高电压技术及高压实验

1、第一篇 电气试验第一章 电气设备试验基本知识第一节 电气设备试验的意义电力系统中，常常由于设备存在缺陷而引起故障，以至造成停电事故，尤其虱发生绝缘击穿，将设备烧坏，这样影响面大，停电时间长。为尽量避免此类事故的发生，就必须对电气设备进行试验来发现其缺陷。设备缺陷的形成原因主要有以下两方面：（1）设备在制造或检修过程中，由于工艺不良或其他原因而留下潜伏的缺陷。（2）设备在长期运行中，在工作电压、过电压、大其中潮气、温度、机械力、化学等的作用下，使设备潜伏性缺陷不断扩大或是具有正常绝缘的设备，绝缘逐渐老化、变质，性能下降而消除缺陷。绝缘缺陷通常分为两大类：（1）集中性缺陷（如悬式绝缘子的瓷瓶开裂。

2、电缆局部有气隙，在工作电压作用下发生局部放电逐步损坏绝缘等）。（2）分布性缺陷，即电气设备整体绝缘下降（如变压器进水受潮，高压套管中的有机绝缘材料老化等）。绝缘的处在和发展，往往会在工作电压火一般操纵过电压的作用下，引起绝缘击穿事故。不进使设备烧坏，有时还可能造成大面积停电，影响工农业生产，给国民经济造成巨大的损失。为了保证系统运行的安全，防止设备损坏事故的发生，试运行中设备和大修后以及新投入的设备具有一定的绝缘水平和良好的性能，对电气设备进行一系列的电气试验是非常必要的。第二节 电气设备试验的分类电气设备试验按其作用和要求，可分为两类： 绝缘试验和特性试验。一、 绝缘试验变电所的高压设备在运

3、行中的可靠性基本上取决于其绝缘的可靠性，而判断和监督绝缘最可靠的手段是绝缘试验。试验又可以分为非破坏性试验和破坏性试验。为非破坏性试验是指在较低电压下或用其他不会损环绝缘的办法来测量绝缘的某些特性（如绝缘电阻、介质损耗、局部放电、电压分布、色谱分析、超声波探测等）及其变化情况，来判断制造中和运行中出现的绝缘缺陷。破坏性试验也叫耐压试验。它是模仿设备的绝缘在运行中实际可能出现危险过电压的状况对绝缘施加与之等价的高电压进行的试验。因此，这类试验对设备绝缘的考验是严格的，发现绝缘缺陷是最有效的，特别是对那些危险性较大的集中性的缺陷。二、 特性试验通常把绝缘以外的试验统称为特性试验。这类试验主要是对电

4、气设备的导电性能、电压或机械方面某些特性进行测量（如变压器绕组的直流电阻测量、变比试验、连接组别试验以及断路器的接触电阻，分合闸时间及速度特性试验等属于特性试验。三、 高压试验工作的安全技术措施预防性试验或交接试验时，一般都在变电所现场进行，被试设备的周围常有带电运行的高压设备，并且在试验中还要对被试设备施加交、直流高压，因此，为了确保人安全和设备的正常运行，应在做好设备的安全措施后，才能开展试验工作。 试验工作中的安全措施如下：（1） 现场工种必须执行工作票制度；工作许可制度；工作监护制度；工作间断、转移和终结制度。（2） 试验现场应装设遮拦或围栏，悬挂“止步，高压危险”的标示牌，并派专人看

5、守；（3） 高压试验工作不得少于两人，试验负责人经念的人员担任，开始试验前，负责人应对全体试验人员详细地说明在试验中应注意的安全事项。（4） 因试验需要断开电气设备街头时，拆前应做好标记，恢复连接后应进行检查。对被试设备施加交、直流高压，因此，为了确保人生安全和设备的正常运行，应在做好完备的安全措施后，才能开展试验工作。 (5)试验器具的金属外壳应可靠接地，高压引线应尽量缩短，必要时用绝缘物将引线支持牢固。为了在试验时确保高电压回路的任何部分不会对接地体放电，高压回路巧接地体 (如墙壁、金属围栏、接地线等)的距离必须有足够的裕度。 (6)试验装置的电源开关，应使用具存明显断开点的双极U闸，异保

6、证有两个串联断开点和可靠的过载保护装蜀。 (7)加屯怔前必须认真检查接线、表计量程，确信调怔器在零位及仪表的开始状态均正确无误后，通知荷关人员离开被试设备，并取得试验负责人许可，方可加压。加压过程中应有人监护并呼唱。高压试验人员在加压过程中，注意力要高度集中，随时注意防止异常情况的发生，操作人员应站在绝缘垫上。 (8)变更接线或试验结束时应首先将调压器回零，然后 断开电源、放电，并将高压输出端接地。 (9)对没有进行短路接地放电的大电容量试品，应先行 放电，再做试验。高怔直流试验时，每告-段落或试验结束 后，应将试品对地放电数次邦炳路接地后方可接触。 (10)试验结束时，试验人员应拆除自装的接

7、地线，并对被试设备进行检查和清理现场。 (11)在专门高压试验室进行试验时，高压室中应没置金属屏蔽网围栏，围栏不仅要有机械联锁，还要有电气联锁，并设有红色信号灯和挂有“高压危险”的标示牌。试验工作人员均应在金属屏蔽网围栏外面进行观察和操作。 (12)在现场进行试验工作时，工作人员活动范围与带电设奋的安全距离不得小于表11的规定。表11 工作人员活动范围与带电设奋的安全距离电压等级（KV）安全距离（m）电压等级（KV）安全距离（m）10及以下0.351542.020350.62203.0440.93304.0601101.55005.0第一节变压器的绝缘电阻和吸收比试验一、绝缘电阻和吸收比试验原

8、理测量电气设备的绝缘电阻和吸收比，是检查和了解设备 绝缘状况的最简便的方法。实践证明，通过其测量绝缘电阻、 吸收比和极化指数常能行效地发现电气设待普遍存在受潮、 表面脏污、绝缘老化和贯穿性的缺陷。因此，测量绝缘电阻 和吸收比是绝缘试验最基本的方法，是电气检修、运行和试 验人员都应掌握的。 (一)绝缘介质在直流电压作用下的电流 根据绝缘介质的理论，介质在直流电压作用下，其等值电路如图11所示。从等值图中可以看出，流过绝缘介质中的电流有三种。 (1)电容电流ic，它是由绝缘介质内的电子或离子在直流电场的作用下产生位移而形成的电流，它与介质的几何尺寸有关，所以又称几何电流。由于电子或离子在电场作用下

9、移动非常快，极短的时间内就可完成，所以电流迅速衰减为零，如图2-2中的曲线，所示。 (2)吸收电流ia，它是夹层极化和偶极子转向极化形成的。这两种极化属于缓慢极化，所以吸收电流衰减得很慢，它相当于电源经电阻向电容器C充电的作用。其随时间的变化如图2-2中的曲线，所示。(3)泄漏电流也称电导电流I它是由绝缘介质中的极少数载流子(主要是离子)定向移动所形成的。它在加压后瞬间趋于稳定值，与加压时间无关。三个电流合成的总电流曲线i称为吸收曲线。其随时间变化情况见图2-2中的曲线;。图9-I绝缘介质在直流电压作用下等值电路及电流随时间变化曲线图(a)绝缘介质在直流电压作用下的等值电路图;(b)绝缘介质在

10、直流电压作用下二种电流及合成总电流随时间变化的曲线二、绝缘电阻试验原理绝缘电阻R就是加在绝缘介质上的直流电压U与其泄漏电流I之比，即R=U/I。当试验电压一定时，良好的绝缘，其电导电流是很小的，也就是说绝缘电阻是很高的;但当绝缘受潮、表面脏污或局部开裂时，绝缘性能很快下降，电导电流急剧增加，绝缘电阻显著减小。因此，通过测得的绝缘电阻，可间接地表示与时间无关的电导电流的大小，可以初步了解绝缘状况。但试验时，必须注意应有足够的加压时间，以使电容电流和吸收电流两个分量衰减完毕，流过绝缘介质的电流仅剩下电导电流L这样才能测得真实的绝缘电阻值。理论上加压时间需无限长才能达到上述要求，为了缩短测量时间和便

11、于比较，工程上一般用加压1min所测得之值作为绝缘电阻值。高电压大容量的电力变压器采用10min的绝缘电阻值。 (三)吸收比试验原理 绝缘介质在受潮或有缺陷时，电导电流I显著增加，吸收曲线随之发生显著变化，如图1-3和14所示。可见良好的绝缘介质，其i0/I之比值大于受潮后，i0/I之比值。因此以，i0/I之比值大小就可以判断绝缘的优劣。以上的电流比也可以用相应的绝缘电阻之比来表示，即KR60/R15，即60秒的绝缘电阻与15秒的绝缘电阻之比称为吸收比。K要求大于1.3。 图2-2绝缘介质在不同状况下的吸收曲线(a)良好绝缘的吸收曲线-(b)受潮绝缘的吸收曲线电力变压器试验 (一)试验目的 绝

12、缘电阻和吸收比试验，对检查变压器绝缘的整体受潮，部件表面受潮、脏污以及贯穿性的集中性缺陷 (例如贯穿性的短路、瓷件破裂接地等)具有较高的灵敏度。实践表明，变压器绝缘在干燥前后，绝缘电阻的变化倍数比t妙的变化倍数大得多。 (-)试验方法 (1)使用仪表。额定电压在1O00V以上的采用2500V兆 欧表，其量程一般不低于10000M；额定电压为1000V以下 的，可采用1000V兆欧表。 (2)测量接线。10一35kV的变压器一般为双绕组，其试 验绝缘电阻和吸收比的接线按表1进行。一般的试验方法、测量中，应记录15S和 60S，时的绝缘电阻值，以便计算其吸收比。在测量中，若兆欧表的指针已超过了指示

13、量限，应记为“量限十”，例如1000O 十M，而不应记为“”。测量顺序测量绕组接地部位1低压高压绕组和外壳2高压低压绕组和外壳3低压和高压外壳测量变压器绝缘电阻的接线方法 (三)测量注意事项 （1)为消除残余电荷对测量的影响，应将绕组对地放电2min，拆开变压器的高、低压连接线。 (2)对刚停止运行的变压器，为使变压器油温与绕组的温度趋于一致，应自电网断开30min后，再进行测量，并记录上层油温作为绕组温度。由于绝缘电阻是随温度升高而降低的，为了对试验结果进行比较，需要换算至同一温度，但温度的换算又与设备的绝缘结构等因素有关，目前还没有一个通用固定的温度换算公式，内此，可以通过温度在降低过程中

14、，测量不同温度时的绝缘电阻值，求得该设备的实际温度换算系数。 (3)当相对湿度大于80,拆的潮湿天气测量时，瓷套的表面会凝结一层极薄的水膜，造成表面泄漏通道，使绝缘电阻咽显降低。此时，应在引出线瓷套上装设屏蔽环并接至兆欧表的屏蔽端子上来消除其对表面的影响。 (4)在测量过程中，如需要重复测量时，应将绕组进行充分放电。 (5)如发现绝缘在问题，应进行分解试验。为了便于分析，应将不测量的部分接至兆欧表的屏蔽极，排除其影响。 (四)试验结果的分析判断 1绝缘电阻的判断 1)影响变压器绝缘电阻因索较多，其数值分散性较大，因而判断绝缘电阻是否合格主要采取比较法，即将测量结果与同类变压器的测量结果、本变压

15、器过去测量的结果、制造厂的数据和有关规程的数据进行比较。 2)由于绝缘电阻与温度有关，所以比较分析时，必须将测得的结果换算至同一温度下，如无实测的温度换算系数，可采用规程中推荐的油浸变压器的换算公式:R2=R1×1.5（T1T2）/10(式中R1、R2，分别为温度T1和T2时的绝缘电阻值)进行换算。 3)变压器交接时，绝缘电阻应不低于制造厂试验值的70%，如果没有制造厂提供的数据，可参考表2。如实测绝缘电阻值不低于表中数值，也可认为是合格的。4)运行中或检修后的变压器绝缘电阻的判断标准，主要以上一次的试验结果来进行判断，只要无明显的变化，可以认为合格，也可以参照表3-2的数值。表2油

16、电力变压器绕组绝缘电阻最低允许值高压绕组电压等级（KV） 温度510203040506070801067545030020013090604025359006004002701801208050356318001200800540360240160100702·吸收比的判断绝缘干燥的变压器，在10一30的范围内，其吸收比的变化很小，所以一般对变压器绝缘的吸收比不进行温度换算。良好绝缘的变压器，其吸收比一般不低于1.3;当绝缘受潮或内部有缺陷时，其吸收比通常小于1·3，甚至接近于1。二、变压器的泄漏电流试验(一)试验目的泄漏电流试验与绝缘电阻试验相比有更高的试验电压，因此，更

17、能使绝缘缺陷暴露出来。泄漏试验能有效地发现某些局部贯穿性的缺陷，套管的局部裂纹等。因此，对10kV及以上电压等级的电力变压器都要做此项试验。 (二)试验方法 (1)泄漏电流试验的接线方法与测量绝缘电阻的方法是相同的，见表3-1。 (2)为了测得准确的泄漏电流值，微安表应接在靠近试品的高压端，其接线可参看第二章中的图2-7。 (3)在试验过程中，可以一次升到试验要求的最高电压，停留1min后读取泄漏电流值，也可以为得到泄漏电流与所加电压的关系曲线而进行分段加压。分段加压每次读取电流 时需停留1min后再读，以使吸收电流的影响减小，直流高压 引线应采用屏蔽线。 (4)对放油后或器身吊出油箱后的变压

18、器，所加试验电 压不得高于标准试验电压的50%。 (三)试验结果的分析判断 (1)泄漏电流随变压器的结构不同而有很大的差异，难 以制定统一的标准，因此，在判断中主要采用相互比较的办 法，即与同类变压器进行比较，同一变压器相间比较以及与 历次试验结果进行比较，不应有显著变化。 (2)如果变压器没有泄漏电流对比标准时，可以参考表 3-3中的数值，如果所测得的数值小于表中的数值可以认为 是合格的。额定电压（KV）试验电压峰值（KV） 温度1020304050607080615102233507711216625035620352033507411116725040057063403350741111

19、67250400570 (3)由所测得的泄漏电流值，按所加的电压值换算出的绝缘电阻值应与兆欧表测得的绝缘电阻值相接近。 三、变压器的tg测量 (一)试验目的 变压器的tg测量主要用来检查变压器整体受潮、油质劣化、绕组上附着油污以及存在严重的局部缺陷等，具有很高的灵敏度。对变压器来说，谈项试验一般指的是连同套管 在内的Tg6值，为了判断的准确性，有时还需要进行分解试 验，以判明缺陷的准确位置。 (二)试验方法 现场使用仪器普遍采用QS1型或同类型的高压交流电 桥，或M型介质试验器。由于变压器外壳是直接接地的，因 此，试验接线只能采用反接线法，其测量的部位和接线与测 量绝缘电阻完全相同如图3所示。

20、测量中，为了找出缺陷的 部位，有时还需要测出高压或低压绕组单独对地的tg值，若 在试验时末测绕组单独对地之值。 试验时对额定电压在10kV及以上的变压器，无论是已引至电桥CX 引至电桥CX 引至电桥CX （a） （b） （c） 图3 测量双绕组变压器的tg值及电容器值的接线（a） 测量低压绕组对高压绕组及外壳：（b） 测量高压绕组对低压绕组及外壳：（c） 测量高、低压绕组对外壳：注油或放掉油后，均可加到I0kV的试验电压;10kV以下的变压器，其试验电压不应超过绕组的额定电压。 (三)试验中的注意事项 (1)测量tg前，应对套管表面的脏污和潮气清除，以减小表面泄漏对测量的影响。 (2)在现场测

21、量中，要注意电、磁场干扰对测量结果的影响。判别有无干扰一般可以通过测量来发现。当检流计的灵敏度开关逐步放大时，光带变得较宽，说明附近有较强的交变磁场干扰存在。电场干扰可以通过正、反向电源两次测量来发现，如果两次测得的电容C，和介质损耗角的正切值tg况相差很大，则说明有较强的电场干扰;如果两次测得的结果只是tg相同，而已相差大，则说明干扰与试验电源的电压相位相同或相反;如果两次测得的C，和tg.完全相同，则说明无电场干扰或电场干扰很小。 若在测量中出现较强的电、磁场干扰时，应按中级工培 训教材中有关消除电、磁场干扰的测量方法和计算方法进行 处理。 （3）试验时，被试变压器高、低压侧的绕组应各自进

22、行 相间短路，若有中性线引出，中性线也应与三相出线一起短 接，以避免绕组的电感给测量带来误差。 （4)试验一般应在10一40下进行测量。为使分析判断 准确，应将不同温度下测量的结果。换算至同一温度下的数值。对油浸变压器换算一般可以按下式进行 tg2二tg1×1.3(T1T2)/10 式中tg2、tg1，分别为温度T1和T2时的tga值，温度应以变 压器的顶层油温为准。(四)试验结果的分析判断 (1)新装变压器交接验收时，测得的tg值应不大于出厂值的130%。对大修及运行中的变压器所测得的tg值，应与历次测得的数据相比，不应有显著的变化，也不应大于规程中的规定值。 (2)若换算到同一温

23、度下的测量结果达不到规程要求时，应首先测量油的tg值，若油不合格，首先换袖或对油进行处理，然后再对其他缺陷部分进行分析判断。 四、变压器的交流耐压试验 (一)试验目的 变压器的交流耐压试验是对绕组连同套管按要求施加高 于绕组额定电压一定倍数的工频试验电压值，持续1min的 试验。它对考核变压器主绝缘的强度，检查局部缺陷，具有 决定性的作用。这种试验能有效地发现主绝缘受潮、开裂;运 输中引起绕组松动位移而造成的绝缘距离或引线距离不够等 缺陷。 (二)试验方法 (1)变压器交流耐压试验接线图如图3-2所示。 (2)耐压试验标准应按规程要求进行。 (3)试验操作步骤可按第二章第四节有关内容进行。 (

24、三)试验中应注意的事项 （1)交流耐压试验是对绝缘作鉴定的破坏性试验，因此， 必须在变压器的绝缘经过所有的非破坏性试验合格后才进行 该项试验。 （2)被试绕组所有的引出线均应短接后接试验高压，非 被试绕组也必须短接后，再可靠接地。否则将会影响试验电 压的准确性，甚至可能危害被试变压器的主绝缘。 图3-2变压器交流耐压试验接线图 (3)在试验电容量较大的电力变压器时，为了避免较大的电容电流流过试验变压器漏抗时，在试品上引起的"容升"或电压升高，使得在试验变压器低压侧测得的试验电压值小于试品实际承受的试验耐压值。可以采用电压互感器或静电电压表直接测量试品两端的电压值。 (4)升

25、压必须从零开始，切不可冲击合闸。升压速度在75%的试验电压之前，可以是任意的，自75%电压开始应均匀升压，约每秒2kv的试验电压升压。耐压试验后，迅速均匀降至零 (或1/3试验电压以下)，然后切断电源。 (5)试验中，如发生放电或击穿时，应迅速降低电压，切断电源，以避免故障的扩大。 (四)试验结果的分析判断 对交流耐压试验，主要是根据试验仪表的指示、被试变 压器内有无放电声和冒烟冒气等异常情况进行判断。 (1)试验过程中，表计指针不跳动不上升，被试变压器 无放电声，则认为试验通过。 (2)一般情况下，若出现电流突然上升或过电流继电器 动作，则表示试品已被击穿，但也应该注意，试品击穿时，有 可能

26、出现电流不变或减小等情况。出现电流不变或者减小的 可能性是很小的，出现的条件可参看第二章第四节中有关内 容。 (3)试验中，当直接测量试验电压的表计读数突然明显 下降时，则表明试品的绝缘被击穿。 (4)试验中，如发现电压表指针摆动大，电流表指示急 剧增加，并有异常响声或冒烟等现象时，应立即停止试验，查 明原因，如果是由试品的绝缘部位所引起，则表明试品存在 问题或已被击穿。 (5)几种放电故障的判断 1)间隙击穿放电 在加压试验过程中，被试变压器内部放电，发出很象金 属撞击油箱的声音时，一般是由于油隙距离不够，而导致油 隙贯穿性的击穿所致。重复试验时，由于油隙的抗电强度恢 复，其放电电压不会明显

27、下降。若放电电压比第一次有所降 低，则是固体绝缘被击穿。 2油中气体间隙的放电 如试验时出现的放电声一次比一次小，且仪表摆动不大， 在重复试验时，放电声又消失了，则这种放电是由油中存在 的气隙或气泡引起的，放电消失是由于击穿放电后，气泡逸 出所致。因此，在进行耐压试验前，要注意把有放气孔的地 方都打开进行放气，直到油冒出为止。 3)带悬浮电位的金属件引起的放电 在加压过程中，被试变压器内部如出现象炒豆般的放电 声，而电流表指示又很稳定，这可能是带有悬浮电位的金属 件对地放电。引起这类放电的原因主要是应该接地的金属部 件末接地。 4)固体绝缘爬电 试验中，若出现防、防的放电声，或是沉闷的响声，电

28、流表指示突增，这是由于内部固体绝缘 (多数是绝缘角环纸板)表面爬电，或绕组端部对铁扼之间的爬电。再重复试验时，放电电压就会明显下降。 5)外部试验回路放电 当外部试验回路绝缘 (或保护球隙)发生击穿时，将会产生放电火花和明显的响声，这是可以从观察中作出判断的。另外，在试验中，空气中有轻微的电晕或瓷件表面有轻微的树枝状放电，属于正常现象。 五、变压器的直流电阻测量 (一)试验目的 测量绕组的直流电阻可以检查绕组有无断线、层间短路、接头焊接是否牢固，电压切换开关的接触是否良好等。 (二)试验方法 试验一般采用电流电压表法或电桥法， (三)测量中应注意的事项 (1)测量中所使用的仪表或仪器的准确度应

29、不低于0·5级。 (2)连接的导线应有足够的截面，且连接处必须接触良 好。在使用单臂电桥测量时，应在测量结果中减去外接引线 电阻，以消除引线电阻对测量结果的影响。 (3)测量油浸变压器绕组的直流电阻时，应在上、下层油温相差不超过3且温度较为稳定的情况下进行，并把上层油温作为绕组的温度。 (4)非被试绕组应开路，测量低压绕组时，在电源开关通、断的瞬间，在高压绕组中会产生感应高电压，要注意人身安全。 (5)由于变压器的电感量较大，电流稳定所需要的时间较长，为了得到准确结果，必须等电流稳定后再进行读数。 (6)测量中，为防止感应电动势损坏仪表，因此，要特别注意操作顺序。在接通电源时，要先接

30、通电流回路，再接通电压表或检流计;在断开电源时，应先断开电压表或检流计，再断开电流回路。 (7)在与历次测量的电阻值进行比较时，应按式(2-3I)换算到同一温度下进行。 (四)测量结果的分析判断 测量结果的分析判断主要还是以本次测量电阻值进行相间或线间的相互比较。因为测量时的条件是相同的，避免了不同仪表·人员、温度等因素的影响，有利于判断的正确性。之间的焊接不良;以及由多股导线并绕的绕组在焊接时，出现的少数线股未焊牢或断股等。以上情况都会使绕组电阻产生不同程度偏大的误差。 (3)套管中的导电杆引线连接不良。 (4)绕组产生匝间或层间短路。 (5)三角形连接的绕组，其中一相断线，没有断

31、线的两相，线端间的电阻为正常值的L5倍，而断线相的线端间电阻为正常值的3倍。 3·三相变压器线电阻换算成相电阻的计算 当变压器绕组为三角形接线或为无中性点引出线的星形接线时，如图所示，只能测得线电阻，若要知道相电阻，可以通过以下公式计算得出。 变压器绕组为三角形连接 ( a) 变压器绕组为星星形连接 (b)1)三角形接线时计算相电阻的公式为: RA=(RABRP)(RCA×RBC)/(RABRP) RB=(RBCCRP)(RAB×RCA)/(RBCRP) RC=(RCARP)(RBC×RAB)/(RCARP) RP=(RAB+RBC+RCA)/2RA、

32、RB 、RC- 相电阻RAB、 RBC 、RCA- 线电阻1)星形接线时计算线电阻的公式为:RA=( RAB+ RCA RBC)/2RB=( RAB+ RBC -RCA)/2RC=( RBC+ RCA RAB)/2六、变压器变压比测量 (一)概述 变压器的变压比是指变压器空载时，一次侧电压U10，与 二次侧电压U20的比值，简称为变比，用K来表示，即K= U10/ U20 三相变压器铭牌上的变比是指线电压之比。不同接线方式的变压器，线电压的变比KXN，与相电压的变比Kxg有以下关系:Y、d接线时，KXNUXN10UXN20 根号3Uxg10Uxg20根号3kxgD、y接线时，KXNUXN103

33、UXN20 Uxg10根号3Uxg201/根号3kxg根号3(二)测量变比的目的 (1)检查变比是否与铭牌相符，以保证对电压的正确变换。 (2)检查分接开关的位置是否正确。 (3)在变压器发生故障后，通过测量变比来检查绕组匝间是否存在匝间短路。 （4）判断变压器是否可以并联运行。当两台并联运行的变压器二次侧空载电压相差为额定电压的1时，则两台变压器中的环流将达到额定电流的10%左右。这样既增加了变压器的损耗，又古据了变压器的容量。因此对并联运行变压器的变比的差值应限制在一定的范围内，一般要求小于O·5拆。 (三)试验方法 变压比试验的方法，一般有双电压表法和变比电桥法两种。 1、双电

34、压表法: 双电压表法是在变压器高压侧施加电压，并用两只电压表(量程不够时，可采用电压互感器)，在高、低压两侧同时进行测量，根据所测得的电压值，双电压表法测量单相变压器变比的接线图(2)三相变压器变比测量。测量接线如图3-7所示。在三相变压器的变比测量中可以采用三相电源或单相电源进行。1)用三相电源进行测量。测量电源一般采用线电压为380V的三相电源。测量时，将三相电源加在高压侧，然后用电压表直接测量高、低压所对应的相 (或线)电压，但也可以将电源加在低压侧，再通过电压互感器对高压侧的电压进行测量。 变压比的计算如下 变压比的误差计算如下采用三相电源测量电压比时，要求三相电源电压对称，否则将会产

35、生测量误差。 2)用单相电源进行测量。当三相电源对称性较差时，可以改用单相电源进行测量。另外，当采用三相电源测量对其所测的变压比超出规定的标准时，也需要采用单相电源进行测量，迸一步检查出故障的相别。用单相电源测量三相变压器的变压比的接线及计算公式见表Q_4。 双电压表法虽然准确度较低，但测量中所使用的为常用仪表，简单易行，因此，在现场应用广泛，但测量误差较大。2·变比电桥法 变比电桥法是测量变比的 另一种方法。目前常用的有标准多抽头变压器式的变比电桥图3-8变比电桥测量和电阻分压式的变比电桥，其原理接线图 优点是方便、可靠、准确、灵敏·安全、误差可以直接指示，能进行单相和三

36、相测量。图3-8为上海电工仪器厂生产的QJ35型电阻分压式的变比电桥的测量原理接线图。 测量原理是在被测变压器T的高压侧施加交流电压U。， 则在变压器的低压侧感应出电压U，调节电阻也，使检流计 G指示为零，此时电桥达到平衡. 电桥的操作和误差的测量可参看电桥说明书。 (四)测量中的注意事项 (1)采用双电压表法测量时，仪表准确度不低于0·5级，测量用的电压互感器应不低于0，5级。 (2)测量时，引线应接触良好，电压表引线不宜过长。 (3)测量电压不得低于被测变压器额定电压的I扒，且尽量保持稳定，并要同时读取高、低压两侧的电压指示值。 (五)分析判断 （1)测量的电压比与铭牌值相比，不

37、应有显著差别，且应符合规律。 (2)电压在35kV以下，电压比小于3的变压器，电压比允许偏差为士1;其他所有的变压器，额定分接头电压比允许偏差为士0·5。 (3)变压器变比不合格，最常见的故障是分接头引线焊错;分接开关指示位置与内部引线不对应造成。 (4)故障后由于匝间短路也会造成变。 七、变压器的极性和组别测定 (一)单相变压器的极性试验 1变压器的极性 如果变压器一次和二次两个绕组按同一方向绕线，又绕 在同一铁心柱上，被同一磁通穿过，则两绕组端头的电动势 方问，在任何瞬间都是相同的，这两绕组的头和头，尾和尾 的极性是相同的，称为同极性。如果两绕组的绕向相反，头 和头，尾和尾之间的

38、极性是相反的，称为异极性。 2·极性的试验方法 1)电流法。用1.5一3V干电池或2一6V蓄电池，正极 接于变压器高压侧A端，负极接于高压侧的X端，直流毫伏表的 正极接于低压侧的a端，负极接于低压侧x端，如图所示。 当合上开关Q瞬间，表针方向偏转向正，断开Q瞬间偏转向 负，则该被试变压器为减极性。如果指针摆动方问与上述相反，则为加极性。 试验中的注意事项:a、对同-试验电路，当拉开开关时，表针摆动的方向与开关闭合时的方向相反；b、使用的指示表针，其零值最好在表盘中间。C、试验时应反复操作几次，以免误判断。d、拉合开关要有一定的时间间隔，必须看清指针的摆动方向。e、操作时，应注意不要触

39、及绕组的端部，以防触电。 (2)交流法。将变压器的高压低压绕组的一对同名端A和a(或X和x)用导线连接起来，在足量，如果测得U1>U2，则为减极 性，反之则为加极性。以上两种试验极性的方法都 交流法测试变压器 比较方便，可根据具体条件选 的极性接线图用。 (二)三相变压器组别测量 变压器的组别是并联运行的重要条件之一，如果参加并联运行变压器的组别不一致，将会在绕组内出现不能允许的环流。因此，在出厂、交接和绕组大修后都应测量其接线组别。 对电力变压器来说，绕组的接线方式有星形、三角形和曲折形三种，其相应的表示符号对高压绕组分别用Y、D、z; 对中压或低压则用y、d、z;当有中性点抽出时，高

40、压绕组用 YN、7N，中压和低压则用yn、zn表示。 一台三相变压器，其绕组的连接方式、缠绕方向以及绕组引出线端的相位标志等，都会使高、低压侧相应的电压相量间的相位差发生改变。不同的相位差代表着不同的接线组别。尽管相位差受到上述多种因素的影响，但最终只有十二种，且都是30º的倍数 (即n×30º,n=112)。我们将高压侧的电压相量超前于对应的低压侧的电压相量30º时(n=1)称为1组;60º时(n=2)称为2组直至360º (或0º) (n=12)两电压相量重合称为"0"组或12组。这恰如时钟钟面的12

41、时所等分，每相邻两数之间为30º 角，因此，我们可以按时钟系统来区分不同的十二种接线组别。 区分组别以往是采用高压侧线电压作为分针指向钟面的陀时处，此时低压同名线电压相量所指的小时数即表示变压器的组别。而现行的新标准则是以高压出线端(如A端)与中性点 (三角形接线时，为虚设)间的电压相量作为分针指向钟面的I;时处，再以低压侧的同名端(a)与中性点间的电压相量作为短针，此时短针所指示的小时数，即为连接组别。新法又叫线电压三角形重心重合法，以此法确定的组别与按线电压相量确定的组别是一致的，并且简单直观。 组别是绕组接线方式和不同电压侧各同名电压相量间相位差的总称。按规定对双绕组变压器的组

42、别前后两部分来表示，并将两部分用逗号分开，前面部分是表示高压绕组的接线方式;而后面部分则表示低压绕组的接线方式和按时钟法得出的组别数。 例如组别为Yndl1的变压器Yn表示高压侧绕组连接为星形，并有中性点抽出;d表示低压侧绕组为三角形连接，11则为以时钟表示法得出的组别数相11是表示当高压侧电压相量指在12时处时，低压侧同名电压相量所指的位置是11时。高压断路器的试验 高压断路器是电力系统最重要的电气设备，它既要切、合正常的工作电流， 又要在故障下开断相当大的故障电流 (特别是短路电流)。因此，它的好坏将直接影响电力系统的安全可靠运行。 高压断路器按其绝缘介质分类，有油断路器、空气断路器、真空

43、断路器和SF6断路器，根据用油量多少，油断路器又有多油断路器与少油断路器之分。除SF6断路器之外，其他高压断路器的预防性试验项目，基本一致。其预试项目:一是测量绝缘电阻，二是测量35kV及以上断路器的直流泄漏 电流，三是测量导电回路的直流电阻;所不同的只是多油断 路器不测量直流泄漏电流，而要测量35kV及以上非纯瓷套 管的介质损耗因数。此外，油断路器要做绝缘油的击穿强度 试验，SF6。断路器要进行SF6气体的含水量检测 本节阐述的试验方法一般以少油及空气断路器为例，根 据目前我国电网的现状，还有相当数量油断路器在运行。 一、绝缘电阻的测量 (一)测量目的 我们知道35kv及以上少油断路器的主要

44、绝缘部件有支持瓷套、拉杆、灭弧室和绝缘油，35kV以下的高压少油断路器的主要绝缘部件有瓷臂、 测量断路器的绝缘电阻的目的，就是检查袖断路器的各。个绝缘部件的绝缘是否受潮，灭弧室是否由于进水或碳化物过多，而造成绝缘不良，以及其他绝缘缺陷。 (二)测量方法及注意事项 (1)选用2500v兆欧表，量程不低于10000M测量前及测量过程申均应遵守电业安全工作规程。 (2)35kV及以上的户外式少油断路器的绝缘电阻测量，现场可在分闸状态下进行，断路器 的断口下端与支持瓷套相交的法兰处接兆欧表的“L ”端子，断的另一端接地。如图3-I9所示。若测得整体绝缘电阻较低，则应分别测量支持瓷套(实际包括绝缘拉杆)

45、及每个灭弧室的电阻，以便找出绝缘电阻低的部位。 (3)对于35kV以下的户内少油断路器，应当分别测量其合闸状态下导电部分对地的绝缘电阻，以及分闸状态下断口之间的绝缘电阻。SN10一10I型、SN10一10型少油断路器的断口上端无支撑绝缘子，因此，可以分闸状态下将上接线座接地，下接线座接兆欧表的“L”端子一次完成测量工作，若测得整体绝缘电阻值较低时，应分别测量。(4)对于多油断路器(如DW2一35型、DW8一35型)应分别测量其合闸状态下导电部分对地的绝缘电阻，以及分闸状态下断口之间的绝缘电阻。对于三相在同一油箱内的多油断路器 (如10kv柱上油断路器)还应测量其相间的绝缘电阻。 (5)对于有机

46、材料制成的拉杆，凡能单独测量的都应单独测量绝缘值，对于不便于直接测量拉杆绝缘电阻的断路器，当测得合闸状态下的绝缘电阻值偏低时，可按下式计算出绝缘拉杆的绝缘电阻值。Rg=RfRh/(Rf一Rh)式中 Rg- 绝缘拉杆的绝缘电阻值，M; Rf一-分闸状态下的绝缘电阻值，M; Rh一-合闸状态下的绝缘电阻值，M。 (6)测量时应同时记录当时的环境温度及相对湿度。 二、测量35kV及以上少油和空气断路器的直流泄漏电流 (一)测量目的 测量直流泄漏电流是35kV及以上少油断路器、空气断路器的重要试验项目之一。它能较灵敏地发现危及少油断路器绝缘强度的严重污秽，拉杆、绝缘汕受潮，灭弧室受潮劣化和碳化物过多等

47、缺陷，以及空气断路器因压缩空气相对湿度增大而带进潮气，在管内壁和导气管壁结露等缺陷。 (二)测量方法及注意事项 直流泄漏电流测量的原理与绝缘电阻的测量基本相同，试验结线亦基本一致。但是，由于其试验电压较高， (2)现场试验中，在分闸状态下分别测出各部位的泄漏电流值，应不大于规程规定的微安值。 (3)直流泄漏电流一般应在高压侧测量，并正确地采用屏蔽引线。试验证明，屏蔽线若使用不当，其效果还不如不用。如现场无屏蔽线，应急可采用较粗的塑料胶质线，先不接被试品进行空试，然后接上被试品进行测量，用测量值减去空试值即可。 (4)有些单位在现场测量时，空试值比带试品测量值还大(即出现负值)，产生这种现象的主

48、要原因是高压引线所处的环境及接线工艺的影响。 (5)测试仪器有条件的尽量使用成套的便携式直流高压发生器(如福建龙岩无线电三厂生产的JGF系列百流高压发生器、苏州华电电力设备厂生产的7ns系列直流高压发生器、银川电力修造厂生产的JGS系列直流高压发生器)。其操作与使用应按仪器说明书进行。 三、导电回路电阻的测量 导电回路电阻主要取决于断路器动静触头间的接触电阻，故现场一般称之为接触电阻。其大小直接影响通过正常工作电流时是否产生不能容许的热量，以及切断短路电流的性能，它也是反映安装检修质量的重要数据。 (一)测量目的 检验断路器导电回路电阻是否符合产品的技术规范要求和检修质量要求。 (二)测量方法

49、及注意事项 （1)测量导电回路电阻应在合闸状态下进行，测量前应将断路器跳合2一3次，合闸方式应与运行时的实际一致。登上断路器接线前，应将跳闸保险器取下，或将跳闸机构顶死，防止断路器误跳所造成的伤害。 (2)测量导电回路电阻一般采用直流压降法或成套设备(如:河南科试所实验厂生产的HDY一3000型回路电阻测试仪、上海沪西电子仪器厂生产的PC5型回路电阻测试仪)。成套设备的操作，应按仪器使用说明书进行。采用百流压降法时，应在确认回路中有电流后，才能接入毫伏表，在达到试验电流 (一般为100A)时，同时读数，读数后先退出毫伏表，才能断开电流回路，用欧姆定律计算出导电回路电阻值。 (3)要特别注意消除

50、测量引线电阻的影响 (参见本篇第二章第五节有关内容)。 (4)对主触头和灭弧触头分开的断路器，则应对其主触头、灭弧触头分别进行测量，测量时应在非被测的动、静触 头间垫以薄的绝缘物，以断开其通路。 (5)当测量结果不合格时，应分段测量，找出接触不良 的部位进行处理。为便于分析判断，分段值可与合格相的相同部位进行比较。 (3)由于机械卡涩，触头弹簧断裂、退火等原因，造成触头压力降低;(4)由于安装检修调整不当，或触头材质不好，运行中发生变化，或触头严重烧损，使触头有效接触面积减小。 四、测量35kv及以上非纯瓷套管和多油断路器的tg值 多油断路器整体的tga值标准是建立在套管的tg值标准上的，因此

51、，规定在2O时，非纯瓷套管多油断路器的tg值标准，允许比同型号的单独套管的tg值标准增大一些，具体标准按规程规定执行。 由于少油断路器及其他断路器本身电容量很小 (仅十至几十皮法)，再加上现场测量影响因素较多，分散性大、且无规律性，因此，少油断路器、空气断路器、真空断路器以及SF6断路器均不要求测量tg值。 (一)测量目的 此项试验主要是检查套管和油箱内部绝缘部件 (如:灭弧室、绝缘油及绝缘围屏等)的绝缘状况。 (-)测量方法及注意事项 (1)在断路器分闸状态下，用OSI电桥或其他交流高胚电桥反接线测量每支套管 (实际包括灭弧室、绝缘油及绝缘围屏)的介质损耗因数tg值，测量对其他非被试套管均应接地。 (2)当测得的tg值超过规程规定的标准，或与以往比较显著增大时，应落下油箱进行分解试验，以确定绝缘劣化部位。对于在结构上