交接试验与调试方法

1、电气试验与调试技术电气试验与调试技术祝 庆二零零六年元月 目 录第一章 常规试验方法3第一节 绝缘电阻测试3第二节 直流电阻测试6第三节 直流耐压及泄漏电流试验7第四节 介质损耗因数tg试验10第五节 交流耐压试验13第六节 绝缘油试验取样方法20第二章 单体交接试验23第一节 总 则23第二节 容量6000kW及以上的同步发电机24第三 直 流 电 机35第四节 交流异步电动机36第五节 变压器试验38第六节 互感器42第七节 真空断路器49第八节 六氟化硫断（SF6）路器50第九节 六氟化硫封闭式组合电器（GIS）52第十节 隔离开关、负荷开关及高压熔断器53第十一节 套 管54第十二节

2、悬式绝缘子和支柱绝缘子55第十三节 电 力 电 缆56第十四节 电容器56第十五节 绝缘油57第十六节 金属氧化物避雷器59第十七节 电除尘器60第十八节 二 次 回 路61第三章 电气分系统及整套调试62第一节 电气调试概述62第二节 调试工作的组织形式63第三节 电气设备试验64第四节 厂用电系统受电66第五节 机组整套启动68第六节 厂用电源核相和切换73第七节 技术资料的整理和技术总结74第一章 常规试验方法第一节 绝缘电阻测试 测量电气设备的绝缘电阻，是检查其绝缘状态最简便的方法，在现场普遍采用兆欧表或电动摇表进行测量。绝缘电阻测量，能发现电气设备导电部分影响绝缘的异物，绝缘局部或整

3、体受潮和脏污，绝缘严重老化，绝缘击穿和严重热老化等缺陷。因此，测量绝缘电阻是电气试验人员应掌握的基本方法。一、 绝缘电阻、吸收比和极化指数1、 绝缘电阻 绝缘电阻是在绝缘体的临近电压以下，施加的直流电压UD，与其所含的离子沿电场方向移动形成的电导电流Ig，应用欧姆定律即可得出，即：Ri=UD/Ig式中：Ri绝缘电阻（欧姆）UD直流电压（伏）Ig电导电流（安）如果施加得直流电压UD超过绝缘得临界电压值，就会导致产生电子电导电流，绝缘电阻将急剧下降，这样，在高电压作用下绝缘就遭到了损伤，甚至可能击穿。所以一般测试电压不能选择太高，使用时应根据设备电压等级，选择测试电压。 对于单一的绝缘体（如瓷质或

4、玻璃绝缘子、塑料、酚醛绝缘板测量及棒材等），多为外绝缘，在直流电压作用下，其电导电流瞬间即可达到稳定值，所以测量这类绝缘体的绝缘电阻时，也很快就达到了稳定值。在高压工程上用的内绝缘，大部分是多层绝缘。如电机绝缘中用的云母带就是用胶把纸、绸或玻璃皮和云母片粘合而制成的，电缆和变压器等绝缘中用的油和纸等。多层绝缘在直流电压作用下，会产生多种极化，且从极化开始到完成需要相当长的时间。通常利用多层绝缘的设备绝缘电阻随时间的变化关系，作为绝缘状态的判断依据。当在多层绝缘体上施加直流电压后，其中便由三种电流产生，即电导电流、电容电流和吸收电流。在直流电压作用下，多层绝缘体的绝缘电阻图如下所示。多层绝缘的等

5、值电路图中R之路中的电流代表电导电流Ig。C1之路中的电流代表电容电流Ic，R、C之路中的电流代表吸收电流Ia。这三种电流值的变化能反应绝缘电阻的大小。即随加电压时间的增长，这三种电流的总和值下降，而绝缘电阻值相应的增大。对于具有多层绝缘的大容量设备，这种吸收现象就更明显。因为总电流随着时间的衰减，经过一定时间后，才趋于电导电流的数值。因此通常要求加压1分钟（或10分钟）后，读取绝缘值，才能代表真实的绝缘电阻值。吸收比2、 吸收比不同的绝缘设备，在相同电压下，其总电流随时间下降的曲线不同。即使同一设备，绝缘受潮或有缺陷时，其总电流也要发生变化。当绝缘受潮或有缺陷时，电流的吸收现象不明显，总电流

6、随着时间下降较缓慢。如同所示，在相同时间内电流的比值就不一样。如图中a的i15/ i60大于途中b的i15/ i60即可说明。因此，同一绝缘设备，根据i15/ i60变化，就可以初步判断绝缘的状况。通常以绝缘电阻的比值表示，即：K=R60/R15= i15/ i60式中：i15 、R15加压15秒时的电流和相应的绝缘电阻。I60 、R60加压60秒时的电流和相应的绝缘电阻。K吸收比 一般将60秒和15秒时绝缘电阻的比值R60/R15，通称为吸收比，测量这一比值的试验叫做吸收比试验。绝缘受潮时K最小为1，干燥时K均大于1。3、极化指数由于吸收比K判断绝缘状况有不确定性，特别是对于300MW、60

7、0MW工程配套的大型变压器，吸收时间常数T较大，往往不能取得大的吸收比。而绝缘电阻10分钟值与1分钟值的比值，对绝缘状况有确定性。我们称绝缘电阻10分钟值与1分钟值的比值为极化指数P，即：P=R600/R60= i60/ i600式中：i60 、R60加压1分钟时的电流和相应的绝缘电阻。I600 、R600加压10分钟时的电流和相应的绝缘电阻。K极化指数。二、绝缘电阻的测量方法及注意事项1、 断开被试品的电源，撤除或断开对外的一切连线，并将其连接放电。对大容量较大的被试品，更应充分放电。有人认为，交流设备停下来，没有剩余电荷，不用放电，这种想法是错误和非常危险的，交流设备在停电瞬间，特别是突然

8、不正常停电，暂态过程会产生大量的电荷。放电应利用绝缘棒、绝缘钳等进行，不得用手直接接触放电导线。2、 用干燥清洁柔软的布擦去被试品表面的污垢，必要时可先用汽油或其他适当的去垢剂洗净套管表面的积污。3、 测试前，三相不能分开的，如三相变压器，三相应短接起来；能分开的，如发电机、中性点引出来的电动机，头尾应短接起来。 4、 使用手摇兆欧表进行测试时，注意事项：1） 将兆欧表放置平衡，接好线，L线悬空，驱动兆欧表达额定转速（每分钟120转），此时兆欧表的指针应指向“”。然后将L与地接触，轻轻摇，检查摇表是否回零。检查摇表无问题后，即可进行测试。2） 测绝缘电阻时，读1分钟数值。3） 测量吸收比和极化

9、指数时，先驱动兆欧表达额定转速，待指针指“”时，火线L接到被试品上，同时记录时间，分别读取15秒、60秒和10分钟时的绝缘电阻值。4） 如遇被试品表面的泄漏电流较大时，为了避免表面泄漏电流的影响，可以加以屏蔽，屏蔽线应接在兆欧表的屏蔽端子“G”上。5） 读取绝缘电阻后，先断开接至被试品的火线，然后再将兆欧表停止运转，以免被试品的电容，在测量时所充的电荷经兆欧表放电而损坏，这一点在测试大容量设备时更要注意。5、 为了减小人为误差，我们建议在现场测试吸收比和极化指数时，应用数字式兆欧表。我公司数字兆欧表，现在有3台以上，能满足现场测试的需要。6、 严禁颠倒兆欧表L、E线进行测试，测试前应检查确认接

10、线正确、接地可靠的后再进行测试。7、 为了更好的反响设备的绝缘状况，建议6kV以上的高压设备绝缘测试，用数字式兆欧表。8、 绝缘测试结束后，进行必要的恢复工作，如临时撤除的接地线等。三、影响绝缘电阻的因素和分析判断1、 温度的影响温度对绝缘电阻的影响很大，一般绝缘电阻是随温度的升高而减小的，吸收比是随着温度的升高而增加的。极化指数则是随着温度的升高而稍有波动。绝缘电阻按照规程的换算公式或系数专换，吸收比和极化指数不进行温度换算。2、 湿度对表面泄漏电流的影响较大。绝缘表面吸附潮气，瓷套表面形成水膜，常使绝缘电阻显著降低。此外，由于某些绝缘材料有毛细管作用，当空气中的相对湿度较大时，会吸附较多的

11、水分，增加了电导，也使绝缘电阻值降低。测试时应使用屏蔽环消除表面泄漏或在良好的天气中进行。3、 放电时间的影响 每测完一次绝缘电阻后，应将被试品充分放电，放电时间应大于充电时间，将剩余电荷放尽。否则，在重复测量时，由于剩余电荷的影响，其充电电流和吸收电流将比第一次测量时小，因为造成吸收比减小，绝缘电阻值增加的虚假现象。4、 分析判断1） 所测的绝缘电阻应大于或等于一般规程规定的数值。2） 将所测的绝缘电阻，换算到同一温度，并与出厂值、耐压前后值比较，与同型设备、同一设备相间比较，比较结果均不应有明显的降低或较大的差异。否则应查找原因。3） 对电容量较大的高压电气设备，如中大型变压器、发电机等的

12、绝缘状况，主要以吸收比和极化指数的大小作为判断的依据。 第二节 直流电阻测试 一、测试意义电阻是基本的电气参数之一，它常在直流条件下测量，在直流下测量的电阻称为直流电阻。在发电厂和电力网中，经常需要测量直流电阻，如电机的电枢绕组直流电阻、变压器绕组的直流电阻、断路器导电回路的直流电阻等。直流电阻测试是电气设备交接、大修和预防试验中不可缺少的测试项目之一。直流电阻测试对发现设备接触不良、焊接不良、开焊、匝间短路等缺陷，有着重要的意义。二、测试方法和仪器根据测量范围和设备性质，我们一般采用单电桥法、双电桥法、变压器直阻测试仪、开关接触电阻测试仪等进行测试。序号测量方法测量范围（）测试误差（）设备1

13、单电桥法1010620.01PT一次、小型变压器2双电桥法10-610210.01电机、小型变压器3变压器直阻测试仪10-31020.2变压器4开关接触电阻测试仪10-610-30.2断路器、隔离开关、封母三、注意事项 1、 使用电桥测量直流电阻是一种较准确的测量方法，在现场经常使用。但是，如果测量接线选择不当、灵敏度不够、工作电压不合适等，都会给测量结果带来较大的误差，或者造成仪器的损坏。因此，使用电桥测量直阻时，必须注意如下问题：1） 闲置已久的电桥在使用前应进行间检定或检修。测量电阻前，必须将电桥所有转换开关来回旋转多次，以使接触良好。2） 选用电桥要根据被测电阻的大小和所要求的测量精度

14、而定。除了按被测电阻值选择电桥的量程外，对电桥的精确度等级可按被测电阻允许误差的1/3考虑。3） 电桥的电源一般可根据电桥说明书的规定供电，注意供电电压过低将影响电桥的灵敏度，过高会烧化桥臂电阻。4） 用单电桥测量线径较细的导线电阻时，应注意清除干净导线的绝缘漆，以免接触不良。用双臂电桥测量小电阻时，电流端子和电压端子一定要连接正确，特别是对设有专用电流端钮和电压端钮的被测电阻，在接线时，一定要把电位端子接在电流端子的内侧。5） 电桥用的检流计，应视测量的具体情况选择合适的灵敏度。如果检流计的灵敏度选择的太高，测量时调整电桥平衡困难；若灵敏度过低，则达不到应有的测量准确度。2、 测试开关类接触

15、电阻，采用直流压降法，统入电流不小于100A。我们试验室MOM690完全可以满足现场测试工作的需要。测试时应注意：1） 测量时应注意避免引线和接触方式的影响，应注意电压线要接在断口的触头端，电流线应接在电压线的外侧，接触应紧密良好。2） 如有主副触头或多个并联之路，应对并联之路的每一对触头分别进行测量。测量时，非被测量触头间应垫以薄绝缘物。3） 通常应在电动合闸数次后进行测量。4） 电流夹子应可靠，严禁在试验过程中电流开路。测试值稳定后，应尽快降下电流。5） 在侧室外安装好的柱式断路器或隔离开关时，应采取措施，防止电流夹子脱落砸坏瓷瓶。3、 变压器直阻测试，我公司选用变压器直阻测试以仪，测试电

16、流从100mA到40A不等，能满足300MW和600MW机组的测试工作。测试时应注意：1） 对于厂用变压器，测试电流选择10A就可以满足。对于容量大于2000kVA的，抵压侧测试电流可以选择20或40A。2） 对于300MW和600MW机组配套的主变压器，如果是三相的变压器，低压侧角型绕组可以采用助磁法，以提高测试速度。3） 测试时，不要靠近非被测试相和其他侧，以免加流瞬间产生高低压，危机人员安全。4） 测试时，记录油面上层温度，进行相应的换算。然后再做相应的比较，得出结论。第三节 直流耐压及泄漏电流试验一、特点与意义对被试的电气设备绝缘加上一定的直流电压，在这个电压下，测量绝缘对地及相间的泄

17、漏电流，以判断设备绝缘状况的方法，称为泄漏电流试验。在进行泄漏电流试验时，如果所加的直流试验电压较高，不仅可以测量泄漏电流，还可对电气设备进行了耐压考验，则称为直流耐压试验。测量绝缘体的直流泄漏电流与测量绝缘电阻的原理基本相同。不同之处是，直流泄漏试验的电压一般比兆欧表电压高，并可以任意调节，兆欧表则不然。比兆欧表发现缺陷的有效性和灵敏度，能灵敏地反映磁质绝缘地裂纹、夹层绝缘的内部受潮及局部松散断裂、绝缘油裂化、绝缘的沿面碳化等。并且，直流泄漏在一般的情况下还可以结合直流耐压试验进行测量。直流耐压试验与泄漏电流测量，虽然方法一致，单其作用不同，前者是考验绝缘的耐压强度，其试验电压较高；后者是用

18、于检查绝缘状况，试验电压较低。因此，直流耐压对于发现局部缺陷，有着特殊的意义。二、试验方法与设备1、试验设备与仪器统计表序号电气设备项目 测试误差试验仪器1变压器直流泄漏0.5直流高压发生器2中性点可撤除的电动机直流耐压、直流泄漏0.5直流高压发生器3水氢氢发电机(汇水管绝缘)直流耐压、直流泄漏0.5变压器、整流、滤波4水氢氢发电机(汇水管不绝缘)直流耐压、直流泄漏0.5直流高压发生器5空冷发电机直流耐压、直流泄漏0.5直流高压发生器6氧化锌避雷器直流泄漏0.5直流高压发生器2、我们电气试验室现场进行直流耐压，一般使用直流高压发生器，在特殊情况下，也可以使用试验变压器加整流回路，进行试验。接线

19、如下图：（做试验时必需将短路杆取走）直流耐压试验接线示意图 三、测试注意事项 1、 现在除了水氢氢发电机耐压，有可能还用到变压器、整流、滤波组成的直流耐压装置外，都用直流高压发生器进行试验，发电机耐压试验在发电机试验中专门叙述。2、 试验设备的布置要紧凑、连接线要短，对地和其他物要有足够的距离，接地线应牢固可靠。3、 应将被试品表面擦拭干净，若试验电压高时，应加屏蔽环，以消除被试品表面脏污带来的测量误差。4、 能分相测试的被试品，应分相试验，非试验相应短接接地。5、 试验结束后，应对被试验品进行充分的放电，放电时应使用配有的放电棒进行，严禁直接手拿导线直接放电。6、 试验必须符合电气规程的要求

20、，试验中使用的绝缘工具必须经试验合格。7、 按接线图接好线，并由专人认真检查接线和仪器设备，正确无误后，设备上电后，进行过压整定，然后方可升压。8、 在升压过程中，应密切监视被试设备、试验回路及有关表计。微安表的读书应在升压的过程中按规定阶段进行，升速要适当，且需要有一定的停留时间，以避开吸收电流。9、 在测量过程中，若有击穿、闪络等异常现象发生，应马上降压，断开电源，充分放电后方可查找原因。10、 试验电压均为负极性。四、影响因素和试验结果的分析1、高压连接导线对地泄漏电流的影响由于与被试品连接的导线通常暴露在空气中（不加屏蔽时），被试品的加压端也暴露在外，所以周围空气就有可能发生游离，产生

21、对地的泄漏电流，将影响测量的准确度。采用增加导线直径、减少尖端或加防晕罩、缩短导线、增加对地距离等措施，可减小对测量结果的影响。2、空气湿度对表面泄漏电流的影响当空气湿度大时，表面泄漏电流远大于体积泄漏电流，被试品表面脏污易于吸潮，使表面泄漏电流增加，所以必须擦净表面，并应用屏蔽电极。3、温度的影响温度对高压直流试验结果的影响是极为显著的，因此对所测得的电流值，均需换算至相同温度，才能进行比较分析。预试时，最好在接近被试品运行温度时作试验，因为在这样的温度范围内泄漏电流变化比较明显，而低温时变化较小，如电机刚停运后，在热状态下试验，还可在冷却过程中对几种不同温度下测量的数值进行比较。4、残余电

22、荷的影响被试品绝缘中的残余电荷是否放尽，直接影响泄漏电流的数值，因此试验前对被试品必须进行充分放电。5、测量结果的分析判断对某一电气设备进行泄漏电流测量后，应对测量结果进行认真、全面地分析，以判断设备地绝缘状况。对泄漏电流测量结果进行分析、判断可从下述几方面着手：1） 与规定值比较 泄漏电流地规定值就是其允许地标准，它是在生产实践种根据积累多年地经验制定出来的，一般能说明绝缘状况。对于一定的设备，具有一定的规定标准。这是最简便的判断方法。2） 比较法与出厂值比较、与以前试验数值比较，分析其变化规律。在分析泄漏电流测量结果时，还常采用不对称系数（即三相之种的最大值和最小值的比）进行分析、判断，一

23、般说来不对称系数不大于2。3)iL=f(u)曲线法利用泄漏电流和外加电压的关系曲线即)iL=f(u)曲线可以说明绝缘在高压下的状况。如果在试验电压下，泄漏电流与电压的关系曲线是一近似直线，那说明绝缘没有严重问题；如果是曲线，而且形状陡峭，则说明绝缘有缺陷。五、测量中的异常现象与初步分析在电力系统交接和预防性试验中，测量泄漏电流时，常遇到的主要异常如下：1、从微安表反映出来的情况（微安表以指针表为准，数字表同）1） 指针来回摆动。这可能是由于电源波动、整流后直流电压的脉动系数比较大以及试验回路和被试设备有充放电过程所致。若摆动不大，又不十分影响读数，则可取其平均值；若摆动很大，影响杜树，则可增大

24、主回路和保护回路的滤波电容的电容量。必要时可改变滤波方式。2） 指针周期性摆动。这可能是由于回路存在反充电所致，或者是被试设备绝缘不良产生周期性放电造成的。3） 指针突然冲击。若向小冲击，可能是电源回路引起的；若向大冲击，可能是试验回路或被试设备出现闪络或产生周期间歇性放电引起的。4） 指针指示数值随测试时间而发生变化。若逐渐下降，则可能是由于充电电流减小或被试设备表面绝缘电阻上升所致；若逐渐上升，往往是被试设备绝缘老化引起的。5） 指针反指。这可能是由于被试设备经测压电阻放电所致。6） 接好线后，未加压时，微安表又指示。这可能是外界干扰太强或地电位抬高引起的。遇到上述3）、4）两种情况下，一

25、般应立即降低电压，停止测量，否则可能导致被试设备击穿。 2、从泄漏电流数值上反映出来的情况1）泄漏电流过大。这可能是由于测量回路中设备的绝缘状况不佳或屏蔽不好所致，遇到这种情况时，应首先对试验设备和屏蔽进行认真检查。若确认无上述问题，则说明被试设备绝缘不良。2）泄漏电流过小。这可能是由于线路接错，屏蔽线处理不好，微安表保护部分分流或有断脱现象所致。第四节 介质损耗因数tg试验一、 介损因数tg有关概念绝缘在交流电压作用下，存在有功功率损耗。通过绝缘的总电流相量与其无功（电容）分量的相角差称为介质损耗角，并用其正切值tg来表征绝缘这一性质，如下图所示。用试验的方法测量出tg值，即称作介质损耗因数

26、试验，简称介损测试。tgIR/IC或 tg（）（IR/IC）×100% 式中 IR 通过电介质的有功电流分量; IC通过电介质的无功电流分量;实际工作中,我们一般以tg（）表示介损。在交接试验和预防性试验中，测量tg是一项普遍采用而且能有效检测绝缘缺陷的试验方法。当绝缘中通过泄漏电流及吸收电流时，可以引起绝缘发热，而介质损耗因数正是反映交流下绝缘电导率大小的一个物理量。电介质中的有功发热电功率损耗与tg之间的关系为：P=U·IR=U·Ic·tg=U2··C tg式中U外施电压；C设备的容量二、测量tg的目的与意义有功功率损耗公式可见，

27、当设备绝缘的tg过大时，在运行中会使绝缘温度升高，导致绝缘加速老化，进而还可能绝缘的击穿，所以tg值是判断绝缘好坏程度的一个很重要的指标。测量tg值有两个作用：1）可以检验绝缘有无热击穿的危险；2）可以校验绝缘有无劣化和受潮等缺陷。介质损耗因数的测量，目前已被广泛用于高压电气设备的出厂检验、交接试验和运行设备的预防性试验中。实践证明，这是一种灵敏度高的试验方法，特别对于绝缘老化、受潮等普遍性的缺陷，效果尤其明显。如纯净的好变压器油耐电强度约为250kV/cm，劣质油为25kV/cm，相差10倍。但在测量其介质损耗因数时，好油的tg（）值可为0.1%,而坏油的tg（）值可为10，相差1000倍。

28、也就是说，介质损耗因数试验比击穿强度试验对发现变压器油的裂化程度要灵敏100倍。对于体积小、电容小的设备或能够进行分解试验的设备，利用测试介质损耗因数的方法，对发现局部缺陷也有很好的效果。因此测量介质损耗因数是高压油断路器、套管、互感器、变压器等设备试验中必不可少的重要项目。三、测量tg的设备与方法 我公司现在现场介损测试工作，主要用的是济南泛华生产AI-6000A 和AI-6000D两种型号的自动抗干扰介损测试仪，从使用结果来看，这种仪器是非常令人满意的。据了解，这种仪器在全国电力行业中，得到了广泛的使用。下面就简单介绍这种仪器，了解其性能和参数，以便更好的使用。欲了解传统测试使用的西林电桥

29、，可以查阅有关书籍，我们现在现场不使用，在此就不予介绍。AI-6000自动抗干扰精密介质损耗测量仪(一体机)用于现场抗干扰介损测量，或试验室精密介损测量。仪器为一体化结构，内置介损电桥、变频电源、试验变压器和标准电容器等。采用变频抗干扰和傅立叶变换数字滤波技术，全自动智能化测量，强干扰下测量数据非常稳定。测量结果由大屏幕液晶显示，自带微型打印机可打印输出。一、主要技术指标          准确度：CX：  ±（读数×1%+1pF）   

30、0;                     tg：  ±（读数×1%+0.00040）          抗干扰指标：     在200%干扰（即I干扰 / I试品2）下仍能达到上述准确度    &

31、#160;     电容量范围：     内置高压3pF60000pF/10kV      60pF1F/0.5kV                             

32、60;     外加高压3pF0.3F/10kV                                           分辨率：最高0.001pF，4位有效

33、数字          tg范围：          不限，分辨率0.001%，电容、电感、电阻三种试品自动识别。          试验电流范围：   10A1A          内施高压：   

34、      设定范围：0.510kV                                               

35、      最大输出电流：200mA                                   升降压方式：连续平滑调节        &#

36、160; 精度：               ±(1.5%×读数+10V)                                &

37、#160;               分辨率：1V           试验频率：       45、50、55、60、65Hz单频                &#

38、160;                45/55Hz、55/65Hz、47.5/52.5Hz自动双变频                              

39、60;  精度：±0.01Hz          CVT测量专用低压输出：输出电压350V       输出电流330A          测量时间：       约30秒（与测量方式有关）        &#

40、160; 输入电源：       180V270VAC，50Hz/60Hz±1%（市电或发电机供电）          计算机接口：     标准RS232接口          打印机：          

41、EPSON  M150微型打印机          工作环境：       温度范围：-2060                             

42、60;   相对湿度<90%二、主要功能特点1 抗干扰能力强采用变频抗干扰技术，在200%干扰下仍能准确测量，而且测试数据非常稳定。为适应国外60Hz电网需要，还具有60Hz电源自动识别和5565Hz自动双变频功能。2 测量精度高AI-6000不仅能在现场做抗干扰测量，也能满足试验室精密测量要求（如油介损测量）。其核心是一个精密高压数字电桥，采用全数字处理和电桥自校准等多种先进技术，配合高精度的三端结构标准电容，实现高精度介损测量。仪器所有量程输入电阻低于2，消除了测量电缆附加电容的影响。3 多种安全保护措施，确保人身和试验设备安全高压保护：试品短路、击穿或高压电流波

43、动，能以短路方式高速切断输出。低压保护：误接380V，电源波动或突然断电，启动保护，不会引起过电压。接地保护：仪器接地失灵使外壳带危险电压时，启动接地保护。C  V  T：高压电压和电流、低压电压和电流四个保护限，不会损坏设备；误选菜单不会输出激磁电压。防误操作：两级电源开关；电压、电流实时显示；多次按键确认；接线端子高/低压分明；声光报警。防“容升”：测量大容量试品时会出现电压抬高的“容升”效应，仪器能自动跟踪输出电压，保持试验电压恒定。抗震性能：仪器采用独特抗震设计，可耐受强烈长途运输震动、颠簸而不会损坏。高压电缆：为耐高压绝缘导线，可拖地使用。 三、外接附件测量功能

44、    1、外接高压电容器进行高电压介损试验     2、外接液体油杯、控温仪进行绝缘油介损试验     3、外接固体绝缘材料测量电极，测量固体绝缘材料切片的介质损耗 。 四、影响tg的因素和结果的分析在排除外界干扰，正确地测量tg后，还需要对tg地数值进行正确地分析与判断。为此就要了解tg与哪些因素有关。根据tg测试地特点，除不考虑频率地影响外，应注意以下几个方面。1、温度的影响温度对tg有直接影响，影响的程度随着结构、材料的不同而异。一般情况下，tg是随温度上升而增加。现场试验时，变压器绕组连同套管的

45、介损，按照规程，要进行相应的温度换算；套管，一般不要求进行换算。有些绝缘材料在温度低于某一临界值时，其tg可能随着温度的降低而上升；而潮湿的材料在0以下时水分冻结，tg会降低。所以，过低温度下测量的 tg不能反映真实的绝缘状况，容易导致错误的结论。因此，测量tg应在不低于5时进行。2、试验电压的影响良好绝缘的tg不随电压的升高而明显增加，下列图表示了几种典型得的情况。曲线1是良好绝缘的情况，其tg几乎不随电压的升高而增加，仅在电压很高的情况下略有增加。曲线2为绝缘老化时的示例。在气隙起始游离之前，tg比良好绝缘的低；过了起始游离点后则迅速升高，而其起始游离电压也比良好绝缘的低。曲线3为绝缘种存

46、在气隙的示例。在试验电压未达到气体起始游离之前，tg保持稳定，单电压增高气隙游离后，tg急剧增大，曲线出现转折。当逐步降压测量时，由于气体放电时间和电压的增加而增加，故tg高于升压时相同电压下的值。直至气体放电终止，曲线才又重合，因而形成闭口环路状。曲线4是受潮绝缘的情况，在较低电压下，tg已较大，随电压的升高tg继续增大；在逐步降压时，由于介质损失的增大已使介质发热温度升高，所以tg不能与原数值相重合，而以高于升压时的数值下降，形成开口环状曲线。从曲线4可明显看到，tg与湿度的关系很大，介质吸湿后，电导损耗增大，还会出现夹层极化，因此tg将大为增加。这对于多孔的纤维材料如纸等，以及对于极性电

47、介质，特别显著。tg与电压的关系曲线3、tg与试品电容的关系对电容量较小的设备（套管、互感器、耦合电容器）等，测tg能有效地发现局部集中性的和整体分布性地缺陷。但对电容量较大地设备（如大、中型变压器、电力电容器）,测tg只能发现绝缘地整体分布性缺陷。因为局部集中性地缺陷所引起的损失增加只占总损失的极小部分，而被掩盖。这和设备的总电容量有关。事实上，设备绝缘结构总是由许多部件构成并包含多种材料，可看成是有许多串并联等值回路所组成。理论和实践证明，大型变压器的套管缺陷不能从整体的tg反映出来。 综上所述，tg与介质的温度、湿度、内部有无气泡、缺陷部分体积大小等有关，通过tg的测量发现的tg缺陷主要

48、是：设备普遍受潮，绝缘油或固体有机绝缘材料的普遍老化；对小电容量设备，还可发现设备局部缺陷。必要时，可以作出tg与电压的关系曲线，以便分析绝缘中是否夹杂较多气隙。对tg值进行判断的基本方法除应与有关“标准”规定值外，还应与历年值相比较，观察其发展趋势。根据设备的具体情况，有时即使数值仍低于标准，但增长迅速，也应引起充分注意。此外，还可与同类设备比较，看是否有明显差异。在比较时，除tg值外，还应注意CX值的变化情况。如发生明显变化，可配合其他试验方法，如绝缘油的分析、直流泄漏或提高测量tg值的试验电压等进行综合判断。 第五节 交流耐压试验一、 概述在交接和预防试验中，绝缘电阻、泄漏电流、直流耐压

49、以及介质损耗因数等试验方法，虽然能发现许多绝缘缺陷，但还有不足之处。对于直流试验来说，虽然可以通过测定绝缘电阻和泄漏电流来分析绝缘状况，而且直流耐压的电压高于设备额定的若干倍，便于发现绝缘的局部缺陷，但是，对于分层介质或内部存在缺陷的介质，直流时的电压分布与交流时的电压分布是不同的，直流电压作用下，电压分布与电阻成正比关系，而运行中设备是承受交流电压的，它的电压分布是与电容量成反比，或者说与介电系数成反比的。对于介质损耗因数试验，虽然是交流电压，而且能够根据有功损耗的大小来分析绝缘状况，但往往由于试验电压低于被试品的工作电压，不能对绝缘状况进行耐电强度的考核。因此上述试验对于保证设备安完运行是

50、不够的，为了进一步发现设备缺陷，检查设备绝缘水平和确定设备能否投入运行，有必要对设备进行带有破坏性的交流耐压试验。由于这时的交流电压基本符合设备在运行中承受过电压的情况，因此往往较直流耐压更能有效地发现绝缘弱点，如对发电机、电动机定子槽部便是如此。交流耐压试验是鉴定电气设备绝缘强度的比较有效、直接的方法，它对判断电气设备能否继续运行具有决定性意义，也是保证设备安全运行、避免发生绝缘事故的重要手段。由于交流耐压属于破坏性试验项目，因此，必须严格按照标准和规定进行。耐压时间是指试验标准电压加至试品后的持续时间。若无特殊说明，一般均为1min。交流耐压的试验电压远远高于设备的运行电压，交流耐压是一种

51、破坏性试验，因此，耐压试验之前被试品必须通过绝缘电阻、吸收比、tg、特性试验等各项绝缘鉴定合格、特性试验合格，充油设备还应在注油后静止足够时间（110kV及以下，24h；220kV，48h；500kV，72h）方能加压，以避免耐压时造成不应有的绝缘击穿。 二、试验方法及设备介绍1、普通的交流耐压这种试验是现场进行最多的，包括绝缘子、穿墙套管、母线、互感器、开关、电抗器、电机、变压器、短距离电缆等。试验装置主要包括操作箱、调压器、试验变和高压测量装置。试验前确定好试验电压，估算被试品的电容量，选择合适的试验装置。交流耐压试验一般示意图见图1。 图1交流耐压试验示意图 1- 隔离开关；2-熔断器；

52、3-调压器；4-电磁开关；5-高压试验变压器；6-保护球隙；A1-电流表；V1-电压表；V2-高压静电电压表；R1、R2-保护电阻 试验变压器的容量：试验变压器的容量应根绝被试品的电容量CX和试验时的最高试验电压UT来选择。通过试验变压器高压侧电流IT（A）为：IT·CX·UT×10-6式中 CX 被试品对地电容量，F；UT试验电压，V；频率角（2f）选择试验变时，只要试验电压低于变压器额定电流，估算的电容电流不大于试验变压器的额定电流，就可以用此变压器进行耐压试验。交流耐压试验接线示意图我公司试验变压器最高额定电压为50kV，在进行110kV变电所35kV电压等

53、级试验时，单台变压器额定电压不能满足要求。当一台变压器试验电压不能满足需要时，可以采用两台变压器串起来使用，达到抬高试验电压，满足现场试验的需要。 串激试验接线方式注意：串激试验第二级的接地符号接到高压尾和绝缘支架千万不要接到大地。普通操作台线路图：2、调感谐振装置调感谐振原理，是调节试验回路的电感，是使电抗和容抗相等，产生谐振，从而在被试品上获的高压的一种方法。我公司现在有武汉泛科的CHX（L）-250kVA/50kV,70kV调感式工频谐振交直流耐压试验装置，专门用于300MW和600MW发电机的直交流耐压试验。由于采用了调感谐振原理，输入小容量的电源在被试品上能获得需要的大容量的输出。串

54、联调感谐振试验系统是用来对各种容性试品进行交流耐压试验的装置。其特点是大大降低了试验所需输入电源的容量，降低了试验设备的体积和重量，使现场试验易于实施；并可大大降低试验设备及做试验时所需输入的人力、物力费用。串联调感谐振原理简介我公司购买的CHX（L）-250kVA/50kV,70kV谐振装置，是调感型工频谐振装置，符合规程规范的要求。调感型是通过调节电感使试验回路产生谐振，在输入小容量的电源在被试品上能获得需要的大容量的输出。谐振原理图如图1所示。图1（a） 谐振原理图 图1（b） 回路向量图由图1 (b) 可见，当，即时，则，此时回路达到谐振状态，达到此状态的方法有两种，一种是调节电感L，

55、称为工频谐振；一种是调节频率f，称为变频谐振。 这样针对绕组式的被试品，如发电机的定子绕组和变压器高低压绕组，根据国家标准采用工频谐振做工频耐压试验；针对电缆、开关和GIS等试品，可采用变频谐振做耐压试验。 在谐振状态时，则有 此时 被试品Cx上获得的容量 电抗器L上获得的容量 激励变的输出容量为 因此，品质因数 因为，故 由此可见，适当地设计回路的品质因数值，则谐振系统可在被试品Cx上获得Q倍输入电源的容量。3、变频试验装置变频谐振试验是一种全新的高压试验方法，利用电抗器与被试品电容实现串联谐振，在被试品上获得高电压大电流，是当前高电压试验的一种新的方法和潮流。变频谐振试验适用于大容量、高电

56、压的电容试品，如大型变压器、GIS和高压交联动力电缆等，是用于交接和预防性试验的现场试验装置。一、 串联谐振试验的原理变频电源L2L1T1MOA1C2C1Cx输入220V峰值测量计算机整套装置由变频控制箱、励磁变压器、电抗器和电容分压器组成。利用励磁变压器激发串联谐振回路，通过调节输出频率，使回路中电抗器和试品电容发生串联谐振，是当前高压试验的一种新方法，已得到广泛的应用。我们电气试验室目前有两种武汉泛科的变频谐振试验装置，即FKTF-200kVA/200kV、FKTF-60kVA/20kV。200kV电压等级的，可以开展110kVGIS和电缆的交流试验，20kV是300MW和600MW机组厂

57、用辅机电缆的专用试验装置，亦可用作电机交流耐压试验。该装置有下列特点：· 积木式设计，可扩展容量 · 热容量大，连续运行时间长 · 品质因数高：Q100(f30HZ时) · 体积、重量均比常规试验变压器及调感谐振系统小，便于现场试验 · 工作频率范围：30300HZ · 大容量型调频谐振装置是针对以上两种被试品设计。高压组合电器试验电压高，但试验电流小，而高压电缆的试验电压相对高压组合电器来说要低，但试验电流大大增加，故此类调频谐振装置把电抗器分为n节，使之串联可输出高电压/小电流，并联可输出较低电压/大电流。 从原理可以看出，变频谐

58、振，是通过改变回路频率，使电抗和容抗相等，产生谐振，从而在被试品上获的高压的一种方。因此，试验时，开始应加稍升压，然后调节频率，当电压最大时，即为谐振点，然后升压至试验值即可。三、交流高压的测量方法进行工频耐压试验，除了要有高压试验变压器和调压器外，还要有测量高压的设备，并注意测量方法。如果对测量设备和测量方法不重视，也不会得到正确的结果。常用的测量方法有低压侧测量、高压侧用静电电压表测量、电压互感器测量、分压器测量等。对于重要的电气设备和大容量的设备，用调感谐振、调频谐振进行试验的，应当采用分压器法等在高压侧进行测量。 1、低压侧用电压表测量 我们的试验变压器，一般输入为200V，仪表组为1

59、00V。在试验变压器的低压侧用电压表测量仪器组或输入组电压，然后利用变比，即可得出高压侧的近似电压。由于存在着变压器压降、容升现象，此方法存在着较大的误差，应此该方法只能用在电压不是很高、电容量较的情况下使用，例如绝缘子试验等。2、静电电压表测量静电电压表是利用电容器两极板上带异性电荷相互作用的原理构成的。其实质为一可变电容器，输入阻抗大，便于和其他元件组合使用，它可直接测量工频电压有效值，也可配合分压器测量。其精度为1.5，最大量程可达200kV甚至更高。但是由于使用麻烦，精度低，已越来越少使用。我们在现场已经不使用这样测试方法了。3、互感器测量电压互感器是将先高压变换成低压，再用普通低压表

60、计测量。测量范围和测量精度则由电压互感器的电压等级和准确级所决定。工频电压测量常用0.5级的精确度，便能满足实际要求。我公司现在有一台13.8kV/100V,0.5级的电压互感器，在现场用于电机、电缆等试验电压较低的交流耐压中使用。4、分压器测量压器是高电压试验中必备的测量设备，它能将高电压转换为可用普通电压表测量的安全低电压。其测量准确性、直观性及使用方便性是传统测量高电压采用的静电电压表、测量球隙等所无法比拟的。按其内部分压元件及结构不同可分为：电阻分压器、电容分压器、阻容分压器（阻容串联，阻容并联）等分压器由高压臂阻抗Z1及低压臂阻抗Z2组成，其分压比为：kf=U1/U2=(Z1+Z2)

61、/Z2Z1/Z2现场使用的分压比，一般为1000：1。四、试验注意事项1、 核算试验设备和电源容量是否满足试验要求。电气试验变压器的电压等级有：10、12、50kV等；容量等级有：3、5、10kVA等。当设备较多，而试验变压器容量较小时，可分批进行试验。例如对母线可进行分段、分相进行试验。2、 进行交流耐压试验前，必须先进行各项非破坏性试验，如测量绝缘电阻、吸收比、介质损失角tg、直流泄漏电流等，对各项试验结果进行综合分析，如发现受潮或有绝缘缺陷时，应设法消除后再进行耐压试验，以免在交流耐压试验过程中，发生绝缘击穿，扩大绝缘缺陷，延长检修时间，增加检修工作量。3、 检查验接线确保无误，被试品非被试相和绕组和外壳应可靠接地。试验回路中过电流保护