2、第二部分 电气设备试验

1、内内 容容 提提 要要电气设备绝缘试验的基本方法工频交流耐压试验电力变压器试验电力电缆试验绝缘油试验测量相序和相位 (一一) 电气设备绝缘试验的基本方法电气设备绝缘试验的基本方法 电力系统中的电气设备能否在额定电压及系统操作过电压或大气过电压的情况下可靠运行，这就要取决于电气设备绝缘强度是否合格，因此，检验电气设备长期在额定电压下运行时的绝缘性能的可靠程度，以及承受短时过电压时，不至于发生有害的局部放电造成设备绝缘损坏就是绝缘试验的目的。 绝缘试验的主要项目有：1、绝缘电阻测试及吸收比测量 2、泄漏电流测量 3、介质损耗角正切值（tg ）的测量 4、局部放电测量实验（1） 绝缘电阻测试及吸收比

2、测量绝缘电阻测试及吸收比测量 绝缘电阻反映绝缘在一定的直流电压作用下，通过它的泄漏电流的大小，电流越小，绝缘电阻就越大；电流越大，绝缘电阻越小。实践证明，测定绝缘电阻的大小可以有效的发现设备绝缘的普遍受潮，局部严重受潮和贯穿性缺陷。 在测量大电容量电力设备的绝缘电阻时，可以明显看到绝缘电阻数值和加压有关。加压时间越长，绝缘电阻数值越高，这种现象就是绝缘的吸收现象。由于吸收现象的存在，必须加压一定时间后才能测得真正的泄漏电流级绝缘电阻。一般规定以第60s的读数为绝缘电阻值，而将第60s的读数和第15s的读数之比称为吸收比。 绝缘电阻通常用兆欧表测试，实验步骤如下：绝缘电阻通常用兆欧表测试，实验步

3、骤如下： 实验前，应将被试设备停电；然后将被试设备接地放电；断开被试设备与其它非被试设备的一切连线。用干燥清洁的软布擦去被试设备表面污迹。将兆欧表适当的水平放置，接上绝缘良好的实验引线。将“L”端引线与“E”端引线短接，转动摇柄看指针是否指零，如不指零，说明试验引线未接好或兆欧表有问题。将被试物品测量部分接于“L”与“E”端子之间，“L”端子接高压测量部分，“E”端子接低压或外壳接地部分。摇动兆欧表达额定转速（120r/min），读取1min时的绝缘电阻值。试验完毕或重复试验时，必须将被试品对地或两极间充分放电，以保证人身、仪器安全，提高测量准确度。记录被试品设备名牌、运行编号、本体温度、环境

4、温度及使用的兆欧表编号。 ( 2 ) 泄漏电流测量泄漏电流测量 泄漏电流试验也是在直流电压下测量泄漏电流的大小，因而与绝缘电阻一样对于发现绝缘的受潮、局部缺陷等十分有效。由于它试验电压高、表记准确，因而发现缺陷的灵敏度更高。特别是对于电缆、开关等设备的试验，能发现兆欧表检测不出的尚未完全贯通的局部缺陷。 1）、直流高压的获得 直流高压获得的方式有：半波整流电路、倍压整流电路及多级串接整流电路、成套直流高压试验仪器等。 2）、直流高压的测量方法 测量方法主要有以下几种：1、在试验变压器低压侧测量 2、用高压静电电压表测量 3、用分压器测量 4、用球隙测量 3）、影响泄漏电流测量的因素 主要有：1

5、、高压引线的影响 2、温度的影响、3、电源电压的非正弦测量结果的影响 4、加压速度对泄漏电流测量结果的影响 5、残余电荷的影响 6、表面污脏的影响 （1） 工频交流耐压试验方法工频交流耐压试验方法 1) 试验设备 交流耐压试验设备主要包括有交流电源部分、调压部分、高压试验变压器、串级式试验变压器四大部分。2) 试验接线 实际的试验接线应按被试品的要求和现场设备的具体要求和现场设备的具体条件来确定。以下图示出了交流耐压试验的常用原理接线。（ 1 ） 工频交流耐压试验方法工频交流耐压试验方法 3) 交流高压的测量 交流耐压试验时，试验电压的准确测量是一项非常重要的环节。基本分为低压侧测量和高压侧测

6、量两种方法。4) 高压侧测量的方法 主要有：用电压互感器测量、用静电电压表测量、用球隙测量5) 交流耐压试验的操作要点 1、 实验人员应做好分工，明确相互联系办法，并设有专人监护现场安全及试品状态。 2、 大型试验，要先进行空升试验，即不接试品，升压至试验电压，校对表计，调整球隙。 3、 升压不能太快，必须防止突然加压。 4、 在升压过程中，如发现电压表指针摆动过大、绝缘烧焦或冒烟、有不正常响声等情况时应立即降压，停止试验并查明原因。( 三三 ) 电力变压器试验电力变压器试验 （1） 绕组绝缘电阻、吸收比和极化指数试验 1） 测量方法 测量绕组绝缘电阻时，应依次测量各绕组对地和对其他绕组间的绝

7、缘电阻值。测量时，被测绕组各引线端均应短接在一起，其余非被测绕组皆短路接地。（5） 直流电阻试验 1）测量方法 有1、压降法 2、电桥法 2) 测量结果的判断 1、按规程判断，1.6MVA以上变压器，各绕组直流电阻间的差别不大于三相平均值的2；无中性点引出的绕组直流电阻间的差不大于三项平均值的1。 （6） 变比和组别试验 变压器的变比试验是验证变压器是否达到规定的电压变换效果，变比是否符合变压器技术条件或铭牌所规定的数值的一项试验。其目的是检查各绕组的匝数、引线装配、分接开关指示位置是否符合要求；组别是检验变压器绕组接法的一种方法。变比和组别是提供变压器能否与其它变压器并列运行的依据。(10)

8、 交流耐压试验 1） 试验接线 试验接线时被试绕组的引出端头均应短接，非被试绕组引出端头应短路接地，接线不正确时，可能使变压器的绝缘受到损害。 接线图如图所示（六）（六） 电力电缆试验电力电缆试验 电力电缆在供电系统及配电网中广泛使用，它的绝缘状况直接影响供配电的安全运行，因此，应按规程的要求对其进行电气试验，以便及时发现缺陷。 电力电缆主要由电缆芯、绝缘层、保护层三部分组成。根据绝缘材料的不同，分为油纸绝缘电缆、橡塑绝缘电缆、塑料绝缘电缆、充油电缆等。 （1） 测量绝缘电阻 绝缘电阻是检查电缆绝缘最简单的办法。通过测量可以检查出电缆受潮、老化的缺陷，还可判断出电缆在耐压试验时暴露出的绝缘缺陷

9、。测量时对1000V以下的电缆可用1000V绝缘电阻表，1000V及以上电缆用2500V绝缘电阻表，6及以上电缆也可用5000V绝缘电阻表。（2） 直流耐压和泄漏电流试验 直流耐压及泄漏电流试验是电缆试验中的一个主要试验项目。 1） 与交流试验相比，其优点是： 1、对较长电缆线路进行耐压试验时，所需实验设备容量小。 2、在直流电压作用下，介质损耗小，高压下对良好绝缘的损伤小。 3、可以发现交流耐压试验不易发现的一些缺陷。 2） 直流耐压方法： 1、实验前将电缆头两端清理干净，以减少表面泄漏电流。 2、试验场地设好遮拦，挂号警示牌，并派专人看守，检查接地线、放电棒是否接好。 3、加压时，应分段逐

10、渐提高电压，分别在0.25、0.5、0.75、1.0倍试验电压下停留1min读取泄漏电流；最后在试验电压按规定时间进行耐压，读取泄漏电流值。 4、每次耐压试验完毕，应先降压，在切断电压。然后用限流电阻对地放电数次，时间不少于5min。 3） 橡塑电缆耐压试验 橡塑电缆应该不进行直流试验，而以交流耐压试验完成对绝缘的检测。 4） 为什么用交流耐压代替直流耐压 1、橡塑电缆是由多种介质，多种材料构成的，在直流下不能真实的反映电缆特性。 2、橡塑电缆的电阻系数和温度有关，又和电场强度大小有关。在直流作用下，由于温度及电场强度的变化，导致绝缘层各处电场强度分布改变，使直流击穿电压下降。 3、直流耐压试

11、验不能发现机械损伤，还有可能在直流击穿时，可能损伤正常绝缘，造成多点击穿。 5） 橡塑电缆交流耐压现在一般用串联谐振装置进行。交流耐压频率为20300Hz。对于35KV及以下的橡塑电缆也可采用0.1Hz的交流耐压。交流耐压时间，最新IEC标准规定1h。（八）（八） 绝缘油试验绝缘油试验 绝缘油是充油电气设备中的重要绝缘材料。绝缘油赃污、受潮、老化等，将使设备的绝缘水平急剧下降。因此，必须对绝缘油进行物理化学试验及击穿电压试验。（1） 油的取样方法 绝缘油的取样是很重要的一环，应力求避免受水分与灰尘的沾污。 1、盛油容器一般用磨口无色玻璃瓶。使用前用除油溶剂（汽油、磷酸三钠、肥皂液）洗净，用蒸馏

12、水洗涤数次，放入温度105的烘箱中烘干，方可使用。 2、任何储油设备中的油，应静止8h以后才能取样。 3、变压器、油开关或其他充油设备，应在油箱下方的放油阀取样。 4、 取好的油样，应将瓶口封闭好，并在瓶上贴上标签，注明油的来源、取样日期等。（2） 绝缘油击穿电压试验 试验设备一般为专用油实验仪，试验方法如下： 1、 洗净实验仪油杯，调整好油杯内电极间距至2.5mm。 2、 将摇匀的绝缘油慢慢注入油杯，不要是油产生泡沫，静止1015min后开始升压，直至间隙击穿，记录击穿电压，用细玻璃棒除去因放电而吸附在电极上的游离碳，在静止1015min，开始下次试验。 3、 如此进行5次，记录好每次的击穿

13、电压，并计算五次平均值。油的击穿平均值不应低于规程规定。（十三）测量相序和相位（十三）测量相序和相位 在三相电力系统中，各相的电压或电流依其先后顺序分别达到最大值的次序，称为相序；三相电压（或电流）在同一时间所处的位置，就是相位，通常对称平衡的三相电压（或电流）的相位互差120。在电力系统中，发电机、变压器等的相序和相位是否一致，直接关系到它们能否并列运行。（1） 测量相序的方法 测量相序时，对于380V及以下的系统，可采用量程合适的相序表直接测量；对于高压系统，应用电压互感器在低压侧进行测量。 常用的相序表有旋转式和指示灯式两种。 旋转式相序表，系采用微型电动机（或其它转动机构），并在其轴上

14、装有指示旋转方向的转盘，测量时借其转动方向的不同，即可判断被测三相的正、负相序。（2） 测量相位的方法 1） 高压定相 对于110V及以下系统一般采用电阻杆高压定相。将需要并网运行的两端电压分别送至一隔离开关或断路器两侧，当两侧电压相位相同时，高压定相电流表PA指示为0或一较小数值；当两侧电压相位不同时， PA指示为一较大数值，其值大约为U/R。其中U为系统电压，R为两电阻杆阻值之和。由于两侧电压来自两个系统或受输电线路容升现象等的影响，两侧同相电压的幅值可能有一定差异，造成电流表PA有一定指示，不过与两侧不同相时电流表PA指示数相比较小，一般不超过不同相PA指示数的10%。 2） 低压定相 对于110V以上系统一般采用低压定相，即通过电压互感器二次电压定相。（3）定相试验时的注意事项 1）用电阻杆定相前，应用2500V绝缘电