GB/T16927.1-2011 必须采取措施加强外绝缘的耐受水平,以使得能对内绝缘施加正确的试验电压。有关技术委员会应根 据不同的被试设备规定相关措施,包括将外绝缘浸人绝缘的液体或压缩气体中等。 对于外绝缘试验电压高于内绝缘耐受电压的情况。只有当内绝缘具有较大设计裕度时才能正确地 试验外绝缘,否则,除非有关技术委员会另有规定,内绝缘应用额定值进行试验,外绝缘用模型进行试 验。在这种情况下,有关技术委员会应规定所使用的试验程序。 4.4湿试验 4.4.1标准湿试验程序 湿试验程序的目的是模拟自然雨对外绝缘的影响。建议对所有类型的设备进行所有类型的电压 试验。 有关技术委员会应规定湿试验巾试品的布置。 应该用规定的电阻率和温度的水(见表2)喷射试品,落到试品上的水应成滴状(避免雾状),并控制 喷射角度使其垂直和水平分量大致相等。用量雨器测量雨量,量雨器应具有两个隔开的开口均为 (100~750)cm?的容器;一个开口测水平分量,一个开口测垂直分量,垂直的开口面对淋雨方向。 试品相对于雨水垂直和水平分量的方位,应由有关技术委员会规定。 通常湿试验结果与其他高压放电或耐受试验相比,其重复性差,为减少分散性,应采用下述办法: 对于高度小于1m的试品,量雨器要在靠近试品的地方,但要避免试品上溅出雨滴。测量时, 应缓慢地在足够大的区域内移动并求其雨量的平均值。为避免个别喷嘴喷射不均匀的影响, 测量的宽度应等于试品宽度,最大高度为1m; 对于高度在(1~3)m之间的试品。应在试品顶部、中部和底部分别进行测量,每一测量区域 仅涵盖试品高度的三分之一: 对于高度超过3的试品,测量段的数目应增加至覆盖试品的整个高度,但不应重叠; 一一对高度超过8m的试品,测量段数不少于5段。 注:已有的试验经验表明对于超过8m以上的试品,淋雨排宽度≥2m,高度≥15m,最高喷嘴离地高度≥20m的 淋雨装置较易满足试验要求。 一对于水平尺寸大的试品采用类似做法。 试品表面用活性洗涤剂洗净会减少试验的分散性。洗涤剂在开始淋雨之前必须擦净。 试验的结果可能受局部反常(偏大或偏小)淋雨量的影响。如果需要的话,宜采用局部测量进 行检验以改进喷射的均匀性。 淋雨装置应能调整以便在试品上产生表2中规定的在允许容差内的淋雨条件。 只要能满足本标准表2规定的淋雨条件,任何形式的喷嘴均可采用。 应在收集到的即将到达试品的水的样品屮测量雨水的温度和电阻率。若经验证明在水从水箱到达 试品的时候水温没有多大变化,可以由储水箱取样测量。 试品应按规定条件在规定的容差范围内至少不间断预淋15min,预淋时间不包括为调整喷水需要 的时间。开始时也可以用自来水预淋l5in,接着在试验开始前需用规定条件的水连续预淋至少 2min。雨水条件应在试验开始前进行测量。 除非有关技术委员会另有规定,湿试验的试验程序和规定的相应干试验的程序相同。交流电压湿 试验的持续时间为60$。如果没有其他规定,一般交流和直流电压湿耐受试验时,允许闪络一次,但在 重复试验时不得再发生闪络。 11
GB/T16927.1-2011 表2标准湿试验程序的淋雨条件 垂直分量 mm/min 1.02.0 所有测量点的平均淋雨率 水平分量 mm/min 1.02.0 单独每次测量和每个分量的极限值 mm/min 平均值士0.5 雨水温度 ℃ 周围环境温度±15 雨水电导举 uS/cm 100±15 4.4.2湿试验的大气修正 湿试验时应按4.3进行空气密度修正,但不进行湿度修正。 4.5人工污秽试验 人工污秽试验是为了得到外绝缘在典型污秽运行条件下的性能,不必模拟特定的运行条件。详细 的方法见GB/T4585。 5直流电压试验 5.1直流试验电压的有关术语和定义 5.1.1 试验电压值value of the test voltage 试验电压的算术平均值。 5.1.2 纹波ripple 相对于直流电压算术平均值的周期性偏差。 5.1.3 纹波幅值ripple amplitude 纹波的最大值与最小值之差的一半。 注:在纹波波形近似正弦时,纹波幅值可由实际有效值乘以√2。 5.1.4 纹波因数ripple factor 纹波幅值与试验电压值之比。 5.2试验电压 5.2.1对试验电压的要求 5.2.1.1电压波形 除非有关技术委员会另有规定,试品上的试验电压应是纹波因数不大于3%的直流电压。 注:纹波幅值的增加直接与阻性电流的增加有关。有严重流注放电的绝缘试验会导致很大的纹波,和/或电压跌 落。湿试验和污秽试验要求电源能提供足够人的阻性电流,参见GB/T22707。 5.2.1.2容差 如果试验持续时间不超过60s,在整个试验过程中试验电压测量值应保持在规定电压值的士1%以 12
GB/T16927.1-2011 内;当试验持续时间超过60s时,在整个试验过程中试验电压测量值则应保持在规定电压值的士3% 以内。 注:必须强调,容差为试验电压规定值与试验电压测量值之间允许的差值。它与测量不确定度不同(见3.3.1)。 电源的额定输出电流应使试品电容在适当短的时间内充电。但当试品电容很大时,也允许长达几 分钟的充电时间。当进行湿试验或污秽试验时,电源(包括储能电容)还应能提供试品的瞬时放电电流 且其电压降应小于10%。 5.2.2试验电压的产生 试验电压一般用变压器整流回路产生。对试验电源的要求很大程度上取决于试品的类型和试验条 件。这些要求主要由电源所提供的试验电流的数值和特性确定。试验电流的主要组成部分见5.2.4。 5.2.3试验电压的测量 算术平均值、纹波因数和试验电压的瞬时压降应使用满足GB/T16927.2规定的认可测量系统 测量。 在测量纹波、瞬态电压或电压稳定性时,测量装置的响应特性应符合要求。 5.2.4试验电流的测量 在测量流过试品的电流时,可以区分出几个独立的分量。对同一个试品和同一试验电压,各分量的 大小可能差几个数量级。这些分量是: )电容电流:由于开始加上试验电压或由于试验电压上纹波或其他波动所引起。 b)介质吸收电流:由于绝缘中发生缓慢的电荷位移而引起。电流可持续几秒至几小时。该过程 局部可逆。当试品放电或短路时,可观察到反极性电流。 c)持续泄漏电流:当a)和b)分量衰减到零后,在恒定电压下达到稳态的直流电流。 d)局部放电电流。 测量)、b)、c)3个分量时需用量程较宽的仪器。应注意保证仪器对某一个电流分量的测量不受 其他分量的影响。对于非破坏性试验,有时可以从观测电流随时间的变化规律中了解绝缘状态。 每个电流分量的相对幅值和重要性取决于试品的类型和状态、试验的目的以及试验的持续时间。 当特别需要区分某一特定分量时,相应的测量程序由有关技术委员会规定。 应使用校准过的测量系统进行电流测量。 应使用GB/T7354局部放电测量标准中规定的专用仪器进行局部放电脉冲电流的测量。 注:由于直流电压试验中可能出现破坏性放电,其电流远大于常规电流,因此通常应在直流电流测量回路中使用电 压保护装置。 5.3试验程序 5.3.1耐受电压试验 对试品施加电压时应从足够低的数值开始,以防止瞬变过程引起的过电压的影响;然后应缓慢地升 高电压,以便能在仪表上准确读数,但也不应太慢,以免试品在接近试验电压U时耐压的时间过长。如 果当电压高于75%U时以2%U/s的速率上升,通常能满足上述要求。将试验电压值保持规定的时间 后,通过适当的电阻使问路电容(包括试品电容)放电来降低电斥。 耐受电压的持续时间应由有关技术委员会根据试品的电阻和电容决定的达到稳态电压分布的时间 来确定。若有关技术委员会没有规定,则耐受电压试验持续时间为60$。 电压的极性或每种极性电压的施加次序,以及任何不同于上述规定的要求应由有关技术委员会 规定。 如果试品上没有破坏性放电发生,则满足耐受试验要求。 衣
GB/T16927.1一2011 5.3.2破坏性放电电压试验 在试品上施加电压并连续升压(同耐受电压试验)直至试品上发生破坏性放电。应记录破坏性放电 发生瞬间的最后电压值。该试验应重复n次,以得到一组n个电压测量值。 有关技术委员会规定升压速度、施加电压次数和评估试验结果的方法(见附录A)。 5.3.3确保破坏性放电电压试验 在试品上施加电压并连续升压(同耐受电压试验)直至试品上发生破坏性放电。应记录破坏性放电 发生瞬间前的最后电压值。该试验需重复n次,以得到一组n个电压测量值。 如果在该组电压中没有一个电压高于确保破坏性放电电压,则认为满足试验要求。 有关技术委员会应规定施加电压的次数和升生速度。 6交流电压试验 6.1交流电压试验的术语和定义 6.1.1 交流电压峰值peak value of an alternating voltage 正负半波峰值的平均值。 注:在许多情况下仪器只测量一个极性的峰值,如果经确认电压波形对称,且在6.2.1.1要求的范围内,这样的单 极性峰值是可以接受的。 6.1.2 试验电压值value of the test voltagc 峰值除以√2 注:有关技术委员会可能要求测量试验电压的方均根值(有效值),而不是峰值。例如考虑热效应时,测量方均根值 可能更有意义。 6.1.3 方均根(有效)值r.m.s.value 一个完整的周波中电压值平方的平均值的平方根。 6.1.4 电压跌落voltage drop 几个周波的短时间内试验电压的瞬时降低。 6.2试验电压 6.2.1对试验电压的要求 6.2.1.1电压波形 试验电压一般应是频率为45Hz~55Hz的交流电压,通常称为工频试验电压。有些特殊试验,有 关技术委员会可规定频率低于或高于这一范围。 注1:IEC60060-1颜率范围为45Hz~65Hz,考虑到60Hz对我国电网不适用,故将频率范围定为45Hz~55Hz, 以便与GB311.1相一致。 注2:GB/T16927.3规定的交流试验电压的频率为10Hz~500Hz。 试验电压的波形应为近似正弦波,且正半波峰值与负半波峰值的幅值差应小于2%。若正弦波的 峰值与有效值之比在√2士5%以内,则认为高压试验结果不受波形畸变的影响。 14
GB/T16927.1-2011 对于常用的一些试验回路允许更大的偏差。但注意,特别是试品具有非线性特性,可能会使正弦波 产生严重畸变。 注:除了上述要求,可用总谐波失真度(THD)来表征波形畸变,因为这可能对局部放电模式识别测量很重要。具体 可由有关技术委员会规定。 U THD= U 式中: U1一基波有效值; Um-一是n次谐波有效值; m一为考虑的最高次谐波。 除非有关技术委员会另有规定,实际情况下认为m=7就足够了。 6.2.1.2容差 若试验持续时间不超过60s时,在整个试验过程中试验电压的测量值应保持在规定电压值的 士1%以内。当试验持续时间超过60s时,在整个试验过程巾试验电压测量值应保持在规定电压值的 士3%以内。 试验电压源,包括附加电容,应足以提供瞬态放电电流,并在湿试验和污秽试验时压降不超 过20%。 注:必须强调,容差为试验电压规定值与试验电压测量值之间允许的差值。它与测量不确定度不同(见3.3.1)。 6.2.2试验电压的产生 6.2.2.1一般要求 试验电压一般用升压试验变压器产生,也可用串联谐振或并联谐振回路产生。 试验回路的电压应足够稳定。不致受泄漏电流变化的影响。试品上非破坏性放电不应使试验电压 降低过多及维持时间过长以致明显影响试品上破坏性放电电压的测量值。 在非破坏性放电的情祝下,除有关技术委员会另有规定外,只要表明试验电压值在相应放电发生后 的几个周期时间内变化不超过5%,并且非破坏性放电期间瞬时电压降不超过电压峰值的20%,则认为 耐压试验通过。试验回路的特性必须满足上述要求,它与试验类型(干试验、湿试验)、试验电压水平和 试品性能有关。 注:非破坏性放电可能使试品接线端之间的电压产生较大波动。这种现象可能造成试品和试验变压器损坏,补救 的办法通常是在高压回路内串人电阻,但电阻应足够小,使其不能影响施加到试品上的试验电压值。 试品和所有外接电容的总电容量应足以确保测得的破坏性放电电压不受试品非破坏性局部放电或 预放电的影响。通常,总电容量在0.5nF~1.0nF范围内就足够了。 6.2.2.2对试验变压器回路的要求 高电压试验时,随着电压的上升,通常会在负载电流上叠加随时间变化的电流脉冲。试验布置、连 接试品的引线、大气条件、试验电源的特性和其他因素会影响电流脉冲的幅值和持续时间。对被试设备 来讲,产生一些脉冲属正常现象,因为试验电压远远高于运行电压,且这些设备试验时电极尺寸不够大, 接地屏蔽不良,从而会产生电晕。由于电流脉冲持续时间短,传统的交流测量系统无法识别电压跌落, 有随时间变化的泄漏电流脉冲时的交流试验系统的电压稳定性可用一频带足够宽的电生测量系统来 检测。 一般来说,当出现变化的泄漏电流时,为了使电压的稳定性和电压跌落小于要求值的5%,就必须 要求试验电源系统(变压器、调压器等,或发电机)的短路阻抗小于20%。 15