高电压第三章

高电压第三章第一页，共二十一页，编辑于2023年，星期六电气设备绝缘试验综述三、绝缘试验分类1、绝缘特性试验也称非破坏性试验。在较低的电压或是用其他不会损伤绝缘的办法来测量绝缘的各种特性，从而判断绝缘内部有无缺陷。特点：（1）无破坏性；（2）综合分析；（3）能全面检查缺陷的性质和程度。2、耐压试验也称破坏性试验。模仿设备绝缘在运行中可能出现的各种电压，对绝缘施加与之等价或更为严峻的电压，从而考验绝缘耐受这类电压的能力。特点：（1）最有效；（2）具有破坏性（在做耐压试验前必须先做特性试验）。第二页，共二十一页，编辑于2023年，星期六电气设备绝缘预防性试验一、绝缘电阻、吸收比的测量1、概述许多电气设备的绝缘都是多层的。多层介质的特性可以粗略地用双层介质模型来分析。S刚合上瞬间，电压按电容分配：此时介质1、2上的电压将逐渐过渡到按电阻分配。达到稳态，此电流此时：第三页，共二十一页，编辑于2023年，星期六电气设备绝缘预防性试验如果U1∞比U10小，则过渡过程中C1放电，C2进一步充电；反之则C2放电，C1充电。过渡过程中，电压u按下式由起始电压U0逐渐过渡到稳态电压U∞，即由此可得第四页，共二十一页，编辑于2023年，星期六电气设备绝缘预防性试验过渡过程中流过C2的充电电流同时，流过R2的电流流过外电路的电流第五页，共二十一页，编辑于2023年，星期六电气设备绝缘预防性试验令故

由上式可知，加上试验电压后，流过试品的电流由两部分组成：（1）传导电流Ig，大小与试品总的绝缘电阻成反比；（2）吸收电流ia，其大小与试品绝缘的均匀程度密切相关。第六页，共二十一页，编辑于2023年，星期六电气设备绝缘预防性试验

如果被试品绝缘严重受潮或是绝缘内部有集中性导电通道，则绝缘电阻值显著降低，Ig将大大增加，ia将迅速衰减。通常用吸收比K1来反映绝缘情况，有对被试品电容较大和不均匀的试品绝缘。若绝缘良好，则吸收现象甚明显，K1远大于1；若绝缘受潮严重或是内部有集中性导电通道，Ig大增，ia迅速衰减，且K1接近于1。对大型电机，还采用10min和1min时绝缘电阻之比，即极化指数第七页，共二十一页，编辑于2023年，星期六电气设备绝缘预防性试验2、绝缘电阻和吸收比的测量

用兆欧表（摇表）测量。通过测量绝缘电阻和吸收比可以判断试品是否受潮和贯穿性缺陷。判别方法：（1）同《试验规程》比较；（2）横向比较；（3）纵向比较。测量注意事项：（1）测量时，记录温度，进行换算；（2）试验前后对试品充分放电；（3）消除试品表面泄漏的影响。第八页，共二十一页，编辑于2023年，星期六第九页，共二十一页，编辑于2023年，星期六电气设备绝缘预防性试验二、泄漏电流的测量本质上也是测量绝缘电阻，只是所用的直流电压较高（10kV），故发现一些尚未完全贯通的集中性缺陷，比兆欧表更有效。另外可以在升压过程中监视泄漏电流的增长动向。第十页，共二十一页，编辑于2023年，星期六第十一页，共二十一页，编辑于2023年，星期六电气设备绝缘预防性试验三、介质损失角正切值（tanδ）的测量1、tanδ测量的意义及原理测量tanδ可以发现出缺陷：绝缘受潮，油或浸渍剂脏污或劣化变质，绝缘油中气隙放电。此时，流过绝缘的电流中有功分量增大，tanδ也加大。

tanδ是反映绝缘功率损耗大小的特性参数，与绝缘的体积大小无关。若绝缘内的缺陷不是分布性而是集中性，则tanδ有时反映就不灵敏。当被试品绝缘由不同的介质组成。（1）不同的绝缘部分并联（2）不同的绝缘部分串联第十二页，共二十一页，编辑于2023年，星期六电气设备绝缘预防性试验2、测量tanδ用的西林电桥（1）西林电桥的工作原理电桥平衡：

实部相等：

虚部相等：第十三页，共二十一页，编辑于2023年，星期六电气设备绝缘预防性试验介质并联等值电路的介质损耗角正切介质串联等值电路的介质损耗角正切综上同时第十四页，共二十一页，编辑于2023年，星期六电气设备绝缘预防性试验3、tanδ测量的影响因素（1）外界电磁场的干扰（2）温度的影响（3）试验电压的影响（4）试验电容量的影响（5）试品表面泄漏的影响

第十五页，共二十一页，编辑于2023年，星期六电气设备绝缘预防性试验四、局部放电的测量1、局部放电的定义在固体、液体介质中，由于杂质（水分、气泡、金属粒子）或毛刺的遭遇引起电场的严重畸变，在强场作用下，使得这些部位的场强超过该处物质的电离场强，该处物质就产生电离放电，称局部放电。2、测量与局部放电有关参数局部放电起始电压和熄灭电压/每次放电脉冲的放电电荷量/所定时间内的最大放电电荷量/每秒钟放电脉冲的发生频率/无线电干扰电压3、测量方法（1）非电检测法（噪声/光/化学分析）；（2）电气检测法（介质损耗法/脉冲电流法）。第十六页，共二十一页，编辑于2023年，星期六电气设备绝缘预防性试验

第十七页，共二十一页，编辑于2023年，星期六电气设备绝缘预防性试验五、电压分布的测量

在工作电压的作用下，沿着绝缘介质结构的表面会有一定的电压分布。表面清洁，分布取决于绝缘本身的电容和杂散电容。表面染污受潮，分布取决于表面电导。测量绝缘表面上的电压分布也能发现绝缘缺陷。以清洁的输电线路悬式绝缘子串电压分布为例。（一）等值电路CE—各元件对地电容；CL—各元件与高压导线之间的电容。线路绝缘子串等值电路第十八页，共二十一页，编辑于2023年，星期六电气设备绝缘预防性试验（二）电压分布分析1、只考虑对地电容CE2、只考虑各元件与高压导线间电容CL3、综合第十九页，共二十一页，编辑于2023年，星期六电气设备绝缘预防性试验（三）解决方法为使绝缘子串上电压分布尽可能均匀。在绝缘