第五工作組

在高壓設(shè)備或系統(tǒng)（見圖1）的壽命周期中，需進(jìn)行許多試驗(yàn)和測(cè)量來確定其絕緣條件和狀況。這些測(cè)試結(jié)果被編成“壽命數(shù)據(jù)記錄”，以供日后診斷故障作參考之用。高壓局部放電現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，位于例行試驗(yàn)與投運(yùn)后監(jiān)控測(cè)試（帶電或非帶電）之中間。

除了型式試驗(yàn)和例行試驗(yàn)外，現(xiàn)場(chǎng)高壓試驗(yàn)是質(zhì)量保證的一個(gè)重要部分?，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)適用于：

作為現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行的一部分，以表明設(shè)備從制造廠家運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)，以及現(xiàn)場(chǎng)的施工安裝，并未造成任何設(shè)備的損壞，而這損壞將會(huì)降低絕緣的耐壓，低于配合耐壓水平Ucw。

在現(xiàn)場(chǎng)通過修理后，說明該設(shè)備已成功修復(fù)完好。

在資產(chǎn)管理程序的框架內(nèi)，為了診斷的用途，提供有關(guān)的數(shù)值給診斷指示器（即局部放電數(shù)值和介質(zhì)參數(shù)），為今后的試驗(yàn)結(jié)果作參考?，F(xiàn)場(chǎng)的試驗(yàn)，通常在接受到條件監(jiān)控程序所發(fā)出的警告后才進(jìn)行的。

還有，依據(jù)高壓元件的特殊條件，需考慮下列各項(xiàng)：

依據(jù)試驗(yàn)的程序而選取特殊的元件，進(jìn)行試驗(yàn)以達(dá)到期望的結(jié)果。

進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)時(shí)，與水平和耐壓應(yīng)力的延續(xù)時(shí)間有關(guān)，可能出現(xiàn)耐壓水平降低或擊穿的風(fēng)險(xiǎn)。

耐壓試驗(yàn)所選用的電壓水平，將提供通過或不通過的信息。這就需要從絕緣系統(tǒng)中，進(jìn)行可能性場(chǎng)強(qiáng)效果的局部放電測(cè)量辦法來確認(rèn)。

高壓試驗(yàn)具有不同的目的，一方面是診斷和監(jiān)控絕緣，另一方面有時(shí)會(huì)出現(xiàn)完全不同的結(jié)果（見表1）。但是各種測(cè)試現(xiàn)象均具有一個(gè)共同的物理背景，這就是電場(chǎng)中的介質(zhì)情況。因此，在工廠和現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)試（帶電或不帶電）需要協(xié)調(diào)一致。這樣，局部放電測(cè)試可提供給現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)程序很大的改進(jìn)和優(yōu)勢(shì)。

局部放電測(cè)試對(duì)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)保證試驗(yàn)，以及條件評(píng)估的監(jiān)控均起著十分重要的作用。與整體介質(zhì)參數(shù)的診斷不同，例如tans，εr和介質(zhì)反應(yīng)等，均涉及到這個(gè)介質(zhì)的整體，但局部放電只涉及到局部絕緣的缺陷。這些“弱點(diǎn)”是絕緣系統(tǒng)的一部分，當(dāng)承受到某些應(yīng)力的環(huán)境，例如機(jī)械的，化學(xué)的，熱力或電力特性，通過嚴(yán)重的局放活動(dòng)后，很快就會(huì)出現(xiàn)擊穿現(xiàn)象。

對(duì)于新的絕緣，其主要的缺陷是由包括有高壓耐壓試驗(yàn)，連同局放測(cè)試在內(nèi)的常規(guī)例行試驗(yàn)所引起和積累出來的缺陷。對(duì)于已使用過的高壓設(shè)備絕緣（已投運(yùn)多年并曾試驗(yàn)成功），其主要缺陷可能由于高電力、熱力或機(jī)械應(yīng)力，或者絕緣本身老化所做成。這說明局部放電可提供故障的預(yù)兆，或者是前面所述的“弱點(diǎn)”，通過某一段長時(shí)間的運(yùn)行累計(jì)起來，形成了整體絕緣中的某些缺陷。換而言之，局部放電可指示出固體或混合絕緣不可逆轉(zhuǎn)的破壞。這是十分重要，包括通過質(zhì)量保證試驗(yàn)來檢測(cè)產(chǎn)品的缺陷，以及通過診斷試驗(yàn)，查出運(yùn)行中的設(shè)備老化而引起各種弱點(diǎn)和缺陷。因此，所有的高壓耐壓試驗(yàn)，包括現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，應(yīng)同時(shí)進(jìn)行局部放電測(cè)試。

當(dāng)進(jìn)行高壓介質(zhì)耐壓試驗(yàn)時(shí)，絕緣將承受特定的試驗(yàn)電壓（ut），在指定的時(shí)限（tt）內(nèi)，見圖1。如果絕緣能承受施加的應(yīng)力，試驗(yàn)便成功。如果絕緣不能承受此耐壓試驗(yàn)而出現(xiàn)破壞性放電，這個(gè)結(jié)果就明顯地告知我們?cè)囼?yàn)失敗。因此，耐壓試驗(yàn)是一個(gè)直接的試驗(yàn)，意圖破壞有缺陷的絕緣，而質(zhì)量良好的絕緣可以通過這試驗(yàn)。

當(dāng)非直接試驗(yàn)其他參數(shù)時(shí)，例如現(xiàn)在局放測(cè)試。試驗(yàn)時(shí)絕緣通過了試驗(yàn)，但其測(cè)出的參數(shù)值仍低于預(yù)先確定的極限值。這個(gè)極限值可以從實(shí)驗(yàn)室內(nèi)推算，亦可從現(xiàn)場(chǎng)的經(jīng)驗(yàn)取得，通過物理的樣板進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬，或者簡單地由使用者與制造廠家協(xié)商?，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果的可靠性與這個(gè)極限值原先如何決定的有十分密切的關(guān)系，亦與現(xiàn)場(chǎng)的電壓水平和試驗(yàn)的時(shí)限長短有關(guān)。在大多數(shù)情況來說，非直接試驗(yàn)結(jié)果的可靠性，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于直接試驗(yàn)。

此外，還要考慮耐壓試驗(yàn)對(duì)壽命時(shí)間的消耗。每一次電力應(yīng)力消耗其壽命的時(shí)間，這取決于一些參數(shù)，例如電壓水平，試驗(yàn)的時(shí)限長短及試驗(yàn)頻率等。質(zhì)量良好的絕緣比帶缺陷的絕緣，能承受更高的耐壓水平。耐壓試驗(yàn)必須忽略良好絕緣的壽命時(shí)間消耗，而且具有足夠高度的電壓擊穿帶缺陷的絕緣（見圖2）.

對(duì)于不能自動(dòng)修復(fù)的絕緣，應(yīng)注意到帶缺陷的絕緣，可能通過了耐壓試驗(yàn)，但由于試驗(yàn)的應(yīng)力觸動(dòng)其缺陷，所以在運(yùn)行中隨時(shí)都會(huì)出現(xiàn)故障。要查出絕緣的缺陷，耐壓試驗(yàn)必須與敏感的局放測(cè)試合并進(jìn)行（見圖3）。電壓要逐級(jí)升高至最高試驗(yàn)電壓，然后同樣逐級(jí)降低電壓。每一級(jí)的電壓水平以及加壓的時(shí)間，對(duì)于電力電纜，氣體絕緣開關(guān)（GIS）以及電力變壓器，應(yīng)各有所不同。每一級(jí)的局放電壓（ut）高低，不應(yīng)超過確定的極限值，而局放的開始及結(jié)束電壓均應(yīng)高于最高運(yùn)行電壓。我們建議在進(jìn)行局放測(cè)試之前，先進(jìn)行耐壓水平試驗(yàn)，因?yàn)槟蛪涸囼?yàn)可能造成絕緣損壞。

我們極力推薦耐壓試驗(yàn)與局放測(cè)試應(yīng)合并進(jìn)行。圖3所示的試驗(yàn)電壓程序，我們推薦應(yīng)用于檢查質(zhì)量的常規(guī)試驗(yàn)已有多年了。（這個(gè)方法不能應(yīng)用于具有非自動(dòng)恢復(fù)絕源的所有高壓設(shè)備）。我們預(yù)計(jì)耐壓試驗(yàn)與局放測(cè)試的組合，將來會(huì)成為常規(guī)試驗(yàn)與現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)必不可少的規(guī)定試驗(yàn)項(xiàng)目。還有對(duì)絕緣條件的評(píng)估，需要考慮用各種方法的定期檢查或監(jiān)控。作為一個(gè)總的原則，定期檢查或監(jiān)控會(huì)提供一個(gè)警告信息，要進(jìn)行停電診斷試驗(yàn)。這個(gè)試驗(yàn)應(yīng)按上述的耐壓試驗(yàn)和局放測(cè)試合并進(jìn)行。此試驗(yàn)的局放值，應(yīng)與初始現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的數(shù)值相比較。

因?yàn)榇嬖谥S多不同類型的高壓設(shè)備和系統(tǒng)，為了能對(duì)他們進(jìn)行全部的試驗(yàn)，需要具備大范圍一系列的合適移動(dòng)高壓試驗(yàn)設(shè)備，包括局放測(cè)試設(shè)備。圖4表明選擇高壓試驗(yàn)設(shè)備的例子，針對(duì)被試驗(yàn)物的類型，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的目的，操作的方法以及所需要的費(fèi)用等。主要目標(biāo)是要使試驗(yàn)電壓，能代表實(shí)際運(yùn)行的應(yīng)力。第4及第5章提供有關(guān)的目標(biāo)。

W-耐壓試驗(yàn)（60周，交流）。PD-帶局放測(cè)試的電壓試驗(yàn)。DM-帶介質(zhì)測(cè)量（主要是tanδ）的電壓試驗(yàn)，無耐壓試驗(yàn)。ACTC-產(chǎn)生交流電壓的變壓器回路。ACRL-城市呢過交流電壓的調(diào)感諧振回路。ACRF-產(chǎn)生交流電壓的調(diào)頻諧振回路。MV-中壓。HV-高壓。1）過去曾使用，現(xiàn)不再推薦。2）主要為局放診斷之用。

試驗(yàn)電壓要求的詳細(xì)指引見IEC60060-1，例行試驗(yàn)見IEC60060-2，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)見IEC60060-3.施工安裝已使用過的設(shè)備，可采用較低的電壓或者縮短試驗(yàn)的時(shí)限?？紤]已使用的時(shí)間，環(huán)境條件，發(fā)生故障的歷史以及試驗(yàn)的目的等因素，來確定這些試驗(yàn)數(shù)值。對(duì)所有各類型的高壓設(shè)備而言，迄今仍未有一個(gè)總的原則來確定現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)電壓的水平。對(duì)絕緣配合所要求的試驗(yàn)電壓水平，只適用于新的絕緣。對(duì)使用中的絕緣，任何類似的配合數(shù)值目前仍沒有。此外，還有一點(diǎn)很重要，要協(xié)調(diào)質(zhì)量保證試驗(yàn)（工廠的例行試驗(yàn)，現(xiàn)場(chǎng)投運(yùn)試驗(yàn)以及修理后的試驗(yàn)）和診斷性試驗(yàn)（帶電或停電）。局放測(cè)試的結(jié)果，介質(zhì)損耗角和其他質(zhì)量試驗(yàn)的數(shù)據(jù)，將用于今后診斷性試驗(yàn)做參考。重復(fù)測(cè)試的記錄（例如局放值，脈沖重復(fù)頻率等）可以顯示出設(shè)備安全度的一個(gè)趨勢(shì)，這對(duì)設(shè)備的推薦評(píng)估起著十分重要的作用。只有這些形成“壽命周期記錄”（見圖1），對(duì)重要高壓設(shè)備作為基礎(chǔ)維護(hù)條件。（Condition based maintenance CBM）。

本技術(shù)小冊(cè)子共有六個(gè)章節(jié)。第二章名為“現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的高壓源頭和附件”，作為現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)電壓總的要求，對(duì)曾刊登在CIGRE WG33.03/TF04及2000年Electra雜志NO.195的內(nèi)容進(jìn)行修編和更新，包括局放測(cè)試的試驗(yàn)電壓（連續(xù)交流），減幅阻尼交流電壓（DAC），十分低頻電壓（VLF）。表2介紹不同的高壓設(shè)備所應(yīng)用的試驗(yàn)電壓。

第三章“現(xiàn)場(chǎng)局放測(cè)試”介紹局放的檢查、測(cè)試、降低噪音和局放評(píng)估，包括絕緣缺陷的確認(rèn)和定位等情況。在本章節(jié)中應(yīng)注意到，配合IEC60270標(biāo)準(zhǔn)，最近出版了一本“局放測(cè)試的應(yīng)用導(dǎo)則”，編號(hào)為TB NO.366。此外，CIGRE WG D1.33的另一本技術(shù)小冊(cè)子內(nèi)亦提及所謂“非傳統(tǒng)局放測(cè)試方法”。上面所述只是對(duì)傳統(tǒng)和非傳統(tǒng)的局部放電技術(shù)的基本原理簡單地介紹一下，但本技術(shù)小冊(cè)子則對(duì)現(xiàn)場(chǎng)局放試驗(yàn)獲取到的經(jīng)驗(yàn)，更詳細(xì)地進(jìn)行討論。

第四章“包括局放測(cè)試的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)預(yù)先處理”提供一個(gè)簡短的信息明細(xì)表，以幫助任何一種現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，任何選擇出最優(yōu)的高壓試驗(yàn)系統(tǒng)和試驗(yàn)方法。這個(gè)明細(xì)表分為三個(gè)部分，關(guān)于正在試驗(yàn)及安裝的高壓元件特性，試驗(yàn)的要求和目的以及標(biāo)準(zhǔn)投入的高壓試驗(yàn)系統(tǒng)特性等。

第五章“對(duì)儀器及系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試技術(shù)的例子”提出不同的例子及性能高壓現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，合并局放測(cè)試。每個(gè)例子包括高壓試驗(yàn)電源的敘述，局放測(cè)試的方法。以及對(duì)GIS、電力電纜、旋轉(zhuǎn)機(jī)械和電力變壓器的現(xiàn)場(chǎng)局放測(cè)試程序等敘述。

第六章“結(jié)論”總結(jié)最重要的目標(biāo)，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)必須合并局放測(cè)試：

1.高壓耐壓試驗(yàn)，對(duì)高壓設(shè)備的質(zhì)量保證，起著十分重要的作用。但對(duì)介質(zhì)特性（如重要的局放值和損耗角tans）的輔助測(cè)試，能提高電力絕緣的可靠性和延長絕緣的剩余壽命。

2.對(duì)耐壓試驗(yàn)合并局放測(cè)試，有許多方法可在現(xiàn)場(chǎng)取得電壓。本技術(shù)小冊(cè)子討論和提供幾個(gè)常用的高壓電源和局放測(cè)試技術(shù)，以便在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行試驗(yàn)。

3.作為條件評(píng)估，局放測(cè)試對(duì)質(zhì)量試驗(yàn)和監(jiān)控，都起著重要的作用。相對(duì)比于大多數(shù)介質(zhì)測(cè)試（tans，εr和介質(zhì)反映參數(shù)等），他們顯示整個(gè)介質(zhì)體的特性，局放成為“弱點(diǎn)現(xiàn)象”，因?yàn)橐嗫勺龀鲭娏舸?。如果是新的絕緣，其危險(xiǎn)的缺陷/弱點(diǎn)是，組裝失敗的結(jié)果，可以通過包括局放測(cè)試及高壓耐壓試驗(yàn)的例行（常規(guī)）試驗(yàn)來發(fā)現(xiàn)。但在運(yùn)行中的高壓設(shè)備絕緣（曾經(jīng)運(yùn)行多年并成功地通過試驗(yàn)），其危險(xiǎn)的缺陷可能由于高電力、熱力或機(jī)械應(yīng)力和絕緣本身的老化而引起。

4.我們預(yù)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)高壓試驗(yàn)，帶有局放測(cè)試，對(duì)電力發(fā)電及輸配電設(shè)備的可靠性提高，其到越來越重要的作用。