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高压电气试验
高压电气试验是试验电气设备绝缘性能好坏的电气方面试验。需要试验的部件有变压器、开关、避雷器、互感器。试验过程需屏蔽来减小湿度。
目 录
1局部放电试验
2截波冲击试验
3全波冲击试验
4操作波试验
5高压试验的重要性
6绝缘劣化学或损坏的主要原因
6.1 化学原因
6.2 温度原因
6.3 机械原因
6.4 电气原因
7试验人员的素质要求
8作用和意义
1局部放电试验
局部放电试验是非破坏性试验项目，目前有两类试验方法，一种是以工频耐压作为预激磁电压，降到局部放电试验电压(一般为Um/√3的倍数，变压器为1.5倍，互感器为1.1～1.2倍)，持续时间几分钟，测局部放电量；另一种是以Um为预激磁电压，降到局部放电试验电压，持续1小时，测局部放电量。后一种为变压器所采用。预激磁电压是模拟运行中过电压，预激磁电压激发的局部放电量不应由局部放电试验电压所延续，概念是系统上有过电压时所激发的局部放电量不会由长期工作电压所延续。这一方法是使变压器或互感器在Um/√3长期工作电压下无局部放电量，以保证变压器能**运行，使局部放电起始电压与局部放电熄灭电压都能高于Um/√3。
因此，变压器的绝缘结构设计、绝缘件加工与工艺处理、带电与接地电极表面场强、绝缘介质的承受场强等都要使局部放电量小于规定值来考虑。不能以主、纵绝缘是否放电作为依据。
以工频耐压作为预激磁电压时，局部放电试验电压的持续时间一般较短，约1～5分钟。延长局部放电试验电压持续时间对绝缘是较为严峻，有时会引起破坏性损坏。以Um作为预激磁电压时局部放电试验电压持续时间较长，标准要求为1小时，能承受多长时间与绝缘结构的伏秒特性有关。
局部放电量一般与带电与接地电极表面的场强有关，与电源的频率无关。试验地点的背境噪声要小，电源的局部放电量要隔离。
从试验顺序而言，局部放电试验应放在所有绝缘试验之后，从试验类型而言。长时感应带局部放电试验或短时感应带局部放电试验之一要作为变压器出厂试验。从变压器的Um等级而言，现有标准，Um≥252kV起要作局部放电试验，正在修订的IEC76-3，Um≥126kV起要作局部放电试验。
从具体铁心结构而言，采用三相五柱铁心结构的变压器，在作局部放电试验时不能使上下铁轭内磁通密度饱和。从绝缘结构而言，应能承受三相法作局部放电试验的要求。
2截波冲击试验
一般是波尾截断的波形，可用IEC标准棒状间隙截断，也可用多极点火截断装置截断。用多极点火截断装置截断时，可获得较准的截断时间，示伤波的截断时间差异大于0.15μS，截波冲击试验结果就有问题。用棒状间隙截断就不易从截断时间的差异来判断是否能通过试验。
截波试验电压为110%全波试验电压时，如截断时间小于等于3μS时，两者强度相同。与GIS联的变压器必须要考虑截波试验。
截波试验必须与全波试验交替进行。一般采用负极性截波。
3全波冲击试验
正在修订的IEC76--3标准，已将全波冲击试验列为Um≥126kV变压器的出厂试验项目。要进行突发短路试验(特殊试验项目之一)的变压器，要在短路试验后作全波冲击试验。
4操作波试验
正在修订的IEC76－3标准，已将操作波试验列为Um≥252kV变压器的出厂试验项目。由于不作操作波试验的Um=252kV变压器的相间绝缘决定于全波冲击试验或长时感应带局部放电测量的试验。要进行操作波试验时，外部空气间隙的相间绝缘尺寸就要由操作波试验电压决定，可能要比不考核操作波试验时外部空气间隙要放大。
从以上分析可知，按新IEC76－3标准来考核变压器的绝缘性能时，很多设计原则要重新考虑，工艺加工方案要相应更改，试验工作量要大为增加。
新IEC76-3标准是总结国内外经验而进行修订的，贯彻这一标准的时间不会太久了，修订主要内容已于1996年7月30日～8月1日的"沈阳IEC TC14"会议上讨论了，工作组根据讨论情况将作调整。下一次IEC TC14会议要通过IEC76-3修改后标准。
能进行检测的机构有苏州电器科学研究所、国家电器产品质量监督检验中心
5高压试验的重要性
众所周知，电力生产的特点是发电、供电、用电同时完成。任何一个环节发生故障都会使用户停电，给工农业生产人民的生活带来损失。尤其在当前构建和谐的社会大气氛中停电将会带来更巨大的损失，为此电力生产必须***。
**生产，防止事故发生。控制手段就两条。一是人的因素，二是设备质量可靠程度。
电力系统内的发、供、用电设备除了长期在额定电压下运行之外，必须具备在过电压下的绝缘强度。过电压是指超过正常运行电压，它是电气设备或保护设备损坏的电压升高。在电力系统各种事故中，很大一部分是由于过电压造成设备的绝缘损坏引起的。当绝缘有缺陷时若不及时发现排除，*终导致设备损坏造成停电事故。影响了生产和人民的安居生活。而高压试验的目的就是通过一定的手段依靠相关的检测设备采用模拟的方法检验电气设备绝缘性能的可靠程度为**发、供、用电提供可靠有力数据。
电气设备的绝缘的缺陷大致分为两类：一类是整体性缺陷如绝缘老化、变质、受潮和脏污等使绝缘性能完全下降;另一类是局部缺陷，如：绝缘局部受损、受潮和脏污等使绝缘性能下降。不论何类绝缘缺陷都能通过高压预防试验检查出来。所以电气设备在运行了一定时间都要进行定期检测试验。这是目前我国对电气设备**运行采取的有力保证措施重要措施。通过高压试验掌握电气设备绝缘变化规律及时发现缺陷。采取相应的维护和检修措施，避免电气设备绝缘在额定电压与过电压的作用下击穿而造成停电事故。
电气设备的绝缘预防试验一般分为绝缘性能的特性试验和强度试验两种。前者又称为非破坏性试验，是指在较低电压作用下或用其他不损伤绝缘的办法。从不同角度对设备绝缘各种特性进行的试验。如绝缘电阻试验，泄漏电流试验和介质损耗因数试验等。后者又称破坏性试验，是对电气设备的绝缘在较高电压作用下的一种耐压试验。如直流耐压试验和交流耐压试验等。高压试验是判断运行中的电气设备**的重要措施。
6绝缘劣化学或损坏的主要原因
目前高压电气设备安装在户外的还很多，受环境影响较大。因此电气设备的绝缘就容易损坏，电力系统中的事故很大部分就是由于设备绝缘损坏造成。造成绝缘劣化或损坏的原因很多。但归纳起来主要有化学、温度、机械和电气四种：
化学原因
电气设备的绝缘均为有机绝缘材料(如橡胶、塑料、纤维、沥青、油漆、蜡等)和无机绝缘材料(如云母、石棉、石英、陶瓷、玻璃等)组成。这些材料长期在户外工作耐受着日照、风沙、雨雾、冰雪等自然因素的侵蚀。在高压工作的电气设备还经常受温度、气压、气温的变化对绝缘产生的影响。在含有化学腐蚀性气体环境下工作的电气设备虽然有一定的抵御能力，但长期在这些因素环境中绝缘材料会引起一系列的化学反应。使绝缘材料的性能与结构发生变化，降低绝缘的电气和机械性能。
温度原因
温度升高是造成绝缘老化的重要因素，电气设备的过负荷、短路或局部介质损耗过大引起的过热都会使绝缘材料温度大大升高，导致热稳定的破坏严重时造成热击穿。
电气设备在运行中，由于负荷的变化和冷却介质温度的脉动使绝缘的温度产生非常有害的频繁变化。电气设备中广泛应用的有机绝缘材料，在长期温度脉动作用下会引起绝缘介质弹性疲劳和纤维折断。而使绝缘材料老化。
当温度发生剧烈变化时，会使绝缘龟裂折断或密封**。绝缘材料常与金属材料紧密结合在一起，由于两者的热膨胀系数相差甚大，当温度发生变化时，在绝缘材料的内部或两者的结合面处将产生很大应力，引起绝缘损坏。
机械原因
电气设备的绝缘除承受电场作用外，还要受到外界机械负荷，电动力和机械振动等作用。输电线的绝缘子起绝缘作用。还长期承受导线拉力的作用。隔离开关支柱绝缘子在分合闸操作时需承受扭曲力矩的作用。在外界机械力与电动力作用下会造成绝缘材料裂纹，使绝缘的电气性能大大降低，甚至造成重大事故。
电气原因
绝缘的作用是将电位不等的导体分隔开。绝缘的好坏也就是电气设备耐受电压的强弱，各种电压等级的电气设备都需要有相应耐电压能力。电气设备的绝缘强度应保证绝缘在*大工作电压持续作用下与超过*大工作电压一定值的短时过电压作用下都能**运行。
7试验人员的素质要求
(一) 认真细致地做好电气设备的绝缘预防性试验
周期与标准是我国电力工业还半个多世纪经验的积累与总结。对预防性试验具有重要的指导意义，必须认真学习和执行。
在试验项目行选择上应尽量**，以防带有严重绝缘缺陷的设备投入运行。
由于电气设备的运行环境不同，绝缘的劣化速度也不一样。例如：经常操作的断路器需每年试验;正常运行的变压器在5~10年里需试验，发电机绕组由于在运行中受振动影响，也必须每年进行一次交流耐压试验。
(二) 应具备较高的分析判断能力
试验结果是分析判断的依据，正确地运用试验标准判断绝缘的优劣，估计出绝缘缺陷发展的趋势和严重程度的技术。
当个别的项目的试验结果达不到规程要求或此设备没有标准可参考时，应具备以下技能：
1. 应深入检修现场，了解此设备检修过程中有哪些缺陷，已处理了多少，还有哪些未消除，同时了解设备在运行过程中的负荷变化。温度及环境等资料供判断。
2. 对照往年试验结果并了解本年运行情况，以论证自己的判断结果。
3. 参照同类设备的各项参数，同时做同项目试验，得出结果对比，给出确切的试验报告。
(三)具备分析绝缘事故能力
通过对设备试验结果的分析，得出绝缘事故产生原因。提出解决，防止再次发生绝缘事故的方案。
8作用和意义
电力系统包括众多的电气设备，有些电气设备的故障甚至会威胁到整个系统的**供电。电力生产的实践证明，对电气设备按规定开展检测试验工作，是防患于未然，保证电力系统**，经济运行的重要措施之一。“预防性试验”由此得名。
对于新安装和大修的电气设备进行的试验，称为交接验收试验，其目的是鉴定电气设备本身及其安装和大修的质量。交接验收试验和预防性试验的目的是一致的。 由于电力设备在设计和制造过程中，不免存在一些质量问题，而且在安装过程中也可能出现损坏，由此将造成一些潜伏性缺陷。电力设备在运行中经常处于热，化学，机械振动以及其他因素的影响，其绝缘易出现劣化，甚至失去绝缘性能，造成事故。
有关统计，电力系统60%以上的停电事故是由设备绝缘缺陷引起的。设备绝缘的劣化，都有一个发展期，在这个发展��，绝缘材料会发出一些物理，化学信息，这些信息反映出绝缘状态的变化情况。这就需要电气试验人员通过电气试验，了解掌握绝缘情况，以便在故障发展的初期就能够及时准确发现缺陷并处理。
9分类
按试验的作用和要求不同，电气试验可分为绝缘试验和特性试验两大类。
绝缘试验
电气设备的绝缘缺陷，一种是制造时潜伏下来的；一种是在外界作用下发展起来的。外界作用有工作电压，过电压，潮湿，机械力，热作用，化学作用等等。
上述各种原因造成的缺陷，可分为两大类
（1）集中性缺陷。如绝缘子的瓷质开裂；发电机的绝缘局部磨损；电缆绝缘的气隙在电压作用下发生局部放电。
（2）分布性缺陷。指电气设备的整体绝缘性能下降。如发电机，套管等绝缘中的有机材料受潮，老化，变质等。
绝缘内部的缺陷存在，降低了电气设备的绝缘水平，我们可以通过试验的方法，把隐藏的缺陷检查出来。试验方法一般分两类：
（1）非破坏性试验。是指在较低的电压下，或在不破坏绝缘的基础上测量各种特性，从而判断绝缘内部的缺陷。实践证明，这类方法是有效的，但由于试验电压较低，缺陷不能充分暴露，目前还不能只靠它判断绝缘水平。
（2）破坏性试验，或称耐压试验。这类试验对绝缘的考验是严格的，特别是能揭露那些危险性较高的集中性缺陷。通过这类试验，能保证绝缘有一定的水平和裕度，其缺点是有可能在试验中给被试设备的绝缘造成损伤。但目前仍是绝缘试验中的一项主要方法。 为了避免破坏性试验对绝缘的损伤，破坏性试验要在非破坏性试验之后进行。
特性试验
通常把绝缘以外的试验统称为特性试验。这类试验主要是对电气设备的电气机械方面的某些特性进行测试，如变压器的变比试验，极性试验；线圈的直流电阻；断路器的导电回路电阻，分合闸时间和速度试验等。
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