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摘要：随着电力企业的不断发展，我国电力系统越来越完善，采用的高压电气设备也越来越多，为了保证电力系统的稳定运行，相关人员需要做好高压电气绝缘试验，因为一旦绝缘失效，高压电气设备可能会发生放电或者击穿现象，这会引起较大的安全事故。通过调查发现，高压电气设备绝缘失效会造成大面积停电以及设备爆炸等严重的电力系统事故。本文对高压电气绝缘试验中常见的问题进行了分析与介绍，希望对相关技术人员提供一定帮助。
关键词：高压电气；绝缘；问题
高压电气设备是电力系统的重要组成部分，在电力系统运行的过程中，高压电气设备需要保证在绝缘的条件下运行，如果设备工作的电压过高或者存在雷电冲击电压以及操作冲击电压，则会影响电力系统运行的安全性。在对高压电气设备进行绝缘试验时，有两种试验类型可供选择，一种是破坏性试验，主要是对被测设备进行耐压试验以及放电试验，会对设备造成较大的损害；还有一种是非破坏性试验，主要是测量设备的绝缘性能，不会对设备造成损坏。下面笔者对高压电气绝缘试验中常见的问题进行简单介绍。
1、交流高电压试验
交流高电压试验主要是针对交流高压变压器的绝缘试验，该设备在超过750KV的电压下，在电力系统中采用的是串级连接的方式，这种设备的内绝缘采用的是油浸方式。由于封闭中采用的变压器容量比较小，所以绝缘采用的是六氟化硫气体。试验变压器有两种类型，一种是金属壳，另一种是绝缘壳，其中金属壳又分为单套管与双套管两种类型，而外壳又分为接地与对地绝缘两种类型，在本次试验中，采用的是绝缘壳试验变压器以及外壳对地绝缘的双套管形式，这种选择主要是为了达到串级高压的效果。
在对交流高压变压器进行绝缘试验时，其额定的电压与电流与设备自身的体积、重量以及价格都有着较大的关系，为了保证试验结果的准确性，在选择变压器时，应根据设备的电压等级选择适合的额定电压，还要根据电容量算出试验时需要的额定电流及容量。计算公式如下：
试验电流：Is＝ωCU×10-9A（有效值）
所需变压器容量：Ps＝ωCU×10-9kVA
式中：U———所加的试验电压，kV；
C———被试产品的电容量，pF；
ω———所加电压的角频率。
在本次试验中，电压采用的是频率为48～62Hz的交流电压，波形为两个半波相同的近似正弦波。试验电压的测量值与规定值之间的误差不能超过1%。试验超过60s后，试验电压的测量值与规定值的误差不能超过1%。
2、冲击电压试验
冲击电压试验主要是针对冲击电压发生器进行的，主要是检测高压电气设备受到操作冲击电压后对设备绝缘性的影响。单级冲击电压发生器的基本回路如图1所示。
（a）和（b）均为实际回路
C1-放电电容；C2-负荷电容；R1-波前或阻尼电阻；R2-放电电阻
图1单级冲击电压发生器回路
当电容器C1由直流缓慢充电时，会出现火花间隙G击穿的现象，并且电容器C1受到电阻R1的干扰，会向试品C2充电，从而形成了冲击电压波。在这一过程中，两个电容器经过波尾R2的放电，会形成冲击电压波尾。电容器C1会受到火花间隙G的干扰与限制，这时单级冲击电压发生器不会产生较大的冲击电压，为了达到试验要求，试验人员可以采用多级冲击电压发生器，从而产生较高的冲击电压。
3、无线电干扰测量
高压电气设备在运行时，会发生局部放电的现象。特别是对于绝缘介质为大气的产品（如高压隔离开关、断路器的外绝缘），在电场不均匀处（如尖端）场强很大，将造成大气电离，形成电晕。电晕将在输电线路中开成高频（几百千赫兹至几兆赫兹）电流，而这个频段正是无线电通讯波段，因此电晕电流将对无线电通讯产生干扰。无线电干扰测量试验是对高压电气设备在系统运行电压下产生的无线电干扰信号进行测量。国家标准GB11604-89所给出的标准测试回路采用图2所示接线方式。
回路中符号说明和要求：
高压试验变压器B提供交流试验电压。阻塞阻抗L1、C1，在测试频率上呈现高阻抗。对300Ω负载至少提供35dB的衰减。使用基准频率时L1＝200μH、C1可调，最大为600pF。耦合串联谐振回路L2、C2，电容C2能耐受试品最大试验电压，并自身不产生无线电干扰。也可采用电容器C3代替耦合串联谐振回路L2、C2。匹配电阻R1，为消除射频信号反射，应等于测量电缆波阻抗和测量仪器的输入阻抗Rm。串联电阻R2，R2＝300-0.5R1。电感L3对工频电流提供一个低阻抗通路。L3应大于1mH。过电压保护放电管G。测量仪器M。
4、高压电气绝缘试验中的大气校正因数问题
图2无线电干扰标准测试回路
外绝缘破坏性放电电压与试验时的大气条件有关。通常，给出的试验电压是在标准大气条件下的试验电压。国家标准规定的标准大气条件为：环境温度t0＝20℃；大气压力b0＝101.3kPa；绝对湿度h0＝11g/m3。因此，在对含有外绝缘的试品进行试验时，经常要用到大气校正因数。
利用校正因数可将测得的闪络电压值换算到标准参考大气条件下的电压值；反之，也可将标准参考大气条件下的电压值换算到试验条件下的电压值。破坏性放电电压值正比于大气校正因数Kt。Kt是下列两个因数的乘积：
Kt———空气密度校正因数；
K2———湿度校正因数。
Kt＝K1/K2
实际加于试品外绝缘的电压值U由规定的标准参考大气条件下的试验电压值U0乘以Kt求得：
U＝U0/Kt
反之，可将测量的破坏性放电电压值校正到标准参考大气条件下的电压值：
U0＝U/Kt
空气密度校正因数K1取决于相对空气密度δ，其表达式如下：
K1＝δm
当温度为t（摄氏度表示）和大气压力为b（以千帕表示）时，相对空气密度是：
δ=
m依赖于预放电形式，可从国家标准GB16927.1中查取。湿度校正因数可表示如下：
K2＝Kw
K取决于试验电压类型并为绝对湿度h与相对空气密度δ的比率的函数。
5、结语
通过本文的分析可以看出，高压电气绝缘试验是一项重要的工作，其对电力系统运行的安全性以及稳定性有着较大的影响，只有保证高压电气设备在绝缘的环境下工作，才能降低安全事故发生的概率。在高压电气绝缘试验中，还要了解经常出现的问题，做好防范工作，这样才能保证试验结果的准确性。当前社会，人们对电能有着较高的需求，电力企业只有做好绝缘试验，才能减少大面积断电现象，从而更好的满足用户的需求，为用户提供源源不断的电力。
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