對交流試驗電壓的要求

電壓頻率與波形

試驗電壓一般應(yīng)是頻率為45Hz~65Hz 的交流電壓，通常稱為貢品試驗電壓。按有關(guān)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，有些特殊試驗可能要求頻率遠(yuǎn)低于或高于這一范圍。例如，對交聯(lián)聚乙烯電纜可采用 0.1Hz的交流耐壓或 10Hz~300Hz 的交流耐壓。

試驗電壓的波形為兩個半波相同的近似正弦波，且峰值和方均根(有效)值之比應(yīng)在√2±0.07以內(nèi)，如滿足這些要求，則認(rèn)為高壓試驗結(jié)果不受波形畸變的影響。

對某些試驗回路，需允許較大的畸變。應(yīng)注意到被試品，特別是有非線性阻抗特性的被試品可能是波形產(chǎn)生明顯畸變。

注：如果各次諧波的方均根(有效)值不大于基波方均根值的 5%，則認(rèn)為滿足上述對電壓波形的要求。

容許誤差

如果有關(guān)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)無其他規(guī)定，在整個試驗過程中試驗電壓的測量值應(yīng)保持在規(guī)定電壓值的士1%以內(nèi)；當(dāng)試驗持續(xù)時間超過 60s 時，在整個試驗過程中試驗電壓測量值可保持在規(guī)定電壓值的士3%以內(nèi)。

注：容許偏差為規(guī)定值和實測值的差。它與測量誤差不同，測量誤差是指測量值與真值之差。

交流試驗電壓的產(chǎn)生方式

工頻高電壓通常采用高壓試驗變壓器來產(chǎn)生;對電容量較大的被試品，可以采用串聯(lián)諧振回路產(chǎn)生高電壓:對于電力變壓器、電壓互感器等具有繞組的被試品，可以采用 100~300Hz 的中頻電源對其低壓側(cè)繞組激磁在高壓繞組感應(yīng)產(chǎn)生高壓。

高壓試驗變壓器回路

交流耐壓試驗的接線，應(yīng)按被試品的電壓、容量和現(xiàn)場實際試驗設(shè)備條件來決定。通常試驗變壓器是成套設(shè)備。

在進行變壓器、電容器等電容量較大的被試品的交流耐壓試驗時，試驗變壓器的容量常常難以滿足試驗要求，現(xiàn)場常采用電抗器并聯(lián)補償。當(dāng)參數(shù)選擇適當(dāng)，使兩條并聯(lián)支路的容抗與感抗相等時，回路處于并聯(lián)諧振狀態(tài)，此時試驗變壓器的負(fù)載最小。采用并聯(lián)諧振回路應(yīng)特別注意，試驗變壓器應(yīng)加裝過流速斷保護裝置，因為當(dāng)被試品擊穿時，諧振消失，試驗變壓器有過電流的危險。

串聯(lián)諧振電路

對 GIS、發(fā)電機和變壓器交聯(lián)電纜、高壓斷路器等電容量較大、試驗電壓高的被試品進行交流耐壓試驗，需要大容量的試驗設(shè)備，可采用串聯(lián)諧振試驗裝置，它能夠以較小的電源容量對較大電容和較高試驗電壓的被試品進行耐壓試驗，回路由被試品負(fù)載電容和與之串聯(lián)的電抗器和電源組成。

由于試驗回路中的R很小，故試驗回路的品質(zhì)因數(shù)很大。在大多數(shù)正常情況下，Qs可達(dá)50 左右，即輸出電壓是勵磁電壓的50倍，因此用這種方法能用電壓較低的試驗變壓器得到較高的試驗電壓。由于試驗時回路處于諧振狀態(tài)，回路本身具有良好的濾波作用，電源波形中的諧波成分在試品兩端大為減少，通常輸出良好的正弦波形電壓。

當(dāng)被試品擊穿時，電路失去諧振條件，電源輸出電流自動減小，試品兩端的電壓驟然下降，從而限制了對被試品的損壞程度。

根據(jù)調(diào)節(jié)方式的不同，串聯(lián)諧振裝置分為工頻串聯(lián)諧振裝置(帶可調(diào)電抗器、或帶固定電抗器和調(diào)諧用電容器組，工作頻率 50Hz)和變頻串聯(lián)諧振裝置(帶固定電抗器，工作頻率般10Hz~300Hz)兩大類。

工頻串聯(lián)諧振裝置所用電抗器的電感量能夠連續(xù)可調(diào)，當(dāng)試驗電壓較高時，可以作成幾個電抗器串聯(lián)使用。

變頻串聯(lián)諧振裝置依靠大功率變頻電源調(diào)節(jié)電源頻率，使回路達(dá)到諧振，所用電抗器的電感量是固定的(不可調(diào))。試驗頻率隨被試品電容量不同而改變。由于變頻串聯(lián)諧振裝置的試驗頻率隨不同電容量的被試品而變化,所以其使用范圍受到限制。

串聯(lián)諧振裝置在實際使用時，試驗回路調(diào)諧必須在很低的勵磁電壓下進行，調(diào)節(jié)電抗器電感或改變電源頻率，使試品端的電壓達(dá)到最大，此時，回路達(dá)到諧振狀態(tài)，再按規(guī)定的升壓速度升高勵磁電壓，使高壓側(cè)達(dá)到試驗電壓。耐壓完畢，均勻、快速降壓后，切斷電源。