高电压技术 第5章 电气设备的绝缘实验(一)_XL

1、高电压技术广东工业大学广东工业大学 自动化学院自动化学院徐亮徐email:电气设备的绝缘实验电气设备的绝缘实验(一一)教学目标教学目标 了解绝缘试验的目的、种类及各自特点； 掌握各种检查性试验的基本原理、试验方法以及不同试品试验结果的分析处理方法； 掌握各种耐压试验中不同类型高压的产生原理、测量方法，各种耐压试验的注意事项。 了解联合电压和合成电压试验的概念和试验方法。教学重点教学重点 各种绝缘试验的功能、目的、测量原理以及根据绝缘试验的结果进行绝缘分析的方法。教学难点教学难点 该部分内容繁多，知识点分散。电气设备绝缘试验的目的、分类和特点 1.试验目的：判断设备能否

2、投人运行，是否存在缺陷、预防设备损坏，以保证安全运行。 2.分类和特点：分类定义特点包含试验项目说明检查性试验也称为非破坏性试验，是检测绝缘除电气强度以外的其他电气性能，是在较低的电压下或用其他不损伤绝缘的方法进行的。表明了设备绝缘的耐电强度，是决定性的和不可替代的。但只能反映严重的缺陷，具有破坏性绝缘电阻、介质损耗角正切和泄漏电流、局部放电等总的原则：应先作检查性试验，再做破坏性试验，以避免不应有的损伤 耐压试验检测绝缘的电气强度，试验时在设备绝缘上加上规定的试验电压，考验绝缘对此电压的耐受能力。这种试验所加电压较高，有可能在试验中给绝缘造成一定的损伤，因此也称绝缘破坏性试验。不能直接反映绝

3、缘强度，但可以非破坏的形式揭示绝缘缺陷的不同性质和发展程度，使我们可防患于未然交流耐压试验、直流耐压试验和冲击耐压试验绝缘电阻的测量 绝缘电阻测量有直接法、电桥法、电流比较法、充放电法、自放电法等多种。 兆欧表测量绝缘电阻的原理图如下： Rv-分压电阻；Rv0-电压线圈Lv的固有电阻，RA-限流保护电阻； RA0-电流线圈LA的固有电阻；Rx-试品的绝缘电阻 图1 兆欧表原理电路图 兆欧表 是利用电流比较法的原理进行绝缘电阻得测量的，电压线圈和电流线圈是相互垂直地固定在同一转轴上，并处在同一永磁场中，仪表指针固定在转轴上。根据转矩平衡原理， 由此， ，或表示为 。 此式表明，偏转角只与两电流大

4、小的比值有关。 兆欧表有三个端子：如图所示为用兆欧表测量套管绝缘的接线图，其中高压端子L，接地端子E，屏蔽端子L。其中屏蔽电极的作用是吸收套管表面的漏电流，从而减小测量误差，屏蔽电极越靠近高压端对被试绝缘电场的畸变越小，测量效果越好。AAAAMMv)(fIM)(fvIvMv)(f)(f)(fvIvIAA)II(fVA 兆欧表有三个端子：其中高压端子L，接地端子E，屏蔽端子L。 图2 用兆欧表测量套管绝缘的接线图 时间为60s与15s时所测绝缘电阻之比称为吸收比K，通常用该参数来反映绝缘状况。对容量较大的试品则采用极化指数P来指示绝缘状况，P表示为试品在加压10min和1min所测绝缘电阻之比来

5、R10/R1表示。 测量绝缘电阻可发现下列缺陷： 1、总体绝缘质量不良； 2、绝缘受潮； 3、贯穿性的导电通道； 4、绝缘表面情况不良。 但不能发现绝缘中的局部缺陷和绝缘老化。 测量绝缘电阻的注意事项： 1.实验前后试品都应接地放电一定时间； 2.高压引线应尽量架空，尽可能减少支撑物的影响； 3.测量吸收比和极化指数时，应待电源电压稳定后再接入试品并开始计时； 4.每次测量结束时，应在保持兆欧表电源电压的条件下，先断开高压引线以防止反击打坏仪表； 5.对带有绕组的试品应将绕组首末端短接再接入到高压端； 6.测量绝缘电阻时应记录温度，并进行温度校正。泄漏电流的测量泄漏电流的测量采用微安表，其接线

6、方式如图所示。 （a）被试品不接地时的测试电路 (b)被试品一端接地时的测试电路 泄漏电流测量电路图 与兆欧表相比，本试验的特点： 1.所加直流电压较高，能揭示兆欧表不能发现的某些缺陷； 2.所加直流电压逐渐升高，从所测电流与电压的线性度，即可指示绝缘状况； 3.所测结果能精确读取。介质损耗角正切的测量测试电路 U：高压输出 Cx、Rx：试品 R3：可调电阻 G：检流计 R4：固定电阻 Cn：标准电容（501PF） C4：可调电容 R：保护电阻 图 西林电桥基本原理电路 电桥平衡时，满足如下关系： 影响电桥准确度的因素有：高压端对桥体杂散电容的影响；外界干扰的影响。 测tg可有效发现的缺陷：

7、受潮穿透性导电通道绝缘内含气泡的电离，绝缘分层、脱壳绝缘老化、劣化，绕组上附积油泥；绝缘油脏污、劣化 但是对非贯穿性的局部损坏、个别的绝缘弱点44N3xxCjG1Cj1RCjG144xxxRCCGtg测量介损的注意事项 1.尽可能地分部测试。例：三绕组变压器测量 2.与温度的关系： 不同温度下的测量结果不能准确换算 为进行比较，要求在相同温度条件下测试。 3.与电压的关系：试验电压过低，不易发现缺陷，因接近工作电压。 4.表面泄漏要排除：加屏蔽环 5.抗干扰措施：屏蔽和接地要好 6.测量绕组绝缘时，应将绕组首尾短接，避免电感和励磁铁损造成误差 局部放电的测量局部放电的概念：Partial Discharge简称为PD，指在一定外施电压作用下，电气设备内部绝缘里面存在的弱点处发生的局部重复击穿和熄灭现象。局部放电的危害： 这种局部放电发生在一个或几个绝缘内部的缺陷中（如气隙或气泡），因为在这个很小的空间内电场强度很大。虽然其放电能量很小，在短时间内对电气设备的绝缘强度并不造成影响，但电气设备在工作电压下长期运行时，局部放电会逐步扩大，并产生不良化合物，使绝缘慢慢地损坏，日积月累，最后可导致整个绝缘被击穿，发生电气设备的突发性故障。局部放电的特点： 当介质内部发生局部放电时，伴随着发生许多现象