高电压技术实验讲义

1、高电压技术实验讲义南京工程学院电力工程学院电力教研室2013.03高压实验室安全守则为了确保人身和设备安全，顺利完成各项试验，特制定本安全守则。进行高压试验的有关人员应当认真学习本守则，并在试验中严格执行。1. 进行试验前应预习有关试验内容，明确试验的目的、要求以及注意事项。2. 试验应有两人以上进行，单人不得进行。3. 试验时应进行明确分工，数据记录、调整设备、操作以及安全监护必须明确到人，并注意呼唱应答。4. 按试验要求进行接线，注意设备的高电位端对地的安全距离。试验中应特别注意实验讲义中黑体字部分的提示，以确保人身和设备安全。接线完成自查无误并经指导老师检查后方可通电。5. 进行试验时应

2、严肃认真，不得嬉笑打闹。6. 对试验设备的高压端，试验人员应与其保持足够的安全距离。7. 试验中应遵循“离开护栏并关好门后，才可加电试验；断开电源，试验人员才可进入护栏”的原则。8. 加压时应从零起按规定的速率升压；降压时应缓缓匀速降至零。不得冲击加压或突然断电，以免造成试验设备损坏。9. 对大容量被试品，试验完成后或需要改变接线前，必须断开电源，并将被试品两极进行充分的放电。10. 试验中如果出现异常情况，应立即切断电源并报告指导老师。11. 试验完成后应将试验记录送交指导老师检查，通过后方可拆线，并将试验设备恢复原状。 电力工程学院高压实验室 2013.03目 录实验一 气体介质放电试验

3、1 一、试验的目的和意义 1 二、试验设备 1 三、高压试验变压器的使用方法 11.试验变压器的控制接线 12.试验变压器控制箱面板布置 13.注意事项 2 四、试验项目及方法 21.不同电场形式的工频放电 22.不同电场形式的直流放电 43.沿绝缘介质表面工频放电 54.观察电晕放电及绝缘子表面闪络放电现象 6实验二 液体、固体介质放电试验 7 一、试验的目的和意义 7 二、试验设备 7 三、试验方法 71.液体介质击穿试验 72.固体介质击穿试验 8 四、试验注意事项 9 五、影响变压器油击穿电压的因素 9 六、变压器油击穿试验数据的处理和分析 10实验三 电气设备绝缘预防性试验 11 一

4、、试验的目的和意义 11 二、绝缘试验分类 11 三、进行绝缘试验的一般注意事项 11 四、试验设备 11 五、绝缘试验项目 12（一）绝缘电阻测量 12 1.BY2671型数字式兆欧表 12 2.绝缘电阻测量方法及注意事项 13 3.影响因素 14（2） 直流泄漏电流测量 15 1.测量方法及注意事项 15 2.影响因素 16（三）介质损耗测量 16 1.GCY-08全自动介质损耗测试仪简介 16 2.介损测试仪面板布置图 17 3.介损测试仪接线插孔图 18 4.介质损耗测量接线 18 5.介质损耗测量方法 19 6.试验中的注意事项 19（四）交流耐压 19 1.试验接线 20 2.试验

5、方法 20 3.试验注意事项 21 六、绝缘试验结果的一般分析方法 21 七、试验记录 21实验报告要求 23实验一 气体介质放电试验一、试验的目的和意义 1.熟悉高压试验设备的操作、试验要求、试验方法以及安全注意事项，消除对高电压的恐惧感。 2.观察气体介质放电现象。3. 验证气体介质放电的有关特性。当施加于电介质上的电压超过某临界值时，通过电介质的电流会突然剧烈增加，致使电介质丧失原有的绝缘性能，这种现象称之为击穿。空气作为最重要的电介质之一，广泛地应用于各电压等级的电力系统。空气介质的击穿与电压波形、气压、温度、电场形式（由电极型式决定）以及气隙的长度等因素有关。对工程中实际存在的各种复

6、杂的电极型式进行模拟试验的数据，是高电压工程设计的重要依据。二、试验设备 试验中涉及的主要设备如表1-1所示。 表1-1 试验主要设备序号设备名称型号规格单位数量备 注1高压试验变压器3kVA，050kV台1交、直流两用2放电球隙50台13棒电极20×50对14高压硅堆0.5A，150kV只15滤波电容60kV，0.1F只16水电阻20k只17铜电极50×50对18玻璃板600×600×5块1图1-1 试验变压器控制接线三、高压试验变压器的使用方法1.试验变压器控制接线试验变压器控制接线见图1-1。当变压器高压首端的短路杆处于旋上状态时，高压套管内的高压

7、硅堆处于被短接状态，此时高压引出端输出交流高压。若短路杆旋松并取下后，高压硅堆则被串入电路，高压引出端输出负极性直流高压。2.试验变压器控制箱面板布置控制箱面板布置图见图1-2。电流表 显示低压侧电流。电压表 显示高压侧电压。该电压表的刻度有两条，最高示数70kV的那条为直流电压刻度，50kV的为交流电压刻度，试验读数时请注意。电源插座 输入220V电源。输出接线柱 输出0250V电压至试验变压器初级绕组。仪表接线柱 接至试验变压器仪表绕组。接地 控制箱安全接地。电流继电器 已整定10A跳闸，试验中不必再调整。试验时间整定 在做交流或直流耐压时，可通过“+”“-”按钮事先设定试验时间，时间设定

8、单位为秒。调压器 顺时针转动调压器旋钮，可以升高试验电压；反之则降低试验电压。计时按键 做耐压试验时，在高压侧电压达到额定试验电压后，按下计时键，装置自动按事先设定的时间计时。该时间到了后，蜂鸣器发出报警声，此时应转动调压器旋钮将试验电压降低至零，再按“停止”按钮切断试验电源。电源开关 用以接通或断开控制箱电源。启动按键 用以接通调压器输入电源。图1-2 试变控制箱面板布置图回零指示 回零指示灯亮时，表示调压器已回到零位，此时才可以按启动键启动。指示灯不亮时，装置无法启动。停止按键 用以断开调压器输入电源。3.注意事项根据试验要求完成试验接线。高压试验回路设备之间的连接可以采用细铁丝进行，连线

9、不要过于松弛，但也不要过紧。接线时应注意对地绝缘距离不小于50cm。所有接地点（包括控制箱接地、试验变压器高压尾、外壳接地及试验台接地等）接地应连接可靠。关闭安全护栏门，且调压器必须回到零位才可以接通电源，合闸升压。升压时应按规定的速率进行，不得全电压合闸或跳闸。试验完毕应在数秒内匀速将调压器回至零位，然后关闭电源。4、 试验项目及方法不同型式的电极具有不同形式的电场，其工频放电特性是不同的。试验表明，均匀电场具有较高的击穿电压，并且击穿电压随着电场均匀程度的下降而降低。极不均匀电场的击穿电压大大低于均匀电场的击穿电压。因此，高压工程上通常采用平滑、圆顺的导体表面形状，使得电场尽量分布均匀，从

10、而提高击穿电压以及减小电晕放电的发生。本试验项目中，我们采用“棒球”和 “球球”电极来分别模拟极不均匀电场和稍不均匀电场，通过试验来观察两种电场形式下的工频放电特性的差异。1.不同电场形式的工频放电（1）试验接线将水电阻旋在试验变压器高压首端的M8螺纹杆上，并按图1-3完成所有接线。图中电极为“棒球”，并且注意球电极一侧用金属棒支撑，即相当于球电极本身已经接地。（2）试验方法将电极距离调节为0.5cm。调整距离时先将左侧棒电极旋上并旋到底，再将球电极旋上。旋电极时应小心进行，避免电极脱手遭受撞击变形，影响试验数据的准确性（旋电极时可用一只手在电极下方保护）。然后转动间隙调整手轮使球电极伸出并观

11、察电极杆上的标尺，使之伸出套筒端口4cm。反旋左侧棒电极使之与球电极刚好接触，再反转间隙调整手轮并观察标尺使之伸出套筒端口3.5cm，此时球电极刚好后退0.5cm，即间隙距离为0.5cm。图1-3 工频放电试验接线人员撤出，关好护栏门。将调压器回至零位（逆时针转到底），合上电源闸刀，接通试变控制箱“电源开关”，按下启动键，将调压器以顺时针方向旋转，按23kV/s的速率均匀升高试验变压器电压至电极击穿（电极击穿放电后，变压器控制箱过流脱扣自动跳闸，此时应将调压器回零重新按启动健才可再次升压）。再重复升压击穿2次（共击穿3次，取其平均值作为该距离下电极的击穿电压），记录各次击穿电压值，填入表1-2

12、。需要注意的是，在试验变压器控制回路中安装了一只过电流继电器，其整定电流为10A。一般情况下，当试验变压器高压侧发生击穿放电时，电流会大大增加，该继电器会自动断开控制箱电源，同时，电压表的指示也立即回到零位。但当电极距离很近（如0.5cm），且电场极不均匀（如棒-球电极）的情况下，击穿电压很低，此时放电回路电流较小，有可能达不到过电流继电器的动作电流，继电器也就不会自动断开电源（后面的直流放电试验也有同样情况）。那么，如何读取击穿电压数值呢？可按如下方法进行：对于电极击穿后继电器自动断电的情况，在按规定的速率升压过程中，注意观察电压表的指示，在电极击穿，电压表指针返回前的示数即为击穿电压；对于

13、电极击穿后继电器不断电的情况，在升压过程中注意观察电极之间，当刚好出现连续放电时的电压示数即为击穿电压。断开电源闸刀，打开护栏门进入。将电极距离分别调节为1.0（此时球电极杆标尺伸出套筒端口3cm，余类推）、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0cm，重复方法。将电极换成“球球”，重复试验方法，所得试验数据填入表1-3。根据表1-2、表1-3，分别作Uf（交流放电电压）和s(电极距离)的关系曲线。根据试验结果分析不同电场形式工频放电差异的原因。表1-2 “棒-球”电极工频放电试验数据Uf（kV） S(cm)放电次数0.51.01.52.02.53.03.54.0第一次第二次第三次平均值

14、表1-3 “球-球”电极工频放电试验数据Uf（kV） S(cm)放电次数0.51.01.52.02.53.03.54.0第一次第二次第三次平均值2. 不同电场形式的直流放电图1-4 直流放电试验接线在不均匀电场中，外加电压极性不同，其放电电压也不同，这一现象称之为极性效应。在分析直流高压输电工程、直流耐压试验以及电火花加工等问题时，都要应用到极性效应的概念。试验表明，对于棒-球电极，在直流电压作用下，当棒为负极性时，其电晕起始电压较低，但最终击穿电压较高。这是因为游离形成的正空间电荷使得负棒附近的电场得到加强，故电晕起始电压较低；但对于整个间隙而言，负棒附近的正空间电荷却削弱了外加电场强度，故

15、击穿电压较高。当棒为正极性时，其电晕起始电压较高，但最终击穿电压较低。这是因为正棒附近的正空间电荷使得棒电极“等效”曲率半径增大，棒表面电场强度降低，故电晕起始电压较高；但对于整个间隙而言，正棒附近的正空间电荷却加强了外加电场强度，故击穿电压较低。（1）试验接线按图1-4接线。图中电极为“负棒正球”，接线时可将高压硅堆两端分别用细铁丝固定于尼龙绝缘绳上，并注意硅堆的整流方向为负极性输出。（2）试验方法将电极距离调节为0.5cm。人员撤出，关好护栏门。将调压器回至零位，合上电源闸刀，接通试变控制箱“电源开关”，按下启动键，将调压器以顺时针方向旋转，按23kV/s的速率均匀升高试验变压器的电压至电

16、极击穿。再重复升压击穿2次（共击穿3次，取其平均值作为该距离下电极的击穿电压），记录各次击穿电压值，填入表1-4。将电极距离分别调节为1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0cm，重复方法。将硅堆调转方向再接入，使电极成“正棒负球”型式，重复试验方法，所得试验数据填入表1-5。根据表1-4和表1-5，分别作UF（直流放电电压）和s(电极距离)的关系曲线。根据试验结果分析产生极性效应的原因。表1-4 “负棒-正球”电极直流放电试验数据UF（kV） S(cm)放电次数0.51.01.52.02.53.03.54.0第一次第二次第三次平均值表1-5 “正棒-负球”电极直流放电试验数据U

17、F（kV） S(cm)放电次数0.51.01.52.02.53.03.54.0第一次第二次第三次平均值3. 沿绝缘介质表面工频放电 玻璃也是一种绝缘材料，而且其抗电强度很高。当所施加的电压无法直接将玻璃击穿时，便会沿玻璃绝缘的表面对地放电，观察该放电现象。（1）试验接线按图1-5接线。接线时注意铜电极不要脱手，以免打碎玻璃。图1-5 沿面放电试验接线（2）试验方法用30cm钢直尺调整铜电极侧面至玻璃板边缘的距离为0.5cm。人员撤出，关好护栏门。合上电源闸刀，接通试变控制箱“电源开关”，按下启动键，将调压器以顺时针方向旋转，按23kV/s的速率均匀升高试验变压器的电压至电极击穿。再重复升压击穿

18、2次（共击穿3次，取其平均值作为该距离下电极的击穿电压），记录各次击穿电压值，填入表1-6。将铜电极侧面至玻璃板边缘的距离分别调节为1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0cm，重复方法。根据表1-6，作Uf（交流放电电压）和s(电极距离)的关系曲线。表1-6 沿玻璃绝缘介质表面工频放电试验数据Uf（kV） S(cm)放电次数0.51.01.52.02.53.03.54.0第一次第二次第三次平均值4.观察电晕放电及绝缘子表面闪络放电现象在不均匀电场中，当电压足够高时，小曲率半径的导体由于局部电场强度很高而对附近空气产生局部放电，称为电晕放电。电晕放电会引起功率损耗，并且电晕电流所

19、具有的断续高频脉冲性质，会对无线通讯产生干扰。在外加电压一定的情况下，增大导体的截面，或者改变导体的形状，使其表面尽量平滑圆顺，可以消除或减弱电晕放电。观察电晕放电现象试验电压为100kV。试验中注意观察不同曲率半径导体上的电晕放电现象有何差异？观察绝缘子表面闪络放电100kV试验变压器，单片绝缘子加压至表面闪络放电，观察放电现象。实验二 液体、固体介质放电试验一、试验的目的和意义 1.熟悉液体、固体介质击穿试验的要求和方法。 2.观察介质击穿时的现象。 3.了解介质击穿电压的影响因素。液体和固体绝缘介质是电力系统中用途广泛的绝缘材料。变压器油是最常用的液体介质，主要用于绝缘、冷却以及在开关中

20、灭弧。固体绝缘材料种类繁多，常用的有塑料、橡胶、云母、玻璃、绝缘纸以及电瓷等。通过介质击穿放电试验，获得相关的电气性能参数，可以为电气设备制造过程中绝缘材料的选用，以及保障电气设备安全运行提供参考数据。 变压器油的型号按凝固点来分主要有10#、25#和45#，其凝固点分别为-10、-25和-45。变压器油的性能指标主要有理化指标(包括运动粘度、倾点和凝固点、酸度、含水量、闪点、氧化安定性等)，以及电气指标（包括击穿电压和介质损耗因数）。根据电力设备预防性试验规程DL/T596-1996规定，投入运行前变压器油的击穿电压：35kV及以下35kV；110220kV40kV；500kV60kV。运行

21、中变压器油的击穿电压：35kV及以下30kV；110220kV35kV；500kV50kV。2、 试验设备 试验中涉及的主要设备如表2-1所示。表2-1 试验主要设备序号设备名称型号规格单位数量备 注1高压试验变压器3kVA，050kV台1交、直流两用2试油杯标准只13搅拌棒根14水电阻20k只15铜电极50×50对1图2-1 试油杯结构图三、试验方法1.液体介质击穿试验用清洁、干燥的取样瓶抽取待试验变压器油样。用清洁的丝绢揩拭试油杯（不可用布和棉纱），试油杯的结构如图2-1所示。再用清洁的变压器油清洗试油杯，然后放入烘箱干燥23小时，温度控制在80100。将经过干燥的试油杯自烘箱取

22、出，置于实验台上。将油杯电极外端的调整棒（棒的直径恰为2.5mm）旋下，将杯中电图2-2 变压器油击穿试验接线极距离调整为2.5mm。调整时可先将一端电极（称可调电极）的固定螺丝拧松，再将调整棒放入杯中两电极之间，轻推可调电极，使两电极与调整棒接触，再拧紧固定螺丝即可。电极距离调整好后，取下调整棒并旋入可调电极外端。将油样瓶轻轻摇动，以使油中杂质混合均匀而又不形成气泡。然后用油样清洗试杯两次（清洗时不要倒油过多，小半杯即可，以免浪费），再将油样沿杯壁慢慢注入油杯后，按图2-2接入试验电路并静置5min(标准试验时应静置15min)，使气泡溢出，油层平稳。接入油杯时先将油杯卡上端固定螺丝松开，将

23、可调或固定电极穿入油杯卡固定孔内，再将油杯卡上端固定螺丝用手旋紧（不要用工具旋，以免拧断固定螺丝）即可。人员撤出，关好护栏门。合上电源闸刀，接通试变控制箱“电源开关”，按下启动键，将调压器以顺时针方向旋转，以23kV/s的速率升压至油被击穿。然后用搅拌棒在杯中电极间搅拌几下，使电极间因击穿而产生的游离碳散开。再静置5min后，重复升压击穿试验。每杯油样试验6次，取其平均值为该油样的介电强度。图2-3 青壳纸击穿试验接线在上述试验过的油样中加入几滴自来水，经搅拌后再做6次击穿试验，一次击穿搅拌后静置2min再做击穿试验。所有试验数据填入表2-2。比较加入自来水（杂质）前后，变压器油介电强度的差异

24、。2.固体介质击穿试验从烘箱内取出经过干燥处理的青壳纸5张放入铜电极之间（铜电极不要放在玻璃板上，否则，玻璃表面绝缘的耐压也被计入纸绝缘的耐压中），如图2-3所示。铜电极距青壳纸边缘距离不要太近（应保持1cm距离），以免沿面放电。人员撤出，关好护栏门。合上试验变压器电源，以23kV/s的速率升压至介质被击穿。将青壳纸换一位置，重复加压至介质再次被击穿。做34次击穿并取穿电压平均值作为介质的介电强度。将未经过干燥处理的青壳纸5张放入铜电极之间，然后重复上述试验。将各次试验数据填入表2-2，并比较干燥纸和受潮纸击穿电压的差异。表2-2 液体、固体介质击穿放电试验数据Uf（kV） 介质类型放电次数变

25、压器油青壳纸纯净油杂质油干燥纸受潮纸第一次第二次第三次第四次第五次第六次平均值4、 试验注意事项1. 变压器油击穿试验变压器油击穿试验应按正确方法进行，以避免得出错误的试验结果。试验应选择晴好天气进行，室温1535，湿度不大于75%。试油杯从烘箱取出后应先调整电极距离，再用纯净油冲洗干净（包括搅拌棒），最后注入纯净油。注油时应使油沿杯壁徐徐流下，以减少气泡产生。操作中不可用手触及油杯内部和电极，杯外溅出的油可以用抹布擦净。注油后应按规定时间静置后再试验。搅拌棒不可随意放置，以免将杂质带入油中。搅拌棒不用时可挂在尼龙绳上。加压放电击穿后，应用搅拌棒将电极间的游离碳搅散。加入自来水杂质后，也应用搅

26、拌棒全杯充分搅拌，使水分散入油中，否则水滴会沉入油杯底部。2.青壳纸击穿试验 经干燥的纸由烘箱中取出后，应及时进行试验，不可长时间放置，以免其吸湿后影响试验结果。5、 影响变压器油击穿电压的因素1. 水分及纤维变压器油中以小水珠形态悬浮分布的水分，在电场作用下会形成“小桥”，从而造成击穿电压降低。而以溶解状（即以水分子形态分散在油分子中）的水分，由于其无法形成“小桥”，因此对油击穿电压几乎没有影响。当油中含有纤维、碳粒以及尘埃等杂质时，也会形成“小桥”，导致击穿电压降低。2. 温度试验表明，当变压器油中含有一定的水分时，在-50之间击穿电压出现最低值，这是因为在这个温度范围内，水分全部以悬浮状

27、态分布在油中。温度由-5继续降低，小水珠逐渐结成冰粒，油的粘度也变大，使“小桥”不易形成，故击穿电压逐渐回升。当温度由0升高时，水分逐渐由悬浮状变为溶解状，所以击穿电压逐渐升高，直至6080达到最大值。温度继续升高，水分逐渐蒸发变成水蒸气，形成了水蒸气泡“小桥”，又使击穿电压逐渐下降。干燥油的击穿电压与温度的关系不大。但当温度过高时，油因热分解产生有机酸，增加了油中杂质，才会使击穿电压明显下降。3.电场均匀程度在不均匀电场中，变压器油的击穿电压与油的质量几乎无关。这是因为在不均匀电场中，场强高的地方先发生电晕，此处的油被加热形成湍流，使“小桥”无法形成的缘故。在均匀电场中，油的击穿电压与油的品

28、质密切相关。高品质油杂质少，不易形成“小桥”，故击穿电压高；而劣质油则相反。这也是变压器油击穿试验要采用均匀电场进行的原因。由于影响变压器油击穿电压的因素很多，所以油的击穿电压具有很大的分散性，但多次试验的平均值还是基本稳定的。因此，在做油耐压试验时，应取多次试验的平均值计算。6、 变压器油击穿试验数据的处理和分析1.6次击穿电压都偏低。可能的原因有两个：一是电极距离未调准确，距离偏小；二是油品质量较差。2.第一次击穿电压特别低。这可能是由于电极表面不结或注油过程中带进了一些外部因素的影响所致。这时可舍弃第一次试验数据，取26次的数据计算。3.6次击穿电压逐渐升高。这种情况一般在吸有一定潮气的

29、油品中出现。这是因为随着击穿放电次数的增加，油的潮湿程度逐渐改善的缘故。4.6次击穿电压逐渐降低。通常出现在较为纯净的油品中。随着击穿次数的增加，油中游离碳、气泡等逐渐增加的原因。5.击穿电压两头低中间高。其原因是前几次击穿放电使油品的湿气降低而使击穿电压逐渐升高；而后随着击穿次数增多游离碳等杂质的增加又导致击穿电压逐步下降。实验三 电气设备绝缘预防性试验一、试验的目的和意义 1.了解对电气设备进行绝缘预防性试验的意义。 2.掌握试验仪器设备的使用方法以及试验注意事项。 3.了解对试验结果的一般分析方法。 电气设备绝缘试验是保证电气设备安全可靠运行的重要手段。通过绝缘试验可以及时发现设备绝缘中

30、存在的缺陷，从而预先采取相应的措施，避免了事故的发生。因此，电气设备在出厂前、安装交接时以及运行中都要进行绝缘试验。二、绝缘试验分类 绝缘试验按试验中是否有可能造成设备损坏，分为非破坏性试验和破坏性试验两类。非破坏性试验包括：绝缘电阻测量、直流泄漏电流测量、介损测量等，试验中加压较低，通常不会造成被试设备损坏。破坏性试验包括：交流耐压、直流耐压、感应耐压等，试验中加压较高，有可能造成设备绝缘击穿损坏。三、进行绝缘试验的一般注意事项1.进行试验时，必须遵守电气安全规程的有关要求，所使用的绝缘工具必须经试验合格。 2.绝缘试验应有两人以上进行，单人不得进行试验。 3.试验时应设专人监护，其目的除了

31、保证试验人员自身安全外，还可以防止其他人员误入试验区。在长电缆一端进行试验时，另一端也应派专人监护。 4.对于电缆、电容器等大电容量被试品进行绝缘电阻，直流泄漏及耐压试验时，试验前后应将被试品的两极进行充分放电，以免残存电荷伤人。 5.试验时应尽量选择在晴好天气进行，环境温度不应低于5，相对湿度不大于80%。 6.现行电气试验的标准为电力设备预防性试验规程DL/T5961996及其修订说明。四、试验设备 试验中涉及的主要设备如表3-1所示。表3-1 电气设备绝缘预防性试验主要设备序号设备名称型号规格单位数量备 注1高压试验变压器3kVA，050kV台1交、直流两用2数字式兆欧表BY2671只1

32、3数字式微安表2000A只14数字式介损测试仪GCY-08台15水电阻20k只16滤波电容60kV、0.1F只17放电球隙50台18放电棒根19电压、电流互感器35kV台1作被试品五、绝缘试验项目（一）绝缘电阻测量绝缘电阻测量是检查设备绝缘状况的最简便方法。通过测量可以发现设备绝缘整体受潮和脏污、绝缘油严重劣化、绝缘击穿和严重热老化等缺陷。对于较小容量的设备可以直接测量绝缘电阻检查设备绝缘；对较大容量的设备常用吸收比检查设备绝缘；对超大容量的设备则用极化指数来检查设备绝缘。所谓吸收比，就是进行绝缘电阻测量时60s时的绝缘电阻值与15s时的绝缘电阻值之比，即R60/R15。极化指数则是进行绝缘电

33、阻测量时10min时的绝缘电阻值与1min时的绝缘电阻值之比，即R600/R60。由于不同厂家不同类型的电气设备存在结构、材料、工艺以及使用地域等的差异，因此对于绝缘电阻值，通常试验规程中不作规定，并且不能依据绝缘电阻值作出绝对的判断，而应进行综合比较分析。1.BY2671型数字式兆欧表仪表特点BY2671型高压绝缘兆欧表由中大规模集成电路和数字电路组成，由机内可充电电池作为电源，经DC/DC变换产生直流高压作用测试线路，测试电流经过I/V变换再经除法器完成运算，最终以LCD显示被测绝缘电阻值。该仪表输出功率大，带载及抗干扰能力强，且性能稳定，操作简便，适用于现场电力设备的绝缘电阻测量。技术指

34、标使用条件环境温度 045；相对湿度 85%RH输出电压等级、测量范围、分辨率及误差相关数据见表3-2。表3-2 BY2671型数字式兆欧表技术指标机 型输出电压等级测量范围相对误差分辨率2670100V,250V,500V,1000V01999M±2%±1d0.001M,0.01M0.1M,1.0M2671500V,1000V,2000V,2500V019999M±4%±1d0.01M,0.1M1.0M,10.0M26722500V,50000V20199999M±10%±1d0.01M,0.1M,1.0M输出最高电压带载能力及短路

35、电流相关数据见表3-3。表3-3 BY2671型数字式兆欧表技术指标机 型电压/负载电压跌落短路电流26701000V/2M约10%>2.4mA26712500V/20M约10%>1.6mA267250000V/20M约10%3.0mA电源适用范围及功率损耗电源 直流79V（6节5镉镍充电电池）外接交流220V电源充电；功耗 静态功耗160mW图3-1 BY2671型数字兆欧表面板布置图仪器使用方法仪器的面板布置如图3-1所示。使用时首先按规定方法接线，然后按如下步骤操作：触按“电源on/off”键，接通仪器电源。触按“电压选择”键，有500、1000、2000和2500V四个电压

36、等级，选择所需测试电压。此时该电压选择键上方的指示灯亮。触按“启停TEST”键，高压指示灯亮，仪器输出测试高压，待液晶屏显示稳定后，即为被测绝缘电阻值。该仪表最大显示值为19999M，当被测绝缘电阻值超过仪表的最大量程时，液晶屏万位数显示“1”。触按“启停”键，高压指示灯灭，仪器停止输出高压。触按“电源”键，关闭仪器电源。用放电棒对被试品加压端对地进行放电。特别注意事项 开启“启停TEST”后，仪表L和E端子间有直流高压，在测量操作时不可触及，以策安全。 当机内电池电压低于7.2V时，液晶显示屏左上角显示欠压符号“”，提示应及时充电8小时左右，直至仪器面板充电指示灯变暗以至熄灭。仪器长期不用时

37、，应定期对电池组进行充电维护。 2.绝缘电阻测量方法及注意事项（1）电压、电流互感器高压对低压绕组及地绝缘电阻测量将放电棒接地线夹夹在互感器接地螺栓上，再用放电棒前端金属部分分别接触互感器高压绕组两端对地充分放电，放电时间1min。将互感器高压侧两端和低压侧绕组所有端头及地分别用细铁丝短接。用干净的布将被试品瓷套表面的灰尘及污垢擦干净。（做实验时瓷套表面可以不擦，若因瓷套表面漏电流而导致被测绝缘电阻下降，则可以观察绝缘表面屏蔽的效果）。接线时将兆欧表平稳放置于护拦门外操作台上，并按图3-2完成全部接线。注意用于绝缘表面屏蔽的黑线两端悬空。关闭护栏门。触按“on/off”健开机，再触按“电压选择

38、”健选择测试电压2500V，此时2500V选择键上方的指示灯亮。触按“启停”键，高压指示灯亮，测试高压输出。待测试数据稳定读取测试值后，触按“启停”健停止测试。图3-2 高压对低压绕组及地绝缘电阻测量接线触按“on/off”健关闭仪器，用放电棒前端金属部分接触互感器加压端放电1min，试验结束。将绝缘电阻测试数据填入表3-4。（2）低压对高压绕组及地绝缘电阻测量低压对高压绕组及地绝缘电阻测量接线如图3-3所示。其测量方法及步骤与高压对低压绕组及地绝缘电阻测量基本相同，所不同的是，测试电压应选择1000V。具体试验过程可参照高压对低压绕组及地绝缘电阻测量步骤。3.影响因素图3-3 低压对高压绕组

39、及地绝缘电阻测量接线温度通常绝缘电阻随温度的上升而减小，其原因是温度升高时，绝缘介质中热离子运动加剧，致其电导增加。因此，测量时必须记录温度，根据有关公式或查温度换算系数表将其换算到同一温度再进行比较。湿度当空气湿度较大时，瓷套表面吸附潮气形成水膜，使得绝缘表面泄漏电流大大增加，所测得的绝缘电阻值大大降低，但此时设备绝缘本身并没有问题。因此，如果试验时空气湿度较大，可以采取绝缘表面漏电流屏蔽的办法，以消除绝缘表面泄漏对试验结果的影响。具体测量接线如图3-4所示。图中在两只高压套管近地端附近用细铁丝各制作一个短路环，并用细铁丝将两个短路环连接起来，再与兆欧表的G端子连接即可。残余电荷图3-4 绝

40、缘表面泄漏电流屏蔽测量接线残余电荷的存在使得试验时充电电流和吸收电流减小，从而造成绝缘电阻增大的假象。因此试验前后都应对被试品进行充分的放电。（二）直流泄漏电流测量直流泄漏电流测量与绝缘电阻测量原理基本相同，但由于直流泄漏电流测量所加电压较绝缘电阻测量高得多，因而更能有效地发现设备绝缘缺陷。对35kV设备，直流泄漏电流试验电压为20kV。对于35V电磁式电压或电流互感器，试验规程中未规定直流泄漏电流试验项目。进行该试验的目的是使同学们了解直流泄漏电流试验的方法。1.测量方法及注意事项将放电棒接地线夹夹在互感器接地螺栓上，再用放电棒前端金属部分分别接触互感器高压绕组两端对地充分放电，放电时间1m

41、in。将互感器高压侧两端和低压侧绕组所有端头及地分别用细铁丝短接。将被试品瓷套表面擦净，以减小瓷套表面漏电流对测试结果的影响。图3-5 直流泄漏电流测量接线高压测量线应采用仪表配套的专用屏蔽线，以免杂散电流造成测量误差。试验变压器控制接线参照实验一中图1-1进行。试验接线按图3-5进行。接线前应调整棒-球电极距离>4cm（以免在试验过程中，棒-球电极间发生放电），并用双手在棒电极端（绝缘支撑端）小心地旋上微安表，将微安表至被试品测试专用线插头端插入微安表上部插孔（此时微安表液晶屏开始有显示），另一端铁夹夹在被试品高压端，并完成所有接线。试验设备布置应紧凑，连接线应尽量短，应注意处于高电位

42、端的设备及连接线对地保持足够的绝缘距离（对地距离应不小于40cm）。接地线应牢固可靠。因电压互感器电容量很小，故试验电路中应加滤波电容，以减小试验电压的波动。关闭遮拦门，合上电源闸刀。打开试变控制箱电源开关，按下启动键，观察控制箱面板上的电压表及数字微安表，同时缓缓升压至直流20kV，此时交流电压约14kV。当做大电容量被试品（试验电路中可以不接入滤波电容）泄漏电流测量时，开始的充电电流会很大，因此，开始时加压更应缓慢，以免微安表超量程。待微安表读数稳定后读取试验数据，并填入表3-4。按下控制箱“停止”按钮，断开控制台电源闸刀。打开遮拦门，小心地用放电棒对被试品进行放电。注意，放电电流不应流经

43、微安表，以免造成微安表损坏。因此，放电时将放电棒前端金属部分直接接触互感器加压端即可。放电持续时间1min。经充分放电后，拆除试验接线。2.影响因素试验连线对地泄漏电流的影响对于连接被试品的高压导线，当电场较强时，沿导线表面的空气将发生游离，对地有一定的泄漏电流，从而影响测量结果的准确性。增加高压导线的直径，减少尖端部位，增加导线对地距离，缩短连接导线以及采用屏蔽导线，可以减小这类影响。空气湿度的影响空气湿度大时，绝缘表面的泄漏电流远大于绝缘内部的泄漏电流，故试验前应擦净设备瓷套表面并在必要时进行绝缘表面漏电流屏蔽。温度的影响温度对试验结果的影响极为显著，因此，对所测得的数据应换算至同一温度进

44、行分析比较。（三）介质损耗测量 介质损耗测量在电气设备制造、绝缘材料性能测试以及电气设备绝缘试验方面得到了广泛地应用。实践证明，该试验项目对于小体积设备的绝缘缺陷，以及较大体积设备绝缘存在整体受潮、老化的缺陷，能够灵敏地反映，但不能灵敏反映较大体积设备存在的局部绝缘缺陷。试验规程规定，大修后（与出厂值等同）的35kV电磁式电压互感器20时的介质损耗不应大于3.0%。1.GCY-08全自动介质损耗测试仪(以下简称介损测试仪)简介介损测试仪是一种新型测量介质损耗（tg）和电容容量（Cx）的仪器，用于测量各种绝缘材料、绝缘套管、电力电缆、电容器、互感器、变压器等高压设备的介质损耗（tg）和电容容量（

45、Cx）。仪器采用升压与测量一体化结构，输出电压2.5KV10KV五档可调，以适应各种需要。与QSI高压电桥相比，具有操作简单、中文显示、打印、使用方便、无需换算、自带高压，抗干扰能力强， 测试时间短等优点。另外,该仪器针对电容式电压互感器(CVT)试验困难的特点,增设了外接法测试,外接标准电容器、调压器,使得测试非常简单可靠。技术指标：环境：温度-540（液晶屏应避免长时间日照）；相对湿度30%70%。   供电电源：电压220V±10%；频率50±Hz。   显示分辨率：3位、4位（内部全是6位）。测试方法：正接法、反接法和外接法。

46、测量范围：内接试验电压：60000PF              外接试验电压：10F基本测量误差：             介质损耗（tg）：1.5%±0.09% 电容容量（Cx）：1.0%±2PF 输出功率：1KVA。 外形尺寸：长*宽*高=435mm*300mm*300mm。 重量：20kg2.介损测试仪面板布置图介损测试仪面板布置图如图3-

47、6所示。有关器件的功能：试验电压选择开关 预先选择试验电压。内高压允许开关 该开关处于接通状态时，才能输出高压并完成测试。 按键功能图3-6 介损测试仪面板布置图（1） 正接键 正接线测量。（2） 反接键 反接线测量。（3） 外接键 外接法测量，也用来选择外接标准电容的容量。当被试品要求试验电压大于10KV或被试品电容量大于60000PF时，可以外接高压电源及标准电容进行测量。（4） 备用1、备用2键 备用，仪器软件升级后扩展用。（5） 抗扰键 抗干扰测量。（6） 快测键 快速测量，无抗干扰功能。（7） 打印键 测试完成后打印测试结果。（8） 启动键 开始启动高压并完成测量。（9） 停止键 中

48、断测试过程。 3.介损测试仪接线插孔图介损测试仪接线插孔如图3-7所示。图3-7介损测试仪接线插孔HV 仪器高压输出孔 CX 测试电流输入孔CN 外接标准电容孔4.介质损耗测量接线图3-8介损测量原理接线（a）正接线；（b）反接线介损测量有两种接线方式，正接线和反接线，其原理接线图如图3-8所示。当被试品的两极都对地绝缘时(如高压套管，其重量较轻，可以架在绝缘支架上测量)，可以采用正接线方式；当被试品有一极接地时，只能采用反接线方式。在生产现场，被试电气设备通常都是一极接地的（如电力变压器、互感器以及多油断路器等的金属外壳都是接地的），因此，现场做介损试验时通常都采用反接线方式。图3-9介损测

49、量实际接线仪器在测量时，HV和CX之间以及HV和CN之间带有高压，CX插孔至被试品CX的连接线（图3-9中的实线部分，端子标记为CX）与连接线的屏蔽层（图3-9中的虚线部分，端子标记为E）之间的电位接近相等，用户可根据测量需要，采用不同的接地方式。在采用“正接线法”进行测量时，可将“E”点接地，此时HV线对地带有高压。当采用“反接线法”进行测量时，可将红色电缆红线夹（HV点）接地；将黑色电缆的红线夹（CX）接被试品高压端，黑色电缆的黑色线夹（E点）悬空，此时CX线及其屏蔽层E对地带有高压。 CX线的屏蔽层E与仪器内部屏蔽相连接，与仪器外壳是不连通的，并非必然接地（应视测量需要而定）。    试验时的实际接线见图3-9。图中采用了反接线测量方式。5.介质损耗测量方法按图3-9接线。由于试验时黑色电缆线及其屏蔽层对地带有高压，因此应将该线对地悬空，并注意与周围接地体的绝缘距离（绝缘距离应大于40cm）。红色电缆线可以拖地连接。关闭遮拦门，合上电源闸刀。接通仪器电源开关，仪器开始自检。自检通过后，液晶屏显示 将仪器的“试验电压选择开关”置于10kV挡，触按“反接”键，接通“内高压允许”开关，液晶显示 触按“启动”键，仪器开始测量。