檢驗和評定電工設備絕緣耐受電壓能力的一種技術手段。一切電工設備的帶電部分與接地部分之間,或與其他非等電位的帶電體之間,都需要采用絕緣結構使它們互相隔離,以保證設備正常運行。單一絕緣材料的介電強度是以沿厚度的平均擊穿電場強度來表示(單位是kV/cm)。電工設備的絕緣結構,如發電機、變壓器的絕緣等,由多種材料組合而成,結構形狀也極為復雜。絕緣結構任一局部范圍內的破壞都會使整個設備喪失絕緣性能。因此,一般只能用可以耐受多高的試驗電壓(單位為kV)來表示設備的整體絕緣能力。絕緣耐壓試驗電壓可表明設備能耐受的電壓水平,但這并不等同于該設備所實際具有的絕緣強度。電力系統絕緣配合的具體要求就是協調和制定各種電工設備的絕緣耐壓試驗電壓,以表明對該設備的絕緣水平要求。絕緣耐壓試驗是一種破壞性試驗,因此,對一些缺少備品或修復時間較長的運行中關鍵設備,應慎重考慮是否進行絕緣耐壓試驗。
國電西高GDYD-M系列絕緣耐壓試驗裝置
電力系統中的各種電工設備在運行時,除承受交流的或直流的工作電壓外,還會遭受各種過電壓。這些過電壓不僅幅值高,而且波形和持續時間都與工作電壓很不相同,對絕緣的影響和可能引起絕緣擊穿的機理也不盡相同。因此,需要采用對應的試驗電壓進行電工設備的耐壓試驗。中國國家標準對于交流電力系統規定的絕緣耐壓試驗有:①短時(1分鐘)工頻耐壓試驗;②長時間工頻耐壓試驗;③直流耐壓試驗;④操作沖擊波耐壓試驗;⑤雷電沖擊波耐壓試驗。并且規定3~220kv的電工設備在工頻運行電壓、暫時過電壓和操作過電壓下的絕緣性能,一般用短時工頻耐壓試驗予以檢驗,可不進行操作沖擊試驗。對330~500kv的電工設備,需用操作沖擊試驗檢驗操作過電壓下的絕緣性能。長時間工頻耐壓試驗是針對電工設備內絕緣劣化和外絕緣污穢的情況而進行的一種試驗檢驗。
絕緣耐壓試驗標準,在各個國家都有具體規定。中國國家標準(GB311.1-83)規定了3~500kv輸變電設備的基準絕緣水平;3~500kv輸變電設備雷電沖擊耐受電壓,一分鐘工頻耐受電壓;以及330~500kv輸變電設備操作沖擊耐受電壓。電工設備制造部門和電力系統運行部門在選擇耐壓試驗的項目和試驗電壓值時,國電西高提醒都應符合國家標準的規定。
工頻耐壓試驗用于檢驗和評定電工設備絕緣耐受工頻電壓的能力。試驗電壓應是正弦波的,頻率應與電力系統頻率相同。通常規定用一分鐘耐壓試驗來檢驗絕緣的短時耐壓能力,用長時間耐壓試驗來檢驗絕緣內部的漸進性劣化,如局部放電的破壞和介質損耗及泄漏電流引起的熱破壞等。戶外電力設備的外絕緣受大氣環境因素的影響,除做表面干燥狀態下的工頻耐壓試驗外,還要做人工模擬大氣環境(如濕、污狀態)下的耐壓試驗。