电气设备绝缘预防性试验

电气设备绝缘预防性试验

意义是保证电气设备安全运行的重要措施和制度

目的掌握电气设备的绝缘状况，及早发现其缺陷，以进行相应的维护与检修作用对防止设备在工作电压或过电压作用下击穿造成的停电及严重损坏设备的事故，起着预防作用如何掌握绝缘状况？绝缘缺陷的产生检测反映绝缘状况的相关参数！电气设备绝缘缺陷的产生制造时潜伏下来的运行中逐步发展起来的绝缘缺陷的分类集中性缺陷瓷质开裂；发电机绝缘局部磨损、挤压破裂；电缆在局部放电作用下绝缘逐渐损坏分布性缺陷整体绝缘性能下降，如绝缘中的有机材料的受潮、老化、变质等预防性试验方法分类破坏性试验(耐压试验)：严格，但产生损伤非破坏性试验：电压较低，不会损伤绝缘：容易实现破坏性试验和非破坏性试验各有其持点3.2绝缘电阻的测量

测量绝缘电阻是检查电气设备绝缘状态最简便的辅助方法在现场，普遍采用兆欧表测量绝缘电阻何谓绝缘电阻？＝等效电路中的电阻？3.2.1多层介质的吸收现象

双层介质的等值电路吸收曲线当在绝缘上施加直流电压时，流经绝缘的电流会随着时间逐渐下降，最终达到一个稳定值，这就是不均匀介质的吸收现象本质：夹层介质的界面极化这些电荷被介质吸收了！高电压工程基础双层介质的吸收现象双层介质的等值电路吸收曲线阴影部分的面积为绝缘在充电过程中逐渐“吸收”的电荷。这种逐渐“吸收”电荷的现象叫做“吸收现象”，对应的电流称为吸收电流。它是由于介质中偶极子逐渐转向，并沿电场方向排列而产生的。3.2.2绝缘电阻和吸收比测量

绝缘电阻在设备绝缘上施加确定的直流电压，经过一定时间（通常为60秒）后呈现的电阻值吸收比K=R60“／R15”当绝缘良好时，K常高于某一定值（1.3）绝缘普遍受潮时，K接近1极化指数（10min/1min）兆欧表测量高电压工程基础兆欧表的原理和接线图（摇表）绝缘电阻的测量接线仪器：兆欧表兆欧表一般有三个接线端子被试品接在端子“E”和“L”之间保护端子“G”（与L相连）有时称为屏蔽端子输出电压为负极性直流（why?）有500V、1000V、2500V、5000V等多个等级What’sthis?高电压工程基础试验方法和影响测量结果的因素（1）为了避免被试品上可能存留残余电荷而造成误差，试验前应将试品接地放电一段时间；（2）试验时，将被试品接于L、E之间，如果被试品表面的泄漏电流较大，为避免表面泄漏电流的影响，必须加以屏蔽，屏蔽线应接在兆欧表屏蔽端G上；（3）驱动兆欧表达到额定转速，并保持恒定；（4）测量吸收比时，先驱动兆欧表达额定转速，待指针指到∞时，用绝缘工具将火线迅速接至试品上，同时记录时间，分别读取15s和60s的绝缘电阻值；（5）测试时必须记录温度。3.2.3测量结果的影响因素

被试设备绝缘上可能存留残余电荷造成吸收现象不明显试验前应对设备充分放电固体绝缘表面状况绝缘电阻随温度呈指数规律下降测量时必须记录设备温度实例：：同步步电机机干燥燥前后后绝缘缘电阻阻的变变化干燥前（受潮），15ºC干燥完毕，73.5ºC运行3天，冷却后27ºC本图说说明：：吸收现现象（（温度度不变变）绝缘电电阻与与温度度的关关系3.3直直流泄泄漏电电流的的测量量绝缘电电阻和和吸收收比测量简简单易易行，，有时时很有有效：：整体体受潮潮等试验电电压相相对较较低，，灵敏敏度和和准确确性较较低5000/（110×1000））提高试试验电电压》》》直直流泄泄漏电电流试试验直接测测量泄泄漏电电流因试验验电压压提高高，试试验灵敏度度和准准确性性较高高试验设设备要要求提提高两者试试验原原理相相同直流泄泄漏电电流试试验原原理接接线直流泄泄漏电电流试试验和和直流流耐压压试验验常利利用同同一套套直流流高压压发生生装置置同时时进行行Time?1min直流高高压的的产生生方式式与要要求产生利用交交流高高压经经高压压硅堆堆半波波整流流采用（（多级级）串串级倍倍压整整流电电路（实验讲讲义）要求直流试试验电电压的的脉动动系数数应不不大于于3％脉动系系数＝＝[（（最高高值－－最低低值））/2倍平平均值值]××100%测量泄泄漏电电流的的影响响因素素与绝缘缘电阻阻测量量相同同的影影响因因素残余电电荷绝缘表表面状状况设备温温度其它因因素外加直直流电电压的的稳定定性测量微微安表表的保保护和和接入入位置置高压引引线引引起的的杂散散电流流带来来的测测量误误差高电压压工程程基础础泄漏电电流测测量仪仪表测量泄漏电流的电路图T.O.—被试品；H—高电位电极；L—低电位电极；A—直流电位表；R—保护电阻；P—放电管；T.O.某设备绝缘的泄漏电流曲线

曲线1：绝缘良好；曲线2：绝缘受潮；曲线3：绝缘中有未贯通的集中性缺陷；曲线4：绝缘有击穿的危险介质损损失角角正切切值tgδδ的测测量3.4介介质损损失角角正切切值tgδδ的测测量CXRx当电气气设备备绝缘缘整体体性能能下降降，如如普遍遍受潮潮、脏脏污或或老化化，以以及绝绝缘中中有间间隙发发生局局部放放电时时，流流过绝绝缘的的有功功电流流分量量IRx将增大，，tgδδ也增大大通过测量量tgδδ值可以以发现绝绝缘的分布性缺缺陷若缺陷部部分在整整个绝缘缘中的体体积较大大，则测测量tg容易发现现绝缘的的缺陷。。如果绝缘缘缺陷是是集中性性的（非非贯穿性性的），，或缺陷陷部分在在整个绝绝缘中占占很小的的体积，，则该方方法不很很有效套管、电电力变压压器、互互感器和和某些电电容器电机、电电缆3.4.1西西林电桥桥的测量量原理R4C4R3CXCNCDABGRx当电桥平平衡时，，检流计计中无电电流流过过，各臂臂阻抗满满足关系系式：当电桥平平衡时，，C4的微法数数就等于于被试品品的tgδ值在电桥的的分度盘盘上，C4的数值直直接以tgδ的的百分数数（％））来表示示测量被被试品品的电电容Cx对于判判断某某些绝绝缘状状况也也是有有价值值的问题：：电容量量大了了意味味着什什么故故障电容量量小了了意味味着什什么故故障3.4.2外外界电电磁场场对电电桥的的干扰扰1）外界界电场场的干干扰2）外外界界磁磁场场的的干干扰扰消除除干干扰扰的的办办法法将电电桥桥的的低低压压部部分分全全部部屏屏蔽蔽起起来来，，引引线线也也采采用用屏屏蔽蔽电电缆缆线线采用抗干扰扰源移相法倒相法改变接线（（正、反接接法）高电压工程程基础2.外界界电磁场对对电桥的干干扰外界电场干扰源~（1）外界界电场的干干扰包括试验时时的高压电电源和试验验现象其他他高压带电电体引起的的干扰。高电压工程程基础1.西林林电桥的基基本原理高电压工程程基础（2）外界界磁场的干干扰电桥工作时时处在交变变磁场中，，桥路内将将感应出一一干扰电势势，也会造造成测量结结果的不准准确。，3.4.3影响tgδ测量结果的的因素被试电气设设备的温度度试验电压的的大小被试电气设设备绝缘的的电容（试试品电容））被试电气设设备外绝缘缘表面的泄泄漏影响数字化测量量方法数字化测量量tg，不仅可以以很容易地地调节电桥桥平衡，而而且可以防防止外界干干扰。原理：利用传感器器从试品上上取得所需需的电压信信号U和电流信号号I，经前置A/D转换换电路数字字化后，送送至数据处处理计算机机或单片机机，经数据据处理后算算出电流电电压之间的的相位差，最后得到到tg的测量值。。3.5局局部放电的的测量测定局部放放电，能预预示绝缘状状况，也是是估计绝缘缘电老化速速度的重要要根据局部放电伴伴随发生许许多现象电现象：电电脉冲，介介质损耗的的增大和电电磁波非电现象：：光、热、、噪音、气气体压力变变化和化学学变化局部放电检检测方法电：电脉冲冲、介质损损耗，可定定量非电：灵敏敏度不够，，只能定性性电脉冲法检检测的参数数视在放电量量Δq放电能量W放电的重复复率(放电电频度)等等3.5.1局部放放电的检测测回路Cx—被试品的的电容Ck—耦合电容容Zm、Z’m—测量阻抗抗Z—低通滤滤波器U—电压源源M—测量仪仪器A—放大器器CX一端接地CX两端绝缘平衡电路3.5.2局部放放电的测量量阻抗和测测量仪器Zm和测量的灵灵敏度、输输出波形及及脉冲的分分辨率都有有关系要消除或减减弱输出电电压的工频频成分要使脉冲分分量的持续续时间足够够小，以保保证快速连连续脉冲的的分辨率阻抗值应足足够高，由由它决定输输出电压和和电流的波波形常用测量阻阻抗:电阻阻、电感、、电阻与电电感并联以以及电感与与电容并联联四种形式式。Zm》》滤波》》放大》》指示记录仪仪器测量仪器阴极射线示示波器→数字存储储示波器指示型电压压表脉冲计数器器测量仪器的的校正测量仪器所所测得的局局部放电脉脉冲值是与与被试品的的局部放电电视在放电电量q成比例的，，要从指示示值来算得得q是困难的，，只能通过过试验来确确定，即PD的测量量仪器必须须进行试验验校正。局部放电测测试仪（一一）局部放电测测试仪（二二）大型发电机机定子绕组组绝缘局局部放电测测量波形3.5.3用超声声波探测器器测量局部部放电特点与电脉冲法法相比，抗抗干扰能力力相对较强强工作原理发生局部放放电时，会会产生超声声波，并向向四面传递递，直到电电气设备容容器的表面面在设备外壁壁，放一压电元件，在交变压压力波的作作用下，压压电晶体便便产生交变变的弹性变变形，晶体体沿受力方方向的两端端面上便会会出现交变变的束缚电电荷将交变压力力波产生的的束缚电荷荷转换为电电气量，由由此可测量量局部放电电局部放电测测量小结绝缘中内在在的局部缺缺陷，特别别是在程度度尚不严重重时，用别别的方法往往往很难发发现用测量局部部放电的方方法，却能能比较灵敏敏地检测出出来电力部门现现已将局部部放电列入入试验项目目局放测量对对发现绝缘缘早期缺陷陷，具有很很重要的意意义！电压分布的的测量绝缘表面电电压分布的的特点：当表面比较较清洁时：：电压分布布由绝缘电电容和杂散散电容决定定当表面因污污染而电阻阻下降时：：电压分布布由表面电电导决定测量电压分分布可以发发现的绝缘缘状况：掌握绝缘子子串的污秽秽状况绝缘子绝缘缘状况，特特别是可用用来判别零零值绝缘子子通过测量电电机线棒对对铁芯的电电位，判断断线棒与槽槽壁接触状状况及气隙隙放电短路叉测量量电压分布布的方法：：将短路叉的的一端2与与被测绝缘缘子下方紧紧邻的绝缘缘子的铁帽帽相接触，，再将另一一端l靠近近被测绝缘缘子的铁帽帽，此时，，若被测绝绝缘子承受受了一定的的电压则在在短路叉1端与铁帽帽间产生火火花。被测测绝缘子承承受的电压压越高，则则出现火花花越早，且且火花的声声音亦越大大。短路叉火花花放电电压压可调可以定性，，但无法定定量要防止放电电导致绝缘缘闪络缺点：分辨辨率较低，，易受环境境影响音响式测杆杆：音响式测杆杆的测量原原理：高压电容C及放电管管等在工作作时处于高高电位，而而右侧所示示的接收器器及仪表等等处于低电电位，两者者用空心绝绝缘杆连接接起来当被测绝缘缘子两端电电压降低时时，放电管管的放电频频率降低，，发声器中中发出的声声音频率也也变低，于于是，仪表表读数较小小，反之则则较大与火花放放电大小小相对应应得放电电管频率率信号可可用声音音表达，，也可采采用光的的形式传传递音响式测测杆的检检出电压压范围约约为1~20kV3.6绝绝缘油油中溶解解气体分分析（DGA））绝缘油是是电气设设备绝缘缘的重要要组成部部分绝缘冷却灭弧绝缘油试试验绝缘油的的电气试试验绝缘缘油油中中溶溶解解气气体体分分析析（（DGA））试验验时时电电气气设设备备可可以以不不必必停停电电！！3.6.1绝绝缘缘油油的的电电气气试试验验电气试试验的的主要要内容容油的闪闪点：：油在规规定条条件下下加热热，直直到它它的蒸蒸汽与与空气气的混混合气气接触触火焰焰发生生闪火火时的的最低低温度度，称称为闪闪点酸值水分游离碳碳电气强强度介质损损失角角正切切值tgδδ等………带电取取油样样》》化验》》分析》》结论3.6.2绝绝缘油油中溶溶解气气体分分析（（DGA））得到了了普遍遍应用用和高高度重重视，，已列列入了了预防防性试试验标标准，，并有有相应应的试试验导导则通过分分析油油中所所含气气体的的组成成和含含量来来判断断设备备内部部的潜潜伏性性缺陷陷电气设设备内内部有有局部部过热热或局局部放放电等等缺陷陷时，，就会会分解解而产产生气气体，，并不不断溶溶解于于绝缘缘油中中不同性性质的的典型型故障障，产产生的的溶解解气体体的成成分及及不同同成分分之间间的比比例都都有所所不同同分析方方法特征气气体法法三比值值法等分析过过程取出运运行中中电气气设备备的油油样油样真真空脱脱气将脱出出的气气体压压缩至至常压压用注射射器抽抽取试试样后后进行行分析析分析仪仪器【气相相色谱谱仪】】分析结结果表表示方方法每升绝绝缘油油中所所含各各气体体组分分的微微升数数【以（（10-6）表示示，并并换算算到标标准大大气条条件下下（0.101325MPa，，20℃）】色谱柱：U形或圆盘形管，装有吸附剂，当气样注入管中后，吸附剂便能使不同成分的气体先后流出色谱柱H2、O2、CH4、CO2

CH4、C2H6、C2H4、C3H8、C2H2、C3H6102G-D气相色色谱仪仪工作作流程程6.7绝缘缘状态态的在在线监监测3.7高高压耐耐压试试验对设备备绝缘缘的考考核最最为严严格，，有破破坏性性在非破破坏性性试验验合格格后进进行耐压试试验类类型交流耐耐压直流耐耐压冲击耐耐压试试验3.7.1交交流耐耐压试试验工频交流耐耐压试试验最最为常常用程序对被试试设备备施加加超过过其额额定工工作电电压若若干倍倍数的的交流流高压压，并并持续续一定定时间间（一一般为为1分分钟）），期期间观观察设设备绝绝缘是是否出出现异异常现现象或或发生生闪络络、击击穿试验电电压和和试验验周期期要选选择适适当！！固体有有机绝绝缘会会产生生累积积效应应工频交交流耐耐压试试验的的原理理接线线图V~220VBK