电气设备绝缘试验技术课件

1、第一篇高 电 压 绝 缘 与 试 验第三章 电气设备绝缘试验技术主要内容1 绝缘参数的测量 (电气设备绝缘预防性试验)2 工频高电压试验(交流耐压试验)3 直流高电压试验(直流耐压试验)4 冲击高电压试验(冲击耐压试验)电气设备绝缘缺陷分类 集中性缺陷(介质中内含气泡、杂质等) 分布式缺陷(绝缘全面受潮、老化、变质等)高压绝缘试验分类 非破坏性试验(检查性试验或特性试验) 破坏性试验(耐压试验)绝缘预防性试验准则 先进行非破坏性试验，再进行破坏性试验。 在具体判断某一电气设备的绝缘状况时，应根据多种非破坏性试验的结果，注意与历史资料并与同类设备比较，才能进行综合判断，才能较为准确地判断绝缘缺陷

2、。1 绝缘参数的测量1.1 绝缘电阻和吸收比的测量1.2 介质损失角正切tg的测量1.3 局部放电的测量1.4 绝缘油的色谱分析1.1 绝缘电阻和吸收比的测量原理t=0+，双层介质上电压按电容反比分配t ，双层介质上的电压按电阻分配此时回路电流为电导电流1.1 绝缘电阻和吸收比的测量（续1）由于吸收现象， 从合闸到稳态过渡过程存在时间常数：电流：试品电流由传导电流和吸收电流组成。如果 吸收电流很小，吸收现象不明显，反之亦然绝缘上的电阻值为1.1 绝缘电阻和吸收比的测量（续2）意义绝缘电阻指吸收电流按指数规律衰减完毕后测得的稳态电阻值，测量绝缘电阻可有效反应绝缘整体受潮、局部严重受潮或贯穿性缺陷

3、等。试品容量小，吸收比： 试品容量大，吸收比：如绝缘良好，吸收现象显著，K1；如绝缘严重受潮或有大的缺陷，K接近1。1.1 绝缘电阻和吸收比的测量（续3）测量定义：工程上常用兆欧表(摇表)进行测量，以加压60s后读数为试品的绝缘电阻。原理：电压线圈与电流线圈中电流在磁场中产生转动力矩，在力矩差作用下，旋转到平衡为止。关系：1.2 介质损失角正切tg的测量tg是绝缘品质的重要指标，测量tg是判断电气设备绝缘状态的灵敏有效的方法tg能反映绝缘的整体性缺陷(全面老化)和小容量试品中的严重局部性缺陷tg随电压变化的曲线可以判断绝缘是否受潮，含有气泡及老化的程度大容量的设备绝缘存在局部缺陷时，应尽可能将

4、设备解体后分解测量进行分析1.2 介质损失角正切tg的测量（续1）1. tg的测量方法西林电桥(QS1型)当电桥平衡时，检流计的电流为0此时有：代入参数可得：1.2 介质损失角正切tg的测量（续2）2. QS1型西林电桥接线原理图正接法 反接法1.2 介质损失角正切tg的测量（续3）3.电桥测量的影响因素杂散电容电流杂散电导电流试品表面泄漏周围其它试品的影响外界电源对电桥的干扰解决方法：加设屏蔽；采用移相电源；采用倒相法消除磁场干扰方法：将电桥移到磁场干扰范围以外将检流计极性开关置于不同位置时调节电桥平衡测得试品介损和电容值再求平均值1.2 介质损失角正切tg的测量（续4）4.试验结果分析温度

5、试验电压湿度试品表面泄漏试品电容量1.3 局部放电的测量1. 局部放电的基本知识气隙上电压为：放电过程：Ug气隙放电至Ur熄灭完成局放，电压下降真实放电量为：(无法确定)1.3 局部放电的测量（续1）Ca上的电压变化为：视在放电量： (可以测量)由于Ua及q是可以测量的，常将q作为度量局放强度参数在直流电压下，单位时间内放电次数要比交流下低得多，直流下局部放电产生的破坏作用远比交流下小。1.3 局部放电的测量（续2）表征局部放电的重要参数：放电重复率放电能量式中气隙中出现局放时外施电压为Ui，则 令Ur=0，则1.3 局部放电的测量（续3）2.局部放电的检测方法电测法超声波法1.4 绝缘油的色

6、谱分析1.充油设备因故障产生的气体2.油中溶解气体气相色谱分析法2 工频高电压试验2.1 高压试验变压器2.2 交流高电压的测量国标规定：在设备绝缘上加上工频试验电压1min，不发生闪络或击穿现象，认为设备合格，否则不合格。工频耐压原理接线：2.1 高压试验变压器1.高压试验变压器的特点(1)电压高(2)容量小试验变压器高压侧电流I和额定容量P主要取决于试品的电容，即(3)体积小根据高压套管可以分为：全绝缘单套管式(绝缘按额定电压U设计) 半绝缘双套管式(绝缘按1/2U设计)(4)绝缘裕度小(5)连续运行时间短(6)漏抗较大(短路电流较小)2.1 高压试验变压器（续1）2. 串级试验变压器2.

7、1 高压试验变压器（续2）各绕组电压电流关系：T3T2 T1即第1、2、3级变压器总容量为6P3装置的利用率为n级装置容量利用率2.1 高压试验变压器（续3）常用的调压装置有：(1)自耦调压器(2)移圈式调压器(3)电动发电机组(4)感应调压器4.工频试验中的过电压(1)稳态性的电压升高(容升效应)(2)瞬态性的电压升高串联谐振初级绕组侧接入保护设备闪络短路在试变高压侧出线端串接保护电阻以限制过电压、 过电流2.2 交流高电压的测量1.球隙使用时，必须接上保护电阻以限制放电时的电流和振荡球隙在峰值放电，测量电压是峰值，可测量直流、交流、和冲击电压2.静电电压表dl很小时可测量直流、交流2.2

8、交流高电压的测量（续1）3.电容分压器基本要求：(1)无波形畸变(2)分压比恒定(3)分压器接入对被测电压影响微小高压臂电容器电容量要小且承受大部分高压及较小损耗，一般采用标准电容器；低压臂电容器电容要大，承受电压低，可采用油浸纸电容器、云母电容器等3 直流高电压试验3.1 产生直流高电压的方法3.2 直流高电压的测量3.3 直流高电压试验和泄漏电流试验3.1 产生直流高电压的方法1.半波整流回路3.1 产生直流高电压的方法（续1）平均直流电压：脉动幅值：脉动系数： 对半波整流电路根据IEC和国标要求加在试品上的脉动电压的脉动系数不超过3%3.1 产生直流高电压的方法（续2）2.倍压整流回路3

9、.1 产生直流高电压的方法（续3）3.串级直流发生器电压脉动：最大电压平均值：平均电压电压降落：脉动系数：3.2 直流高电压的测量1.用球隙测量直流高电压的最大值2.高电阻串联微安表测量3.电阻分压器3.3 直流高电压试验和泄漏电流试验直流耐压试验的特点：(1)试验设备容量较小、重量轻，适于现场试验；(2)“U-I”曲线能有效反映绝缘内部缺陷和受潮状况；(3)有利于发现旋转电机端部绝缘缺陷；(4)带有非破坏性试验的性质。4 冲击高电压试验4.1 冲击高电压的产生4.2 冲击高电压的测量4.1 冲击高电压的产生1. 单级冲击电压发生器波前形成过程：波尾形成过程：4.1 冲击高电压的产生（续1）波头时间：波尾时间：冲击电压发生器特性参数：(1)额定电压(2)冲击电压发生器的级数(3)冲击电压发生器的最大冲击能量(4)效率