直流试验电压亦达(4~5) 。
加电压的时间也要延长到10~15min。
如果在此期间，泄漏电流保持不变或稍有降低，就表示绝缘状态令人满意，试验合格通过。
电力设备高压试验的方法及安全措施
电力设备高压试验的方法及安全措施电力设备作为电力系统的重要组成部分，其也是电网安全运行的重要保障。
但电力设备在运行过程中受到的影响较多，所以极易发生故障，从而影响整个电力系统的安全运行。
为了确保电力设备能够具有良好的性能，则利用高压试验来更好的确保电力系统的稳定运行。
通过高压试验，不仅能够有效的提高了电力设备的利用率和使用寿命，同时也能够降低电力设备故障的发生率，确保电力企业整体效益的提升。
由于高压试验属于破坏性试验，在试验过程中安全事故发生率较高，所以需要掌握正确的试验方法，并做好各项安全防范措施，这样不仅能够有效的获取正确的检测信息，同时也能够更好的对试验工作的安全性提供良好的保障。
文中对电力设计高压试验及试验的方法进行了介绍，并进一步对高压电气试验的安全措施进行了具体阐述。
标签：电网；高压试验；方法；安全措施1 概述电力设备安全稳定的运行是确保电网能够提供正常电能供应的关键，所以通过高压试验能够对电力设备工作状况进行检测，通过检测所得信息才能对各项参数进行有效的分析，这样有利于更好的对电网工作的性能和安全系数有一个全面的了解，从而为后期的安全维护工作提供必要的依据。
特别是在当前一些长距离的电力输送中，通常采用的都是高压输送方式，这就需要更好的确保高压设备运行的安全性，否则一旦发生故障，则会导致大面积的无法正常进行供电，从而给人们的日常生活和工作带来较大的影响。
所以对于电网高压输电系统来讲，确保其能够安全稳定的运行具有十分重要的意义。
因此，通过高压试验可以及时发现高压设备中存在的安全隐患，并采取必要的措施进行处理，从而确保高压输电系统能够安全稳定的运行。
2 电力设备高压试验的方法介绍2.1 截波冲击试验截波冲击试验是对电力设备进行高压试验经常采用的一种方法。
其主要试验方式是通过截取分析试验过程中的特征波形，进而判断设备的工作状况是否正常。
根据截取波形方式的不同，可以将截波冲击试验分为波尾截断和多级点火截断两种。
高压试验的危险因素
高压试验的危险因素
高压试验是非常危险的，存在以下几个主要危险因素：
1. 高压电击：高压试验通常涉及高电压的应用，使得操作人员容易受到高压电击。
这可能导致电击伤害、心脏骤停、烧伤等严重后果。
2. 电弧爆炸：高压试验中，电气设备受到高压电击时，有可能产生电弧。
电弧是鼓励断开，释放能量的电流，可能引起爆炸、火灾甚至人员伤亡。
3. 高温风险：高压试验中，电气设备可能产生很高的温度，导致局部局部点火，引发火灾和烧伤风险。
4. 电磁辐射：高压设备产生的电磁场和电磁波辐射，使得操作人员暴露在电磁辐射的危险之下。
长期暴露在电磁辐射中可能导致辐射病变和慢性疾病。
5. 能量释放：高压试验中使用的能量可能非常大，如果控制不当，可能造成能量的突然释放，对设备和人员造成巨大的破坏和伤害。
6. 化学品风险：某些高压试验中需要使用化学物质或液体冷却介质，这些物质可能有毒、易燃或腐蚀性，操作人员需要小心防范这些化学品的风险。
因此，在进行高压试验时，需要严格遵守相关安全操作规程和标准，使用合适的
防护装备，并进行风险评估和管理措施。
操作人员也需要接受专业的培训和指导，以确保安全地进行高压试验。
电力系统中哪些试验项目是破坏性试验
电力系统中哪些试验项目是破坏性试验
破坏性试验可应用在不同的领域，泛指在性能测试过程中发生不可逆的变化或隐患，破坏性试验同样在不同的领域采取不同的试验方式，一般建议采取抽样检测的方式，因为它具有不同程度的破坏性，因此在同一试验品上不可重复测量，时基电力是以电力试验设备为主的生产型企业，主要讲一讲电力系统中破坏性试验包括哪些内容。
破坏性试验包括下列内容
（1）交流（工频）耐压试验
交流耐压试验是指具有工频电压特征的试验产品，我们日常能见到的油浸式试验变压器、干式试验变压器、充气试验变压器、串联谐振耐压装置，超低频耐压装置，倍频耐压装置，还包括串激式交流耐压装置，电力变压器的交流耐压试验、电力电缆的串联谐振耐压试验都是破坏性试验。
（2）直流耐压试验
直流耐压比较典型的就是直流高压发生器，在早期可以用于电缆的绝缘性试验，但随着试验技术越来越规范，目前主要是对避雷器的泄露电流检测，以及其它直流高压源的应用。
（3）雷击冲击耐压试验
电力系统在运行中发生闪击事故时，不仅要遭受几百万伏冲击电压的侵袭，而且在事故点还将流过巨大的冲击电流，有时可达几十万安峰值，因此在高电压实验室中需要装置能产生巨大冲击电流的试验设备来研究雷闪电流对绝缘材料和结构以及防雷装置的热或电动力的破
坏作用，雷击冲击电流发生器就是用来产生人工雷闪电流的实验装置。
（4）操作冲击耐压试验
操作冲击耐压试验是通过人工模拟电力系统操作冲击过电压波形，对绝缘耐受操作冲击电压能力进行考核的试验。
提醒
破坏性试验是对设备发生不可逆的变化，同一试验品上尽量不重复测量。
变配电设备安全检测高压试验方案
变配电设备安全检测高压试验方案为了确保变配电设备的安全运行，定期进行安全检测和高压试验是十分必要的。
本文将讨论针对变配电设备的安全检测和高压试验方案。
一、安全检测方案1.检查设备外观首先，需要对变配电设备的外观进行检查，确认设备的机壳、电缆、接线端子等部分是否有破损或者松动情况，以及外部接地线是否良好连接。
2.查看设备接地电阻安全检测还需要查看设备接地电阻是否满足要求，接地电阻一般要求在4Ω以下。
当接地电阻过高时，会导致设备的接地不良，从而危及人身安全和设备的正常运行。
3.检查设备电气连接对电气连接进行检查是安全性检测的重点之一。
在检测中需要检查设备的电源、接线及保护设备的输电部分是否正常，在检测期间需要将任何电源与设备的主电源断开，以确保人身安全。
4.检查设备绝缘状态变配电设备的绝缘状态是一个重要的指标。
在检测期间，需要对设备的绝缘比和保护执行器进行检查。
这是为了确定设备的绝缘状态是否符合要求，并且任何的绝缘破损都需要及时修复。
二、高压试验方案高压试验指在额定工作电压以上施加高电压，检测设备的绝缘性能，确定设备的耐受电压和绝缘距离是否达到要求。
下面是高压试验方案的基本步骤：1.安装测试设备安装高压试验设备时，需要保证试验接地电阻的合适性，以及保证接地电阻镇流器的正确连接。
2.设备去除电源在进行高压试验前，需要将设备与主电源分离，以确保设备安全，同时也需要将所有外部电源与设备的接线与主电源断开。
3.施加高压电流当试验设备正确安装、去除电源时，可以施加高压电流，检测设备的绝缘性能。
在此过程中，需要严格按照测试要求和标准操作，并注意安全。
4.检查检测结果当高压试验结束后，需要进行检查和评估测试结果，确定设备的绝缘破坏点和设备的安全水平。
如有必要，还需要进行绝缘材料的分析测试，以确定绝缘材料的性能是否满足要求。
总结：安全检测和高压试验是对变配电设备的安全性进行评估的重要手段，这不仅有助于保障设备的正常运行和延长设备寿命，而且能够避免一旦出现故障时带来的人身和财产损失。
电力变压器高压试验及故障处理
电力变压器高压试验及故障处理电力变压器是电力系统中非常重要的设备，它们被广泛用于升压、降压、分配和传输电能。
在变压器的运行过程中，高压试验是至关重要的一个环节，它可以有效地发现潜在的故障和提高设备的可靠性。
本文将介绍电力变压器的高压试验及相关的故障处理方法。
一、电力变压器的高压试验高压试验是指在变压器运行之前对其进行的一种耐压性测试。
通过高压试验可以检测变压器绝缘系统是否完好，以及是否存在局部放电、绝缘老化等问题。
在高压试验中，通常会采用交流耐压试验和雷电冲击试验。
1. 交流耐压试验交流耐压试验是指在高压下对变压器绝缘系统进行持续的交流电压加载。
试验过程中，将变压器的高压绕组和低压绕组分别接于耐压设备的高压端和低压端，然后加以一定的交流电压，通常为额定电压的2.5倍。
试验的持续时间通常为数分钟至数十分钟不等，其目的是检测变压器的绝缘系统能否耐受额定工作电压的2.5倍电压的持续加载。
如果试验顺利通过，则表明变压器的绝缘系统完好，可以投入运行。
2. 雷电冲击试验雷电冲击试验是指在高压下对变压器绝缘系统进行一次短暂的、高能量的脉冲电压加载。
试验过程中，利用雷电仿真测试设备对变压器绝缘系统进行一次雷电冲击模拟试验，以检测其能否耐受来自雷电的瞬时高能量冲击。
如果试验通过，则表明变压器的绝缘系统能够在雷电冲击下正常运行。
在进行高压试验时，有时会出现一些故障问题，需要及时进行处理。
下面我们将介绍一些常见的高压试验故障及处理方法。
1. 局部放电局部放电是指在绝缘材料中发生的局部放电现象，通常表现为微小的闪络和声响。
局部放电可能导致绝缘材料的老化和破坏，严重影响绝缘系统的可靠性。
在高压试验中，如发现局部放电现象，应立即停止试验，并对变压器进行详细的检查。
通常需要使用特殊的探测设备对变压器绝缘系统进行定位和评估，以找出局部放电的具体位置和原因。
一旦确定局部放电的位置和原因，必须采取针对性的措施进行修复和处理，以保证变压器的可靠运行。
电力系统中哪些试验项目是破坏性试验
电力系统中哪些试验项目是破坏性试验
破坏性试验可应用在不同的领域，泛指在性能测试过程中发生不可逆的变化或隐患，破坏性试验同样在不同的领域采取不同的试验方式，一般建议采取抽样检测的方式，因为它具有不同程度的破坏性，因此在同一试验品上不可重复测量，时基电力是以电力试验设备为主的生产型企业，主要讲一讲电力系统中破坏性试验包括哪些内容。
破坏性试验包括下列内容
（1）交流（工频）耐压试验
交流耐压试验是指具有工频电压特征的试验产品，我们日常能见到的油浸式试验变压器、干式试验变压器、充气试验变压器、串联谐振耐压装置，超低频耐压装
置，倍频耐压装置，还包括串激式交流耐压装置，电力变压器的交流耐压试验、电力电缆的串联谐振耐压试验都是破坏性试验。
（2）直流耐压试验
直流耐压比较典型的就是直流高压发生器，在早期可以用于电缆的绝缘性试验，但随着试验技术越来越规范，目前主要是对避雷器的泄露电流检测，以及其它直流高压源的应用。
（3）雷击冲击耐压试验
电力系统在运行中发生闪击事故时，不仅要遭受几百万伏冲击电压的侵袭，而且在事故点还将流过巨大的冲击电流，有时可达几十万安峰值，因此在高电压实验室中需要装置能产生巨大冲击电流的试验设备来研究雷闪电流对绝缘材料和结构以及防雷装置的热或电动力的破坏作用，雷击冲击电流发生器就是用来产生人工雷闪电流的实验装置。
（4）操作冲击耐压试验
操作冲击耐压试验是通过人工模拟电力系统操作冲击过电压波形，对绝缘耐受操作冲击电压能力进行考核的试验。
提醒
破坏性试验是对设备发生不可逆的变化，同一试验品上尽量不重复测量。
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分析电力变压器高压试验及故障处理措施
分析电力变压器高压试验及故障处理措施
电力变压器高压试验是指对电力变压器进行额定电压以上的试验。
这些试验可以检测变压器绝缘系统和机械设备的可靠性，及时发现存在的问题，并准确评估其安全可靠性。
一旦发现故障，需要及时采取相应的处理措施。
高压试验主要分为交流高压试验和直流高压试验两种类型。
交流高压试验是指将额定短时工频耐受电压施加到变压器绕组和绝缘结构上，以检验变压器的绝缘强度。
这种试验可以发现绝缘材料的缺陷、结构组装不良等问题。
如果发现绕组接地或绝缘破坏，应立即停机进行检修。
在进行高压试验时，需要注意以下几点：
1. 严格按照试验标准操作，确保试验的准确性和可靠性。
2. 在试验过程中需对试验设备进行监测，特别是监测变压器绕组和绝缘结构的温度和电流。
3. 尽量缩短试验时间，避免过长时间的高电压施加对变压器的损害。
4. 在试验前应对变压器进行全面的检查，确保绝缘系统和机械设备的可靠性。
当发现电力变压器在高压试验中存在问题时，需要及时采取相应的处理措施。
根据具体情况，处理措施如下：
1. 绕组接地或绝缘破坏：立即停机检修，对绕组进行绝缘处理或更换绕组。
2. 泄漏电流过大或击穿现象：立即停机检修，找出泄漏电流的原因，进行绝缘处理或更换绕组。
3. 温度升高：停机检修，查找温度升高的原因，例如绝缘老化或过载等，进行相应的处理。
4. 噪声过大：停机检修，查找噪声的原因，例如机械设备的松动或损坏，进行修理或更换。
电力变压器高压试验是确保其安全可靠运行的重要环节。
通过合理操作和及时处理问题，可以提高变压器的使用寿命和运行可靠性。
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Umin
uav
S
U
U av
电压脉动 系数
U av U 2 fRLC
14
一 半波整流和全波整流
T D1
1 Uo Um 2
C RL
U D 2U m
D1 T D2
D2
Uo Um
C
RL
UD Um
D3
D4
15
二 倍压整流回路
T
V1
T 1
C1
2
V2 C2பைடு நூலகம்
3
C1
V1
C2 V2
(a) 两倍电压
n最佳
fC Um Ip
对于超高压直流装置，采用高电压、大电容量的电容器和高频整流是有利的
2 取C’＝2C
Cn’的电压为其余电容器的一半，因而其高度可减小到一半。在相同的结 构形式下，Cn’的电容量可为其他电容器的两倍，此时电压降落为：
U p
Ip 3 fC
( 2 n n)
3
Ip 6 fC
1
可将电压波形表示为：
R1 u0 C2
u0 C 1
R 1 C2
u
u
C1 u0 ( C1 C2 )
用直流电源向电容器充电的 波形模拟， 时间常数为：T≈ 3.24R1C2
C1 C2 2 R1 (C1 C2 )
C1 u0 1 et 2 (C1 C2 )
t
25
一、 单级冲击电压发生器的原理（2）
U(%)
0.5Um
o
t
T1
T2
0
T1：波头时间（波前时间）
T2：波尾时间（波长时间、 半峰值时间）
t
标准雷电冲击波：1.2s±30％/50 s ±20％, 幅值误差： ±3％
操作冲击波：一般推荐为非振荡形，250 ±30％ /2500 ±60％ s,幅值 23 误差： ±3％
2.3.1 冲击电压波形的定义
C2
首先C1充电， 然后合上开关， C1经R1向C2充电，形成波头 同时C1和C2经过电阻R2放电， 形成波尾。
高效回路 一般情况下，C1>>C2，所以波尾主要由C1放电的快慢决定 C2和R1－－波头电容和波头电阻， C1和R2－－波尾电容和波尾电阻。 定义放电回路的电压利用系数η为：
U 2m U0
(2)
平均电压：
U p 2nUm U p 2nUm
ip 6 fC
(4n3 3n 2 2n)
(3)
脉动系数：
S U / U p
<5%
可见，脉动与电压降落与电源频率、级数、电容量、负载电流有关
20
减少串级直流高压装置的脉动的方法
1 合理选择级数n
令
U p n 0
得
3
－
C50
5
－
C70
7
R0
u0
1
R
R
＋
R
＋
R1
G5
GC 1
0
＋ －
G2 C
－
＋ －
G3 C
－
G4 C
－
R2 C 2
u
－
2
4
6
－ ＋
R
• 首先调整球隙距离，使G1的放电电压为U0，
G2～G4的放电电压在U0～2U0范围内；
• 对各个电容器同时充电到U0 • G1首先击穿，导致G2～G4依次击穿；
• 各个电容器串联起来对C2和R2放电，在输出端获得幅值很高的冲击
电压
32
一 多级冲击电压发生器的原理
＋ ＋ ＋ ＋
C10
－ －
C30
在波尾时间范围内， e
t
2
0
t
可将电压波形表示为： u (t ) Ae u
1
1 R2 C1
u0
C 1
R2
u
u0
u0 et/ 1
1 u0 2
0
T2
T2
t
u0 e
1
u0 2
T2 0.7 R2 C1
26
单级冲击电压发生器的原理电路（1）
u0
C1
R1
R2
u
U 2m
C1 U0 C1 C2
27
单级冲击电压发生器的原理电路（2）
u 0
C 1
R 1
R2
C2
u0
C 1
R 11
R2
R 12
C2
u
u
(a )
(b)
对于(a)
对于(b)
U 2m
C1 R2 U0 C1 C2 R1 R2
低效回路
效率介于(a)和(c)之间
28
实际的单级冲击电压发生器回路
T V2
V3
（b)两倍电压
C2 C1
V1
C3
带上负载后，三种倍 压装置的输出电压会 降低，并出现脉动
16
（c） 三倍电压
u
u1
Um
0
T 1
t
C1
2
V2 C2
3
V1
u
u2
2Um
倍压整流回路
0
t
u u3
2Um
0
t
17
三 串级直流高压装置
两级直流高压装置
V4
4
5
C4
C3
2
C1
1
V1
V2
各级试验变压器的容量不一样，T1的容量为
P U1 I1 U 2 I 2 U 3 I 3 2U 2 I 2 1
T2的容量为 总的制造容量为 P P P2 3U 2 I 2 1 而串级装置的输出容量为 P / 2U 2 I 2 串级装置的容量利用率为 P/
P2 U 2 I 2 U 3 I 3
2.1.1 工频电压的获得
一、高压试验变压器（特点） （1）绝缘裕度不需要取得太大 （2）试验变压器的容量一般比较小 ，容性阻抗 大。高压侧额定电流一般为1A。对于某些特殊 试品和特殊试验项目，要求试验变压器的额定 电流大于1A。
I 2fCU
P 2fCU
2
4
（续）
（3）油箱本体小、高压套管又长又大。 单套管式，其高压绕组的一端接地，另一端输出额定 全电压 双套管式，铁心和油箱均处于U/2电位，所以油箱不能 放在地上，而必须按全电压的一半对地绝缘起来。用 两只额定电压只有U/2的套管来代替一只额定电压为U 的套管，可以大大降低试验变压器和套管的制造难度 和价格。 （4）连续运行时间短，不需要有复杂的冷却系统。一 般不超过30分钟。 （5）试验变压器的漏抗较大，短路电流较小。
3
4U m
V3
空载时，各点电压为：
U1 U m sin t
U 2 U m U m sin t
C2
U 3 2U m
U 4 3U m U m sin t
T
0
U 5 4U m
18
串级直流高压装置
1'
D1 D1' D2
1
C1 '
2'
C1
2
D2' RL Dn-1
29
放电回路的计算
du0 du2 u 0 u 2 R12C 2 (C1 ) R11 dt dt
du0 du2 du2 1 C1 C2 (u 2 R12C2 ) dt dt R2 dt
解以上方程，可得
u0
C 1
R 11
R2
R 12
C2
u
利用试品的等效电 容做波头电容C2
u2 (t ) KU 0 (e
t
1
e
t
2
)
（1）
K－－回路系数
K
C1R2 1 2
1、 2－－波尾时间常数和波头时间常数
1 2 C1C2 ( R12 R2 R11R2 R12 R11 ) 1 2 C1 ( R11 R2 ) C2 ( R12 R2 )
12
2.2 直流高压实验
特点： 1 试验设备轻便，容量小 2 可同时测量泄漏电流。 3 局放小，对绝缘的损伤小。 4 不如交流耐压实验更接近真实工况。
13
2.2.1 直流高压的获得
一 半波整流和全波整流
V T R R’ C RL
高压硅堆承受两倍的电源电压
Um Umax
U
2U
U max U min I U av U av av RL 2
u
Ae t/ 1
由双指数波叠加而成：
A
A et 1 et 2
t
u (t ) A(e
t
1
e
t
2
)
1 －波尾时间常数。
2 －波头时间常数，
通常
o
A
Ae t/ 2
1 2
24
2.3.2 单级冲击电压发生器
一、 单级冲击电压发生器的原理（1） 在波头时间范围内， e t / 1
(4n 3 2n)
与（2）式比较，减小
3 从上到下逐级增加电容，即Ck＝Ck’=kC
U
nI p 2 fC
U n
2
Ip fC
实际很少采用
21
2.2.2 直流耐压试验的基本接线
22
2.3 冲击高压试验