《城市轨道交通电气设备测试（第2版）》 课件3.2泄漏电流的测量

《高电压检测项目》泄漏电流的测量目录01泄漏电流的概念02泄漏电流测量原理接线03泄漏电流测量案例01泄漏电流的概念泄漏电流的概念1.1泄漏电流定义

泄漏电流是电气中绝缘的部分通过其周围介质或绝缘表面所形成的电流。

泄漏电流是衡量电器绝缘性好坏的重要标志之一，是产品安全性能的主要指标。将泄漏电流限制在一个很小值，这对提高产品安全性能具有至关重要的作用。1.2测量泄漏电流的接线方法

与绝缘电阻基本相同，不同点在于兆欧表电压固定，泄漏电流试验电压比兆欧表高并可任意调节，用微安表来指示泄漏电流值，所以泄漏试验电压灵敏度更高，可多次换算出绝缘电阻值重复比较，通过泄漏电流与加压以及加压时间的关系曲线判断绝缘状况，能有效地发现有些其他试验所不能发现的局部缺陷，如套管裂纹、夹层绝缘的内部受潮及局部松散断裂、绝缘油劣化、绝缘的沿面碳化等。泄漏电流的概念1.3测量泄漏电流的原理

测量绝缘电阻实际上也是固定电压下的泄漏电流测量，只不过是以电阻形式表示出来的。测量泄漏电流的接线方法和仪器与直流耐压也相同，但是试验性质不同，泄漏电流是非破坏性试验，直流耐压是破坏性试验。02泄漏电流测量原理接线泄漏电流测量原理接线2.1低压接线法

将微安表接在试验变压器高压绕组的尾部接线端。由于微安表处于低压侧，读表比较安全方便，但无法消除绝缘表面的泄漏电流和高压引线的电晕电流所产生的测量误差，因此，现场试验多采用高压法进行。如图3-5所示为直流耐压和泄漏电流低压接线图。图3-5直流耐压和泄漏电流低压接线示意图泄漏电流测量原理接线2.2高压接线法

如图3-6所示为直流耐压和泄漏电流高压接线示意图。高压法是将微安表接在试品前。这种接线法，由于微安表在高压侧，放在屏蔽架上，并通过屏蔽线与试品的屏蔽环（湿度不大时，可以不设屏蔽环）相连，这样就避免了接线的测量误差，但由于微安表处于高压侧，会给读数带来不便。图3-6直流耐压和泄漏电流高压接线示意图泄漏电流测量原理接线2.3操作过程2.3.1试验变压器的高压绕组的X端（高压尾）、仪表测量绕组的F端、试验变压器的外壳以及电源控制箱（台）的外壳必须可靠接地。2.3.2接电源前、电源控制箱（台）的调压器必须调到零位。接通电源后，绿色指示灯亮，按一下启动按钮，红色指示灯亮，表示试验变压器已接通控制电源，开始升压。2.3.3从零位开始按顺时针方向匀速旋转调压器手轮升压。电压从零开始按选定的升压速度升到所需额定试验电压或额定直流电流下的参考电压。泄漏电流测量原理接线2.3操作过程2.3.5试验完毕后，应迅速均匀将高压降至零位，按一下停止按钮，高压、低压输出停止，然后切断电源。此时应用直流高压放电棒给被试品及试验装置本身充分放电。2.3.4将试验电压从0～100%试验电压分成若干段，分别将升高电压至Ul、U2、U3、U4，各加压1

min后，读取对应电导电流Il、I2、I3、I4；最后将电压升高至额定试验电压U5，注意观察有无放电现象和异常声音，耐压15

min后读取I5。泄漏电流测量原理接线2.4注意事项2.4.2直流发生器的控制台和分压器一定要与地可靠连接。2.4.1试验中控制台应与高压引线或分压器保持足够的距离，以防感应电压危及人身安全。在高压直流电中，人与人不要握手接触，以防感应电压差伤人。2.4.3绝缘棒连接的高压引线与避雷器的连接一定要可靠，以防试验过程中风吹将高压带电线吹到人或其他设备上。03泄漏电流测量案例泄漏电流测量案例3.1泄漏电流测量

下面以氧化锌避雷器（MOA）为例子，说明泄漏电流测量的意义所在。

MOA泄漏电流测量时，要测量U1mA及75%U1mA下的泄漏电流I0.75U1mA，不得低于GB11032规定值。其中U1mA实测值与初始值或制造厂规定值比较，变化不大于±5%，75%U1mA下的泄漏电流I0.75U1mA不大于50A。有些厂家特殊要求测量U2～10mA及50%～75%U2～10mA。

测量直流1mA下电压的目的是寻找氧化锌避雷器击穿的临界值，测量在0.75U1mA击穿电压下的直流泄漏电流的目的是检查氧化锌避雷器末击穿时的绝缘状态。上述两项项试验有利于检查MOA直流参考电压及MOA在正常运行中的荷电率，对确定阀片片数，判断额定电压选择是否合理及老化状态都有至关重要的作用。泄漏电流测量案例

测量避雷器在持续运行电压下持续电流能有效地检验避雷器的质量状况，并作为以后运行过程中测试结果的基准值。一般情况下：U1mA与避雷器的工频参考电压峰值相等。当阀片老化时，避雷器受潮、内部绝缘部件受损以及表面严重污秽时，容性电流变化不多，而阻性电流大大增加，所以测量交流泄漏电流及其有功分量和无功分量是现场监测避雷器的主要方法。

测量MOA在运行电压下全电流、阻性电流可在一定程度上反应其运行的状况。全电流的变化可反应MOA的严重受潮、内部元件接触不良、阀片严重老化，而阻性电流的变化对阀片的初期老化的反应更为灵敏。如阻性电流峰值从50μA增大到250μA时，全电流的增大可能只有百分之几。全电流、阻性电流和初始值相比应无明显变化，当阻性电流增加一倍时，须停电检查，阻性电流增加到初始值1.5倍，应加强监视。如表3-4所示为MOA泄漏电流在线监测数据。泄漏电流测量案例设备参数单位数据合理范围注意值范围报警值范围初值合理范围MOA泄漏电流μA300~800200~300，800~900100~200，900~1100-5％~5％阻性电流μA20~20010~20，200~4000~10，400~600-30％~30％容性电流μA300~800200~300，800~900100~200，900~1100-5％~5％表3-4所示为MOA泄漏电流在线监测数据泄漏电流测量案例3.2案例一：预防性试验

在运行电压下测量全电流、阻性电流可以在一定程度上反映MOA运行的状态，全电流的变化可以反映MOA的严重受潮、内部严重老化，而阻性电流的变化对阀片初期老化的反应较灵敏。

测量实例数据如表3-5所示，结果判断为合格。参数要求实测备注U1mA(kV)≥7376

I0.75U1mA(µA)≤5011

1

mA峰值下工频参考电压crest/1.414

kV≥5155Ix＝0.959；Ixp＝1.246；IRp＝1.087(mA)表3-5500kVMOA测量数据表泄漏电流测量案例

测量前，查看内部零件是否牢固，可将避雷器左右各倾斜60，如无响音，即说明螺旋弹簧的压力完全适合。检查外部绝缘瓷筒是否完整、破碎、裂纹，检查表面有无闪络痕迹，检查棕色有无变为灰白色，白色瓷釉有无变为黄黑色，检查密封是否良好，检查引入线和接地线的连接处及其本身是否良好。3.3案例二：交接试验

测量参数：试验性质是220

kVMOA交接试验。

220KV交流无间隙瓷外套氧化物避雷器MOA型号：Y10W5-216/562，型号内容说明如下：Y：氧化锌避雷器，10：其标称放电电流为10kA，W：无放电间隙，5：设计序号，216：额定电压216

kV，562：标称放电电流下的残压为562kV，持续工作电压：168.5

kV，直流1

mA参考电压：314

kV。使用ZGS-III-300/3直流发生器（最大输出电压DC300kV，电流3mA），2500V兆欧表，温度t＝33C，湿度：66%。泄漏电流测量案例测量实例数据如表3-6所示。安装位置（220

kV

#1主变间隔）出厂编号绝缘电阻(MW)U1mA(kV)I0.75U1mA(µA)持续电压84.3

kV持续全性电流(mA)持续电压84.3

kV持续阻性电流(mA)工频2

mA的参考电压(kV)底座绝缘(MW)A相上：1839－1100000＋171.5150.9840.318236500+下：1839－2100000＋171.580.9740.317234B相上：1840－1100000＋171.5180.9500.144236120000+下：1840－2100000＋172.53200.9550.113235C相上：1841－1100000＋170.9250.9420.145235100000＋下：1841－2100000＋171.6190.9410.134234表3-6220kVMOA交接试验测量数据表泄漏电流测量案例

根据上述数据结果，U1mA比额度标准168.5

kV要大，I0.75U1mA（µA）小于标准值50µA，故判断为合格。特别说明：对于多节的MOA的I0.75U1mA，每一节都应满足小于50µA的要求，不能多节累加数据作为结果判断，否则会误判。氧化锌避雷器由两节组成时泄漏电流的测量接线如图3-7所示，三节及以上组成的避雷器直流泄漏试验接线如图3-8所示。泄漏电流测量案例图3-7两节组成氧化锌避雷器泄漏电流测量接线图泄漏电流测量案例图3-8三节及以上组成的氧化锌避雷器直流泄漏试验接线图泄漏电流测量案例3.4案例三：220kVMOA预防性试验

陶瓷避雷器耐污型这种避雷器和传统避雷器的差异是它没有放电间隙,利用氧化锌的非线性特性起到泄流和开断的作用。以前采用陶瓷绝缘体，陶瓷破碎之后会跌落伤人，巡视时不容易发现，后来制作成钢化玻璃，整块碎裂巡查容易发现，主要用于保护相应等级的电力变压器、开关柜、箱式变压器、电缆出线头、柱式开关，以避免大气过电压及操作过电压的危害。

220kV陶瓷耐污型避雷器型号：Y10W-200/520W。额定电压：200

kV，持续工作电压：150

kV，直流1

mA参考电压：290

kV。测量数据如表3-7所示。泄漏电流测量案例相别部位编号U1mA(kV)I0.75U1mA(µA)备注A上0259152.621

下0259148.9138148.9<150kV，138>50µA，超标B上0200152.814

下0200150.567>50µA，超标C上0006154.023

下0006151.351>50µA，超标表3-7220kVMOA预防性试验测量数据表泄漏电流测量案例

根据上述数据，U1mA比出厂150kV要低，B、C相I0.75U1mA（µA）大于标准值50µA，故障诊断结果：避雷器泄漏电流大，三相均超标。检查原因：安装时上下节固定时出问题，上下节封闭不严导致下雨时进水受潮,因此U1mA比出厂值小，I0.75U1mA比标准值50µA要大。复习与思考1.测量泄漏电流原理与绝缘电阻是否相同？测量泄漏电流与直流耐压有何异同？2.氧化锌避雷器泄漏电流试验时，测量U1mA（kV）和I0.75U1mA（µA）值，在工程上有何作用？其他避雷器需要测量这两个值吗？在测量过程施加高压时应注意什么？氧化锌避雷器需要做交流耐压试验吗？3.对于某一相多节的避雷器，测量时应每一节