高压试验课件

1、红河运行维护项目部1高压试验课件编制人 ：王海平时间：2006-10-252预防性试验的意义据有关统计分析，电力系统中60以上的停电事故是由设备绝缘缺陷引起的。设备绝缘部分的劣化、缺陷的发展都有一定的发展过程，在这个过程中，绝缘材料会发出各种物理、化学信息，这些信息反映出绝缘状态的变化情况。这就需要电气试验人员通过电气试验，在设备投入之前或运行中了解掌握设备的绝缘情况，以便在故障发展的初期就能够准确及时地发现并处理，可使事故防患于未然。3电气试验的分类一、出厂试验：是电力设备生产厂家根据有关标准和产品技术条件规定的试验项目。二、交接验收试验、大修试验：是指安装部门、检修部门对新投入设备、大修设

2、备按照有关标准及产品条件或规程规定进行的试验。三、预防性试验：是指设备投入运行后，按一定的周期由电气试验部门进行的试验。4按试验性质和要求分：一、绝缘试验：是指测量设备绝缘性能的试验。二、特性试验：是指绝缘试验以外的试验统称特性试验。主要对电力设备的电气或机械方面的某些特性进行测试，如断路器导电回路的接触电阻，互感器的变比、极性，断路器的分合闸时间、速度及同期性等。5绝缘试验一般分为两大类：一、是非破坏性试验，是指在较低电压下，用不损伤设备绝缘的办法来判断绝缘缺陷的试验，如绝缘电阻吸收比试验、介质损耗因数tg试验、泄漏电流试验、油色谱分析试验等。这类试验对发现缺陷有一定的作用与有效性。但这类试

3、验中的绝缘电阻试验、介质损耗因数tg试验、泄漏电流试验由于试验电压较低，发现缺陷的灵敏性还有待于提高，但目前这类试验仍是必不少的试验。6二、破坏性试验，如交流耐压试验、直流耐压试验，用较高的试验电压来考验设备的绝缘水平。这类试验优点是易于发现设备的集中性缺陷，考验设备绝缘水平;缺点在于电压较高，个别情况下有可能给被试设备造成一定损伤。应当指出，破坏性试验必须在非破坏性试验合格之后进行，以避免对绝缘的无辜损伤乃至击穿。7 总之，种类试验方法各有所长，各有局限。试验人员应对试验结果进行全面综合分析：一、与该产品出厂及历次试验的数据进行比较，分析设备绝缘变化的规律和趋势;二、与同类或不同相别的设备的

4、数据进行比较，寻找异常;三、将试验结果与规程给出的标准进行比较，综合分析是否超标，判断是否有缺陷或薄弱环节。8绝缘电阻和吸收比试验一、绝缘电阻：就是指加于试品上的直流电压与流过试品的泄漏电流之比称为绝缘电阻。是了解电力设备绝缘最简便常用的方法。二、吸收比K:是指在测量绝缘电阻过程中，将60秒的绝缘电阻与15秒的绝缘电阻之比称为吸收比。一般认为K1.31.5时绝缘是良好的。实用于35110KV变压器、大中型发电机。近年来，随着电力设备电压等级的提高，发现用吸收比判断大容量变压器有很多的误判断现象。产生这种因素很多，其中一条是由于大容量变压器的吸收电流衰减时间长，吸收比反映不了绝缘吸收现象的整体，

5、仅反映吸收现象的局部，而与绝缘结构、油质、温度等有很大关系。9三、极化指数P:是指在测量绝缘电阻过程中，将10分钟的绝缘电阻与1分钟的绝缘电阻之比称为吸收比。为克服这种测量吸收比可能产生的误判断，常采用测量极化指数的方法来判断绝缘的优劣。如规程要求，电力变压器极化指数不低于1.5。容量为6000KW及以上的同步发电机，沥青浸胶及烘卷云母绝缘吸收比不应小于1.3或极化指数不小于1.5;环氧粉云母绝缘吸收比不小于1.6或极化指数不小于2.0。10影响绝缘电阻的因素一、温度的影响：一般情况下，绝缘电阻随温度升高而降低。因此实际测量绝缘电阻时，必须记录试验温度（环境及设备温度），而且尽可能相近温度下进

6、行测量，以避免温度换算引起的误差。二、湿度和设备表面脏污的影响：空气相对湿度增大时，绝缘物表面吸附许多水分，使表面电导率增加，绝缘电阻降低。当绝缘物表面形成连通水膜时，绝缘电阻更低。电力设备表面脏污也会使绝缘电阻降低。根据以上两种情况，现场测量绝缘电阻时必须用屏蔽环消除表面泄漏电流的影响或烘干、清擦干净，得以测量真实数值。11三、残余电荷的影响：大容量设备运行中遗留的残余电荷或试验中形成的残余电荷未完全放尽，会造成绝缘电阻偏大或偏小，引起测量的绝缘电阻不真实。残余电荷的极性与绝缘电阻表的极性相同时，测得的绝缘电阻将比真实值增大;否则，将相反。为消除残余电荷的影响，测量绝缘电阻前必须充分接地放电

7、，重复测量中也应充分放电，大容量设备就至少放电5分钟。四、感应电压的影响：现场预防性试验中，由于带电设备之间的电容耦合使停电设备带有一定的电压，感应电压强烈时可能损坏绝缘电阻表或造成指针乱摆，得不到真实的测量值。12绝缘电阻的测试步骤一、试验前先检查安全措施，被试品电源及一切对外连线应拆除。被试品接地放电，大容量设备至少放电5分钟。勿用手直接接触放电导线。二、根据表面脏污及潮湿情况决定是否采取表面屏蔽或需要烘干及清擦，以消除其对绝缘电阻的影响。三、放稳绝缘电阻表，低速摇绝缘电阻表，瞬时短接“L” “E”检查绝缘电阻表是否完好。13四、将被试品测量部分接于“L”与 “E”端子之间， “L”端子接

8、高压测量部分， “E”端子接低压或外壳接地部分。驱动（摇）绝缘电阻表达额定转速，读取1分钟时的绝缘电阻值。五、测量吸收比时，先驱动（摇）绝缘电阻表达额定转速，待指示为“”时，将“L”端子接于被试品，同时计算时间，读取15秒和60秒时绝缘电阻值。读数后先断开“L”端子与被试品连线（用绝缘柄），再停止摇动，防止反充电损坏绝缘电阻表。14六、试验完毕或重复试验时，必须将被试品对地或两极间充分放电，以保证人身、仪器安全和提高测量准确度。七、记录被试品设备铭牌、运行编号、本体温度、环境温度及使用的绝缘电阻表型号。15直流泄漏电流试验及直流耐压试验的原理及特点直流泄漏电流试验与直流耐压试验的接线及原理相同

9、，多同步进行。泄漏电流与绝缘电阻的原理基本相同，不同之处在于测量泄漏电流时所用的电源一般采用可调的直流高压装置，并用微安级电流表直接测量流过试品的电流。泄漏电流与绝缘电阻比较有下列优点：1、试验电压较高，可随意调节。因此测量泄漏电流比用绝缘电阻表测量绝缘电阻更易发现绝缘缺陷。如瓷质绝缘裂纹、局部损伤、绝缘没劣化、绝缘沿面炭化等。162.用微安级电流表监测泄漏电流，灵敏度高，可多次重复比较。3.根据泄漏电流测量值可换算出绝缘电阻值，而用绝缘电阻表测出的绝缘电阻值，一般不能换算出泄漏电流值。4.泄漏电流试验时可作出泄漏电流与加压时间的关系曲线和泄漏电流与所加电压的关系曲线，通过这些曲线可以判断绝缘

10、状况。17直流泄漏电流试验及直流耐压试验的原理及特点在规程规定的试验电压下，泄漏电流与所加电压的关系应为一直线;绝缘有缺陷时，二者就不是直线了。因此通过对泄漏电流与所加电压的关系曲线的分析，可以发现某些局部缺陷，如直流耐压试验时，易发现发电机端部绝缘缺陷，而交流耐压试验易发现发电机槽部及出槽口的绝缘缺陷。18直流泄漏电流试验及直流耐压试验异常现象分析一、从微安级电流表反映出的异常现象 1.指针来回摆动。这可能是由于电源电压波动，直流电压脉动系数大或回路和被试品有充放电过程。若摆动不大，可取其平均值;摆动大，则应检查主回路和微安表的滤波电容是否良好，电容量是否合适，必要时可改变滤波方式。 2.指

11、针周期性摆动。这可能是被试品绝缘不良或回路存在反充电所致，应查明原因。193.指针突然冲击。若有小冲击，可能是电流回路引起;若有大冲击，可能是试验回路或被试品出现闪络或间歇性放电引起。遇这种异常时，应立即降压查明原因。4.指针指标随测量时间而变化。若指标逐渐下降，可能是充电电流减小或被试品表面电阻增大引起;若指示逐渐上升，一般是被试品绝缘老化引起的。5.指针反指。这可能是微安表极性接错或被试品对测量电阻放电引起的。6.接好线未加压，微安表即有指示。这可能是由于外界干扰，微安表表面极化或地电位抬高引起的。20二、从泄漏电流数值上反映出的异常情况1.泄漏电流过大。这时应先对试品、试验接 线、屏蔽、

12、加压高低等进行检查，然后依据影响泄漏电流的因素，排除外界影响因素后，才能对试品下结论。2.泄漏电流过小。这可能是由于接线有问题，加压不够，微安表有分流等因素引起的。3.对无法在试品低压端进行测量的试品，当泄漏电流偏大时，可能考虑采用差值法。差值法可排除高压引线、试验设备高压端等部分的杂散电流对泄漏电流的影响。21直流泄漏电流试验及直流耐压试验注意事项一、按要求接线，并由专人认真检查接线、仪器和仪表，尤其是检查操作部分外壳是否可靠接地。确认无误后，方可通电升压。二、升压应均匀分级进行，不可太快。三、升压中若出现击穿、闪络等异常现象，应立即降压断开电源，并查明原因。四、试验完毕，降压、断开电源后，

13、均应先对被试品充分放电才能进行下一步工作。放电时应用高电阻放电，不能直接接地放电，且放电电流不能通过微安表进行放电，以免将微安表烧坏。22直流泄漏电流试验及直流耐压试验接 线23介质损耗因数的试验一、介质损耗因数试验定义:绝缘在交流电压作用下,存在有功功率损失.通过绝缘的总电流相量与其无功(电容)分量的相角差称为介质损失角,并作其正切值tg来表征绝缘这一性质,用试验的方法测量出tg值,即称作介质损耗因数试验。24二、测量tg的目的：当绝缘通过泄漏电流和吸收电流时，可以引起绝缘发热，而介质损耗因数正是反映交流下绝缘电导率大小的一个物理量。电介质中的有功发热电功率损耗p与tg之间的关系为pu2ct

14、g。 由此可见，当设备绝缘的tg过大时，在运行中会使绝缘温度升高，导致绝缘加速劣化，进而还可能导致绝缘击穿，所以tg值是判断绝缘好坏程度的一个很重要的指标。25三、测量tg的作用： a.校验绝缘是否有热击穿的危险。 b.可以校验绝缘有无劣化和受潮等缺陷。 c.实践证明，测量tg是一种高灵敏的试验方法，特别对绝缘老化、受潮等普遍性的缺陷，效果尤其明显，因此被广泛应用于高压电气设备的出厂检验和运行设备的预防性试验中。26四、tg值与温度的关系：a.当温度小于10时由于水汽易凝结，使绝缘表面泄漏电流增加，造成tg值增加，因此测量不准确。b.当温度小于0时受潮绝缘内的水分冻结成冰，使tg值下降，因此测

15、量也不准确。C.当温度大于10时，绝缘劣化和进水受潮后，偶极极化加剧和更易离解成导电性离子，使电导和tg大大增加。因此，应在10以上的较高温度下测量tg才有意义。27五、QS1型电桥测量tg的基本接线方式：有正接法和反接法。在被试品的两极均与地绝缘时(至少有一极对地绝缘在1M），采用正接法；被试品一极接地时，不得不采用反接法测量。 a.正接法测量：测量时操作旋钮处于低电位，操作人员可免受高电压的威胁。比较容易消除外界干扰，测量较准确。从电桥引出的电缆可以沿地敷设。28b.反接法测量：操作臂均处于高电位，因此操作旋钮需有耐受10KV电压以上的良好绝缘。电桥引出的电缆处于高电位，故敷设时应与地及其

16、它接地体有足够的距离。又因高压电极及引线对地的杂散电容在反接时恰巧与试品相并联，可造成测量误差，尤其当试品电容较小时，测量误差更为严重。一般使用于被试品一极接地的情况。29一般QS1型电桥的内部元件已用工作电压为10KV的绝缘柱对地绝缘起来，故试验时可按需要，既可以正接线测量，也可以反接线测量，使用起来非常方便。五、QS1型电桥接线图：301.QS1型电桥正接法接线图312. QS1型电桥反接法接线图32交流耐压试验一、交流耐压试验的目的：虽然对电力设备进行的一系列非破坏性试验，如绝缘电阻及吸收比，tg试验、直流泄漏电流试验，能发现一部分绝缘缺陷，但这些试验电压一般较低，往往对某些局部缺陷反映

17、不灵敏，而这些局部缺陷在运行中可能逐渐发展为影响安全运行的严重隐患，在过电压情况下使设备失去绝缘性能而引发事故。因此，为了更灵敏有效地检查出某些局部缺陷，考验被试品绝缘承受各种过电压的能力，就必须对被试品进行交流耐压试验。33交流耐压试验的操作要点一、试验前应了解被试品的试验电压、其它试验项目及以前的试验结果。二、断开被试品电源及与其它设备的连线，并保持足够的安全距离，必要增加绝缘挡板或采取其它防护措施。三、试验现场应围好遮栏或围绳，挂好标示牌，并派专人监护。四、试验前擦净被试品表面卫生，将被试品外壳和非被试绕组可靠接地。34五、对于新充油设备试验时应按规程静置一定时间后施压。如110KV及以

18、下的充油设备在注满油后静置不少于24h，对220KV及330KV充油设备静置不少于48h。六、接好线后，应由有经验的人员复查无误后方 可准备升压。七、调整保护球隙，使其放电电压为试验电压的110120。连续试验三次应无明显差别，并检查过流保护动作的可靠性。35八、合试验电源开关前要检查调压器手柄在零位。九、升压过程应严密监视电压、电流表变化情况，升压要均匀，试验结束后要缓慢均匀降压，严禁直接断开电源开关。十、试验中若发现表针摆动或被试品有异常响声、冒烟、冒火等，应立即降下电压，断开电源开关，在高压侧挂一接地线后再查明原因。十一、试验结果后应测量被试品的绝缘电阻。36交流耐压试验的异常现象分析一、仪表指示异常分析：1.若调压器加上电源后电压表就有指示，可能是调压器不在零位，若此时电流表也出现异常指示，可能调压器输出侧可能有短路情况。2.调节调压器电压表无指示，可能是调压器电刷接触不良或电压表回路故障，也可能试验设备一次回路断线或无电源。373.若随着调压器往上调节，电流增大，电压基本不变或有下降趋势，可能