绝缘电阻测试问题探讨ppt课件

1、(一) 简介 普通, 仪表的消费测试、检定测试都是在实验室条件下进展的，试品均为线性电阻构成的高阻箱,其示值准确度的影响要素主要有： 1. 绝缘表的准确度等级 2. 电阻箱电阻示值因温度、湿度、实验电压、灰尘污垢引入的偏向。 3. 测试方法引入的偏向。 仪表按计量规程要求检定合格是保证现场测试准确的先决条件。 然而，即使是检定合格的仪表，在现场测试中的实验数据往往有较大差距。主要有： 1. 同一仪表测试同一试品存在的反复测试偏向。 2. 不同仪表测试同一试品存在的台间偏向。 这是被测试品是电容性负载的缘由。试品电容量愈大，数据差别愈大。电力部门的实验对象多是电容量较大的试品。应该留意到：应该留

2、意到： 实验对象的绝缘特性是随环境温度、湿度变化的。不同时期获取的实验对象的绝缘特性是随环境温度、湿度变化的。不同时期获取的实验数据会有所不同。有时，实验对象的温度与环境温度的不平衡也实验数据会有所不同。有时，实验对象的温度与环境温度的不平衡也会影响示值准确度，如作为介质的绝缘用油的油温与环境温度的差别会影响示值准确度，如作为介质的绝缘用油的油温与环境温度的差别就不应超越就不应超越5。 同一仪表顺序测试同一试品存在的反复测试偏向的成因主要有：同一仪表顺序测试同一试品存在的反复测试偏向的成因主要有： 1. 测试方法不同必然会产生不同的实验数据。假设采用不同的额测试方法不同必然会产生不同的实验数据

3、。假设采用不同的额定电压进展反复测试，那么实验数据往往有较大差距。定电压进展反复测试，那么实验数据往往有较大差距。 试品内相联络的各部分的衔接、短路、开路以及试品与仪表间测试试品内相联络的各部分的衔接、短路、开路以及试品与仪表间测试线衔接点不同，都有能够产生不同的实验数据。线衔接点不同，都有能够产生不同的实验数据。 2. 电容性负载其介质在直流电压的作用下会产生极化，由于实验电容性负载其介质在直流电压的作用下会产生极化，由于实验过的试品极化电势的存在或放电不充分过的试品极化电势的存在或放电不充分, 使得反复测试时产生不同的使得反复测试时产生不同的实验数据。在实际中实验数据。在实际中,试品要想充

4、分消除极化较难实现。试品要想充分消除极化较难实现。 另外另外, 仪表的输出电流才干愈小，反复测试数据差别愈大。由于仪表的输出电流才干愈小，反复测试数据差别愈大。由于电容性负载的绝缘特性参数都是时间的函数，电流愈小，测试数据电容性负载的绝缘特性参数都是时间的函数，电流愈小，测试数据所处时点的变化率愈大。假设是人工采集数据，其采集误差不可忽所处时点的变化率愈大。假设是人工采集数据，其采集误差不可忽视。留意到以上问题，有利于对数据的了解和分析。视。留意到以上问题，有利于对数据的了解和分析。 采取相应对策：测试前试品充分放电；同一测试方法；采用输采取相应对策：测试前试品充分放电；同一测试方法；采用输出

5、电流才干大的仪表，将有利于减少反复测试偏向。出电流才干大的仪表，将有利于减少反复测试偏向。 不同型号、不同规格仪表测试同一试品不同型号、不同规格仪表测试同一试品, 除了反复测试偏向存除了反复测试偏向存在的影响外，台间偏向的成因主要是：在的影响外，台间偏向的成因主要是： 1. 仪表的实验电源具有不同的负载特性。仪表的实验电源具有不同的负载特性。 2. 仪表的实验数据处置方法不同。仪表的实验数据处置方法不同。 3. 仪表的运用方法不同。仪表的运用方法不同。 绝缘电阻表普通由实验电压源发生、稳定、限制、维护和绝缘电阻表普通由实验电压源发生、稳定、限制、维护和数据处置采集、运算、存储、显示两部分电路组

6、成。数据处置采集、运算、存储、显示两部分电路组成。 仪表的实验电压源都具有一定的内阻。内阻不同，试品充电电仪表的实验电压源都具有一定的内阻。内阻不同，试品充电电流的大小不同，试品两端端电压建立时间的长短不一，同时也呵斥流的大小不同，试品两端端电压建立时间的长短不一，同时也呵斥试品介质的吸收与极化的速率和程度不同。由此，在同一试品上产试品介质的吸收与极化的速率和程度不同。由此，在同一试品上产生的电压、电流与时间的数量关系不同，即生的电压、电流与时间的数量关系不同，即R15S、R60S、R10min这些时点值的不同。这些时点值的不同。 仪表的输出短路电流才干越大、输出功率越大，测得的试品绝仪表的输

7、出短路电流才干越大、输出功率越大，测得的试品绝缘特性值越接近真值。在实际中，仪表的实验电源的负载才干大到缘特性值越接近真值。在实际中，仪表的实验电源的负载才干大到使数据误差可忽略的程度即可。使数据误差可忽略的程度即可。 那么，根据试品电容量的大小，商定仪表的短路电流、跌落电那么，根据试品电容量的大小，商定仪表的短路电流、跌落电阻中值电阻等技术参数，以满足测试的需求是非常必要的。阻中值电阻等技术参数，以满足测试的需求是非常必要的。 仪表内部对实验过程的数据信号的处置是需求一定时间完成的仪表内部对实验过程的数据信号的处置是需求一定时间完成的，采集、运算、存储、显示各环节都会产生延时，滞后于试品绝缘

8、，采集、运算、存储、显示各环节都会产生延时，滞后于试品绝缘特性值的产生。延时太多，引入的丈量误差就不可忽略。特性值的产生。延时太多，引入的丈量误差就不可忽略。特别是不具有自动存储功能的模拟指针式仪表，其除了信号处置特别是不具有自动存储功能的模拟指针式仪表，其除了信号处置电路的延时外，还有机械系统的表头指针指示的延滞。电路的延时外，还有机械系统的表头指针指示的延滞。KD2676h、KD2677、KD2678等系列仪表在第一时间处置并锁定等系列仪表在第一时间处置并锁定R15S、R60S、R10min时点值，不受运算、显示延时的影响。时点值，不受运算、显示延时的影响。 那么，选用数据处置准确、快速的

9、仪表，以满足测试的需求是非那么，选用数据处置准确、快速的仪表，以满足测试的需求是非常必要的。常必要的。 有些仪表具有实验电压延续可调或步进加压的功能，采用延续可有些仪表具有实验电压延续可调或步进加压的功能，采用延续可调或步进加压的方式进展实验，其实验数据与一次加压实验方式所调或步进加压的方式进展实验，其实验数据与一次加压实验方式所获取的数据没有直接的可比性。获取的数据没有直接的可比性。最后，值得提请留意的是，实验过程中因缺点、过失出现的异常最后，值得提请留意的是，实验过程中因缺点、过失出现的异常偏向；现场干扰、试品带电等景象引起的偏向，有些与电容特性类偏向；现场干扰、试品带电等景象引起的偏向，

10、有些与电容特性类似，应加以区别，不应与电容性负载特性产生的景象相混淆。似，应加以区别，不应与电容性负载特性产生的景象相混淆。 绝缘测试虽然是最根本的电气实验，但在各地各种场所下绝缘测试虽然是最根本的电气实验，但在各地各种场所下也有许多复杂的不同景象和解释。往往使实验结果数据很难被也有许多复杂的不同景象和解释。往往使实验结果数据很难被接受和认定。接受和认定。主要由以下几方面缘由呵斥：主要由以下几方面缘由呵斥： 各地运用的绝缘电阻表的性能、规格、型号不一样各地运用的绝缘电阻表的性能、规格、型号不一样; 对测试规程的了解和执行的区别对测试规程的了解和执行的区别; 操作人员的阅历和才干的区别操作人员的

11、阅历和才干的区别;综合上述情况，结合我们了解的有限情况和体验，提出我们的综合上述情况，结合我们了解的有限情况和体验，提出我们的粗浅分析，仅供大家讨论与参考。粗浅分析，仅供大家讨论与参考。其耐压值应为绝缘测试电压值的其耐压值应为绝缘测试电压值的1.51.5倍以上先单独倍以上先单独丈量并记录该电容器的绝缘值，然后与被测试品并丈量并记录该电容器的绝缘值，然后与被测试品并联测试联测试, ,试品的绝缘值应为并联测试值去除该电容器试品的绝缘值应为并联测试值去除该电容器绝缘值后的值。绝缘值后的值。4 4 检定安装要留意电压变差、温度变差和环境湿度检定安装要留意电压变差、温度变差和环境湿度引起的器具本身产生的

12、示值偏向。引起的器具本身产生的示值偏向。多电压指针式绝缘电阻表，在检定过程上要留意多电压指针式绝缘电阻表，在检定过程上要留意表盘刻度上标注的各额定电压下试值读取的倍率，表盘刻度上标注的各额定电压下试值读取的倍率，每个电压所测的绝缘示值要乘以相对应的倍率。每个电压所测的绝缘示值要乘以相对应的倍率。IR图中图中E0: 表内高压源表内高压源 r : 高压源内阻高压源内阻C: 分布电容分布电容 IC: 电容充电电流电容充电电流R: 试品绝缘电阻试品绝缘电阻 IR: 绝缘走漏电流绝缘走漏电流IX= IR+ IC : 绝缘表测得的电流绝缘表测得的电流ABRE0EICIXLCr图1 试品上的端电压即电容C上

13、的电压由下式决议： 式(1)式中： 为试品上的端电压。 为试品施加高压的时间。 为时间常数，其中 是电源内阻与试品绝缘电阻的并联值。由于绝缘电阻R 远大于电源内阻r，所以： RX=r/Rr 那么 =r.c 式2式1可写作 式3/01tCUEecUtcRxRrRx/ .0011tt r cCUEeEeiCE00tuC, uR, iCuC式式3表述的端电压表述的端电压UC 随时间上升随时间上升的曲线如右图示的曲线如右图示,由图可见由图可见:试品上的电压是随加上高压后时间的试品上的电压是随加上高压后时间的推移而逐渐上升的，最终到达；推移而逐渐上升的，最终到达；给电容充电的电流是随时间的推移而给电容充

14、电的电流是随时间的推移而逐渐减小的，最终为零。逐渐减小的，最终为零。图2 前面，我们在图前面，我们在图1中提到中提到 IR+IC即在绝缘电阻表测得的电流中，不仅有绝缘电阻上的分量，也参与了电即在绝缘电阻表测得的电流中，不仅有绝缘电阻上的分量，也参与了电容充电电流分量，这一充电电流使测得的绝缘电阻值在充电过程中显现容充电电流分量，这一充电电流使测得的绝缘电阻值在充电过程中显现得偏小。得偏小。 显然，假设试品的电容量值很大，或高压源内阻显然，假设试品的电容量值很大，或高压源内阻 r 很大，这一充电过很大，这一充电过程的耗时就会加长。如式程的耗时就会加长。如式2 = r c 时间常数时间常数是由内阻

15、是由内阻 r 和分布电容和分布电容 C 的乘积决议的单位为秒的乘积决议的单位为秒 鉴别绝缘电阻表的充电才干及其对吸收比鉴别绝缘电阻表的充电才干及其对吸收比R60S/R15S丈量的影响量，丈量的影响量，可按如以下图示的检定方法断定。可按如以下图示的检定方法断定。图中：图中： C可采用可采用CBB型无极化无吸型无极化无吸收的优质电容，容量为收的优质电容，容量为 0.15/6.3kV ； R为为 5000M/5kV的电阻。的电阻。 绝缘表5000VELRCCABCAB设第一次绝缘丈量在相绕组与地和、相间进展设第一次绝缘丈量在相绕组与地和、相间进展,如以下图示：如以下图示：由于在第一次丈量前三相间介质

16、处于原态，无极化景象，但当相绕由于在第一次丈量前三相间介质处于原态，无极化景象，但当相绕组加上直流电压后，相绕组与地及、相间的介质发生极化，即：介组加上直流电压后，相绕组与地及、相间的介质发生极化，即：介质极化的正极性朝向相绕组，介质极化的负极性朝向地及、相绕组质极化的正极性朝向相绕组，介质极化的负极性朝向地及、相绕组。CABCAB改动介质极化极性是需求吸收仪表输出电流能量的，即在加压后的同一时点，改动介质极化极性是需求吸收仪表输出电流能量的，即在加压后的同一时点，经相绕组流过地间绝缘体的吸收电流要比初次丈量相时所需电流大，从经相绕组流过地间绝缘体的吸收电流要比初次丈量相时所需电流大，从而使得

17、测出的绝缘阻值变小了。而使得测出的绝缘阻值变小了。同理，在测完地，地，地后，回头再次测同理，在测完地，地，地后，回头再次测地时，其示值将比第一次的偏小，而与、相测试的值根本一致了。地时，其示值将比第一次的偏小，而与、相测试的值根本一致了。CABCABCABCAB两次加电压后相间极化形状比较两次加电压后相间极化形状比较图图近年来我国的发电机组越做越大，绝缘性能越来越好，对近年来我国的发电机组越做越大，绝缘性能越来越好，对绝缘测试的要求也有很大提高。绝缘测试的要求也有很大提高。上海电机厂、哈尔滨电机厂、德阳东方电机厂等三大电机上海电机厂、哈尔滨电机厂、德阳东方电机厂等三大电机厂已将我公司厂已将我公

18、司KD2678水内冷发电机公用绝缘表作为这些厂水内冷发电机公用绝缘表作为这些厂的公用配套仪表，在国内得到了广范的运用，由于历史缘由的公用配套仪表，在国内得到了广范的运用，由于历史缘由，目前，目前ZC-37绝缘表仍在一些发电厂运用，这两种仪表是我绝缘表仍在一些发电厂运用，这两种仪表是我国发电机组绝缘测试的主要仪表。国发电机组绝缘测试的主要仪表。为方便用户对这两种仪器有一个全面的认识，下面的表格为方便用户对这两种仪器有一个全面的认识，下面的表格给出了这两种表的功能、性能的比较供客户参考。给出了这两种表的功能、性能的比较供客户参考。3 3用数字万用表电阻档测汇水管与机座之间的绝缘值用数字万用表电阻档

19、测汇水管与机座之间的绝缘值(3k)(3k)测测汇水管与绕组的阻值汇水管与绕组的阻值(80k)(80k)。测试连线如下两种接线测试方法：中性点断开中性点断开中性点连通中性点连通C相相接仪表绕组插孔接仪表绕组插孔2500V接仪表机座插孔接仪表机座插孔A相相C相相B相相接仪表绕组插孔接仪表绕组插孔2500V接仪表机座插孔接仪表机座插孔A相相B相相 图中： C1，C2，C3 为分布电容； R1 为水阻 R2 为汇水管-机座间的电阻 R3 为发电机绕组对地绝缘电阻3绕组汇水管机座C1C2C3123 3 常见问题：常见问题： 1 1汇水管上串入有几十毫伏直流电压时，汇水管上串入有几十毫伏直流电压时，KD2

20、678KD2678型绝缘测试仪会出现如型绝缘测试仪会出现如下景象：下景象： 指针表显示值很快指向无穷大，数字显示的指针表显示值很快指向无穷大，数字显示的R15SR15S值比值比R60SR60S值要大，即值要大，即吸收比小于吸收比小于1 1。在汇水管上所带的直流电压越高，此种景象就越明显。在汇水管上所带的直流电压越高，此种景象就越明显。2 2汇水管上串入的直流电压在几百毫伏时，汇水管上串入的直流电压在几百毫伏时，KD2678KD2678型绝缘测试仪会出现型绝缘测试仪会出现如下景象：如下景象： 指针表显示值摆动幅度较大，数字表显示的电压值只需几百伏或一千指针表显示值摆动幅度较大，数字表显示的电压值

21、只需几百伏或一千多伏。在封锁高压时，数字表显示电压值在三千多伏。多伏。在封锁高压时，数字表显示电压值在三千多伏。 以上两种汇水管带电景象，都会使以上两种汇水管带电景象，都会使KD2678KD2678表无法正常测试。表无法正常测试。 测试前，在汇水管与机座间外加一个反向电压测试前，在汇水管与机座间外加一个反向电压, ,以抵消串入的直流电压以抵消串入的直流电压。然后可进展测试。然后可进展测试。3 3在测完地的绝缘值后，再测地；地的绝缘在测完地的绝缘值后，再测地；地的绝缘值时，其示值将比第一次的偏小，这是正常的见讲议前部份。值时，其示值将比第一次的偏小，这是正常的见讲议前部份。4 4 水内冷发电机组

22、在小修时，主机水内冷发电机组在小修时，主机母线母线主变结合绝缘测试为什么测得的主变结合绝缘测试为什么测得的阻值只需几兆欧或几十兆欧阻值只需几兆欧或几十兆欧 水内冷发电机在小修时，没时延续开母线和主变，而是从中性点处并水内冷发电机在小修时，没时延续开母线和主变，而是从中性点处并结合合式整体进展绝缘测试。结合合式整体进展绝缘测试。 日常我们所讲发电机组的绝缘测试是水内冷发电机组三相绕组对机座之日常我们所讲发电机组的绝缘测试是水内冷发电机组三相绕组对机座之间的电气绝缘值。间的电气绝缘值。中性点A相B相C相D母线E主变发电机组RARBRCRDARDBRDCREAR EB通常测试方法有：三相绕组对机座之

23、间分别进展绝缘测试。即断开中性点通常测试方法有：三相绕组对机座之间分别进展绝缘测试。即断开中性点的连结，和三相绕组对机座同时进展绝缘测试即中性点处连结测试，并的连结，和三相绕组对机座同时进展绝缘测试即中性点处连结测试，并联法。绕组单相所测得的绝缘阻值要大于绕组三相并联时所测得的阻值。联法。绕组单相所测得的绝缘阻值要大于绕组三相并联时所测得的阻值。 任何被测绝缘体在检测绝缘时，被测试品都会存在因走漏而呵斥误差。任何被测绝缘体在检测绝缘时，被测试品都会存在因走漏而呵斥误差。因此为了消除水内冷发电机组在丈量绝缘实验中因汇水管、法兰盘走漏而呵因此为了消除水内冷发电机组在丈量绝缘实验中因汇水管、法兰盘走漏而呵斥的误差，丈量仪表在汇水管与法兰盘处进展走