電力設(shè)備絕緣檢測(cè)與診斷.ppt

電力設(shè)備絕緣檢測(cè)與診斷,袁佳歆 QQ:59902428 電話(huà)液體電介質(zhì)的擊穿,液體電介質(zhì)主要用于油浸式電力變壓器、油斷路器、油浸紙絕緣電纜、充油電纜、充油套管和充油電容器中，它們包括變壓器油、電纜油和電容器油。 這些液體電介質(zhì)主要是從石油中提煉出來(lái)碳?xì)浠衔锏牡V物油，其他也被采用的液體電介質(zhì)有蓖麻油(用在脈沖電容器中)、硅油和十二烷基苯(人工合成絕緣油)。,液體中帶電質(zhì)點(diǎn)的碰撞游離而導(dǎo)致?lián)舸Ｓ捎谝后w電介質(zhì)的密度遠(yuǎn)比氣體為大，分子之間的距離比氣體的要小得多，電子在兩次碰撞游離間的自由行程也短得多，因此要獲得足夠的能量發(fā)生碰撞游離，就需要更高的電場(chǎng)強(qiáng)度。 液體電介質(zhì)的擊穿強(qiáng)度要比氣體的高得多。如純液體電介質(zhì)在均勻電場(chǎng)小間隙中的擊穿場(chǎng)強(qiáng)可達(dá)1 MV/cm，而空氣僅為30kV/cm。,工程用的液體電介質(zhì)特點(diǎn),1.工程用的液體電介質(zhì)不可能是純凈的，有雜質(zhì)混入; 2. 在運(yùn)行過(guò)程中，液體電介質(zhì)本身也會(huì)老化、分解出氣體、水分和聚合物，所以在液體絕緣介質(zhì)中不可避免地存在氣體、水分和纖維這三種主要雜質(zhì)。 3.由于雜質(zhì)的存在，其擊穿過(guò)程與純凈液體電介質(zhì)的擊穿過(guò)程截然不同，擊穿場(chǎng)強(qiáng)也不同(變壓器油為120-250kV/cm）,氣泡擊穿理論,變壓器油中懸浮狀態(tài)的水分和纖維的介電系數(shù)很大(分別為81和6-7)，它們?cè)陔妶?chǎng)作用下很容易極化，受電場(chǎng)力吸引且被拉長(zhǎng)，并且逐漸沿電場(chǎng)方向頭尾相連在電極間排列成“小橋”。 如果此“小橋”貫通兩電極，則由于組成此“小橋”的水分和纖維的電導(dǎo)較大，使流過(guò)“小橋”的泄漏電流增大，發(fā)熱增加，使水分汽化和小橋周?chē)挠头纸饣驓饣?，即形成氣泡?“小橋”擊穿理論,氣泡中的電場(chǎng)強(qiáng)度要比油中高得多(與介電系數(shù)成反比)，而氣泡中氣體的擊穿強(qiáng)度又比油低得多，所以一旦氣泡在電場(chǎng)作用下排列連成貫通兩電極的“小橋”，擊穿就在此“氣泡”通道中發(fā)生。 油中的水分和纖維形成“小橋”后，并不馬上擊穿，而仍要等到發(fā)展成氣泡“小橋”后才擊穿。變壓器油的這種擊穿理論也稱(chēng)“小橋”擊穿理論。,影響液體電介質(zhì)擊穿強(qiáng)度的因素,1.液體電介質(zhì)的品質(zhì) （a）含水量 當(dāng)含水量極微小時(shí)，水分均以溶解狀態(tài)存在，對(duì)擊穿電壓影響不大。 當(dāng)含水量增加到超過(guò)溶解度時(shí)，多余的水分常以懸浮狀態(tài)出現(xiàn)。容易極化并形成小橋。 擊穿電壓隨含水量增加而降低。 (2)含纖維量。 含纖維量越多，纖維極化后易形成“小橋”，擊穿電壓越低。,2.溫度 溫度對(duì)液體電介質(zhì)的影響作用比較復(fù)雜，與含水量有很大的關(guān)系。 低于0度時(shí)，水結(jié)成冰，導(dǎo)致?lián)舸╇妷荷摺?3.壓力 油中含有氣體時(shí)其工頻擊穿電壓隨油壓的增高而升高，這是因?yàn)楫?dāng)壓力增高時(shí)，氣體在油中溶解度增加而構(gòu)成氣泡“小橋”的懸浮狀氣體減少。 4. 電壓作用時(shí)間 液體電介質(zhì)的擊穿強(qiáng)度與外加電壓類(lèi)型及電壓作用時(shí)間有關(guān)。當(dāng)電壓作用時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，油中雜質(zhì)有足夠時(shí)間在電極間形成“小橋”，擊穿強(qiáng)度就較低。當(dāng)電壓作用時(shí)間較短，油中雜質(zhì)來(lái)不及形成“小橋”，擊穿電壓顯著提高。,5.電場(chǎng)均勻度 液體電介質(zhì)純度較高時(shí)，改善電場(chǎng)均勻程度可以明顯提高其工頻或直流電壓下的擊穿電壓。 但品質(zhì)較差的液體電介質(zhì)，因雜質(zhì)的聚集和排列已使電場(chǎng)發(fā)生明顯畸變，改善電場(chǎng)均勻程度對(duì)提高擊穿電壓的作用并不明顯。,提高液體電介質(zhì)擊穿強(qiáng)度的措施,1.減少雜質(zhì) (1)過(guò)濾; 將油中碳粒、纖維等雜質(zhì)濾去，油中部分水分及有機(jī)酸也被濾紙所吸收。 (2)防潮;油浸式絕緣在浸油前必須烘干，必要時(shí)可用真空干燥法去除水分。 (3)脫氣;常用的脫氣辦法是將油加熱、噴成霧狀，且抽真空，除去油中的水分和氣體。電壓等級(jí)較高的油浸絕緣電氣設(shè)備，常要求在真空下灌油。,2. 采用固體電介質(zhì)減小油中雜質(zhì)的影響,(1) 覆蓋層。覆蓋層為在電極表面覆蓋的一層很薄的絕緣材料。主要作用在于限制泄漏電流，阻止雜質(zhì)小橋的形成。 (2) 絕緣層。當(dāng)覆蓋層厚度增大，本身承擔(dān)一定電壓時(shí)，稱(chēng)為絕緣層。降低不均勻電場(chǎng)中電極附近絕緣油中最大場(chǎng)強(qiáng)，可顯著提高絕緣油的工頻和沖擊擊穿電壓。 (3)屏障。屏障是指在油間隙中放置的尺寸較大的的層壓紙板或?qū)訅翰及濉?它既能阻止雜質(zhì)小橋的形成，又能如氣體間隙那樣改善不均勻電場(chǎng)中的電場(chǎng)分布。所以在變壓器等充油設(shè)備中廣泛采用此種油屏障絕緣結(jié)構(gòu)。,作業(yè)1,1.非極性和極性液體電介質(zhì)中主要極化形式有什么區(qū)別？ 2.液體電介質(zhì)的電導(dǎo)是如何形成的？電場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)其有何影響？ 3.目前液體電介質(zhì)的擊穿理論主要有哪些？,固體電介質(zhì)的擊穿,固體電介質(zhì)的擊穿與氣體、液體電介質(zhì)的擊穿比較主要有兩點(diǎn)不同: （1）固體電介質(zhì)的擊穿場(chǎng)強(qiáng)一般比氣體、液體電介質(zhì)高; （2）固體電介質(zhì)擊穿后其絕緣性能不能恢復(fù)，擊穿以后在介質(zhì)中留有不能恢復(fù)的痕跡，如貫穿兩電極的熔洞、燒穿的孔道、開(kāi)裂等，撤去電壓后不能像氣體、液體電介質(zhì)那樣恢復(fù)絕緣性能。,固體電介質(zhì)的擊穿形式,固體電介質(zhì)的擊穿有三種不同的形式。 1.電擊穿 固體電介質(zhì)的電擊穿過(guò)程與氣體相似 2. 熱擊穿 當(dāng)固體電介質(zhì)加上電壓但未達(dá)到臨界值時(shí)，由于損耗而發(fā)熱，使電介質(zhì)溫度升高。電介質(zhì)的發(fā)熱量大于散熱量，溫度將持續(xù)上升，引起電介質(zhì)的局部分解、熔化、碳化等，使電介質(zhì)擊穿，這就是熱擊穿。,3.電化學(xué)擊穿,固體電介質(zhì)在電、熱、化學(xué)和機(jī)械力的長(zhǎng)期作用下，因擊穿場(chǎng)強(qiáng)不斷下降最終導(dǎo)致的擊穿稱(chēng)為電化學(xué)擊穿。 電化學(xué)擊穿通常是在電壓作用下長(zhǎng)期逐步發(fā)展形成的，這顯然與熱過(guò)程無(wú)關(guān)，而是由于電介質(zhì)絕緣性能變差所導(dǎo)致的擊穿場(chǎng)強(qiáng)下降。,提高固體電介質(zhì)擊穿電壓的措施,(1)改進(jìn)制造上藝 盡可能地清除固體介質(zhì)中殘留的雜質(zhì)、氣泡、水分等，使介質(zhì)盡可能均勻致密。 (2)改進(jìn)絕緣設(shè)計(jì) 采用合理的絕緣結(jié)構(gòu)，使各部分絕緣的耐電強(qiáng)度能與其所承擔(dān)的場(chǎng)強(qiáng)有適當(dāng)?shù)呐浜稀?(3)改善運(yùn)行條件 注意防潮，防止塵污和各種有害氣體的侵蝕，加強(qiáng)散熱冷卻(如自然通風(fēng)，強(qiáng)迫通風(fēng)，氫冷、水內(nèi)冷等)。,液、固體電介質(zhì)的老化,液、固體電介質(zhì)在電、熱、機(jī)械、環(huán)境等因素長(zhǎng)期作用和影響下，會(huì)發(fā)生一系列的化學(xué)變化(降解、氧化、交聯(lián))和物理變化(變脆)，從而使其機(jī)械和電氣性能隨時(shí)間的增長(zhǎng)而逐漸變劣，這稱(chēng)為電介質(zhì)的劣化( deterioration)。 介質(zhì)的劣化，有些是可逆的，例如電介質(zhì)受潮后通過(guò)干燥又可恢復(fù)到原來(lái)的性能，有些則是不可逆的，稱(chēng)之為老化(ageing)。 固體電介質(zhì)老化后所發(fā)生的擊穿就是電化學(xué)擊穿。,電老化,電老化是指在電場(chǎng)作用下的老化，并且主要是來(lái)自于電介質(zhì)中的局部放電。 由于液、固體電介質(zhì)中存在氣泡、氣隙等缺陷使電場(chǎng)分布不均勻。這些氣泡、氣隙中或固休介質(zhì)表面局部場(chǎng)強(qiáng)達(dá)到一定值以上時(shí)，就會(huì)發(fā)生局部放電。 長(zhǎng)期局部放電使介質(zhì)逐漸老化。老化程度加劇，絕緣強(qiáng)度下降，最終可能發(fā)展成擊穿或沿面閃絡(luò)。,熱老化,熱老化是指電介質(zhì)在受熱作用下所發(fā)生的劣化。 固體電介質(zhì)的熱老化過(guò)程為熱裂解、氧化裂解、交聯(lián)，以及低分子揮發(fā)物的逸出，主要表現(xiàn)為機(jī)械強(qiáng)度降低(如失去彈性、變脆)以及電性能變差。 液體介質(zhì)熱老化是液體在熱作用下的氧化（油箱中殘留的空氣，或者熱分解產(chǎn)生的氧氣）。絕緣油氧化后，絕緣性能降低。,作業(yè)2,1. 為何說(shuō)電介質(zhì)的擊穿過(guò)程是一個(gè)質(zhì)變與突變的過(guò)程？ 2.何謂電介質(zhì)的絕緣強(qiáng)度?說(shuō)明電動(dòng)機(jī)繞組對(duì)地(鐵芯)絕緣在直流電壓下的絕緣強(qiáng)度要高于交流電壓下絕緣強(qiáng)度的原因。 3.為什么?？赏ㄟ^(guò)測(cè)量變壓器絕緣和電機(jī)絕緣在20度和70度電容量的比值來(lái)判斷絕緣是否干燥? 4.為什么標(biāo)準(zhǔn)電容器都采用氣體電介質(zhì)?,第二章 絕緣試驗(yàn)方法,一、電氣設(shè)備試驗(yàn)的分類(lèi) 為保證電氣設(shè)備能可靠和有效地運(yùn)行，從設(shè)計(jì)、制造、安裝調(diào)試到運(yùn)行的各個(gè)階段，都要對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行各種測(cè)試和試驗(yàn)，它們分別稱(chēng)為型式試驗(yàn)、出廠(chǎng)試驗(yàn)、安裝交接驗(yàn)收試驗(yàn)和預(yù)防性試驗(yàn)，其中型式試驗(yàn)和交接驗(yàn)收試驗(yàn)的具體項(xiàng)目分別較出廠(chǎng)試驗(yàn)與預(yù)防性試驗(yàn)的試驗(yàn)項(xiàng)目多、試驗(yàn)要求高。,電氣設(shè)備試驗(yàn)的分類(lèi),1.性能試驗(yàn) 主要測(cè)試電氣設(shè)備的電氣性能參數(shù)和其他特性，以保證電氣設(shè)備在運(yùn)行中能起到它應(yīng)起的作用。 2. 絕緣試驗(yàn)（高壓試驗(yàn)） 則按照規(guī)定的試驗(yàn)方法對(duì)絕緣的性能進(jìn)行測(cè)試或試驗(yàn)，以掌握電氣設(shè)備絕緣的狀況。絕緣試驗(yàn)常加上規(guī)定的試驗(yàn)電壓后對(duì)電氣參數(shù)進(jìn)行測(cè)試。,高壓直流開(kāi)關(guān)性能試驗(yàn),復(fù)龍換流站交接試驗(yàn),葛洲壩換流站交接及年度檢修試驗(yàn),葛洲壩換流站在線(xiàn)運(yùn)行,絕緣缺陷,第一類(lèi)是集中性缺陷，表現(xiàn)為絕緣局部性的損傷(開(kāi)裂、磨損、腐蝕等)、局部性的受潮和局部性的內(nèi)部氣泡。這類(lèi)缺陷只影響一部分絕緣的性能。 另一類(lèi)是分布性缺陷，表現(xiàn)為絕緣整體性的受潮、老化、污穢等。這類(lèi)缺陷將造成絕緣整體性能的下降。,絕緣特性試驗(yàn)的概念和優(yōu)缺點(diǎn),絕緣預(yù)防性試驗(yàn)從方法上可分為絕緣特性試驗(yàn)和絕緣耐壓試驗(yàn)兩大類(lèi)。 絕緣特性試驗(yàn)是在較低的電壓(相對(duì)于正常工作電壓)下或用其他不會(huì)損傷絕緣的辦法來(lái)檢測(cè)絕緣的各種特性或表征量，如絕緣電阻、泄漏電流，油中各種氣體含量等，進(jìn)而判斷絕緣的狀態(tài)和可能的缺陷。 絕緣特性試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是試驗(yàn)本身不會(huì)造成絕緣的損傷，所以又稱(chēng)為非破壞性試驗(yàn)。 缺點(diǎn)：由于各種特性試驗(yàn)方法能夠反映不同絕緣材料和絕緣結(jié)構(gòu)中缺陷的差異，需要采用多種方法進(jìn)行試驗(yàn)，并對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行綜合分析比較后才能作出正確的判斷。,絕緣耐壓試驗(yàn)的概念和優(yōu)缺點(diǎn),絕緣耐壓試驗(yàn)是在較高的試驗(yàn)電壓(其大小與電氣設(shè)備在運(yùn)行中可能受到的過(guò)電壓相當(dāng))下考驗(yàn)絕緣的耐電強(qiáng)度(絕緣強(qiáng)度)。 耐壓試驗(yàn)對(duì)絕緣的檢驗(yàn)最為嚴(yán)格和有效，特別是能暴露那些危害性較大的集中性的缺陷; 缺點(diǎn)是對(duì)絕緣有一定程度的損傷，甚至有時(shí)可能導(dǎo)致絕緣的擊穿破壞。應(yīng)在絕緣特性試驗(yàn)合格后才能考慮進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，以避免絕緣不必要的損壞。 兩類(lèi)絕緣試驗(yàn)各有所長(zhǎng)，互為補(bǔ)充，不能偏廢一方。,絕緣電阻、吸收比、極化指數(shù)的測(cè)量,檢查電氣設(shè)備絕緣狀況最簡(jiǎn)便和最基本的方法是測(cè)量絕緣電阻、吸收比。 測(cè)量時(shí)，在電氣設(shè)備絕緣上加直流電壓，絕緣電阻就是吸收過(guò)程結(jié)束后穩(wěn)態(tài)電流所對(duì)應(yīng)的電阻。,吸收比,根據(jù)絕緣電阻的大小就可以判斷絕緣整體性能良好與否或者判斷是否存在分布性的缺陷。 對(duì)于存在明顯吸收現(xiàn)象的電氣設(shè)備絕緣，還可以根據(jù)吸收比K的大小來(lái)判斷絕緣的整體性能：,兆歐表由手搖式直流發(fā)電機(jī)(實(shí)際由交流發(fā)電機(jī)加上半導(dǎo)體整流組成)和永磁式流比計(jì)型測(cè)量機(jī)構(gòu)組成。,兆歐表原理,流比計(jì)由兩個(gè)互相垂直且固定在一起的電壓線(xiàn)圈LV 和電流線(xiàn)圈LA組成，它們處在同一永久磁鐵的磁場(chǎng)中。當(dāng)被試品(即被測(cè)絕緣電阻Rx)接至兆歐表的L(或標(biāo)以“線(xiàn)路”)接線(xiàn)端子與E(或標(biāo)以“接地”)接線(xiàn)端子之間，搖動(dòng)手柄(一般120r/min)就有電流流過(guò)兩線(xiàn)圈。由于兩線(xiàn)圈繞制方向相反，所以產(chǎn)生不同方向的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩。,當(dāng)兩個(gè)力矩相同時(shí)時(shí)，兩固定在一起的線(xiàn)圈不再偏轉(zhuǎn)，與線(xiàn)圈固定在一起的指針也不再偏轉(zhuǎn)，有：,試驗(yàn)步驟及注意事項(xiàng),1. 兆歐表的選擇與檢查 根據(jù)被試設(shè)備的額定電壓、絕緣等值電容量的大小，確定兆歐表的額定電壓、測(cè)量的量程、容量、類(lèi)型。 要測(cè)極化指數(shù)，則不能采用手搖式兆歐表。這種兆歐表的輸出電壓不能保持不變。 使用前應(yīng)先檢查兆歐表是否完好?？蓪, E端子開(kāi)路及短接，看指針是否指向“”與“0”來(lái)檢驗(yàn)。 要檢查測(cè)試線(xiàn)(被試品與兆歐表的連線(xiàn))的絕緣。,2.被試品在測(cè)試前的充分放電,若被試品放電不徹底，則被試品絕緣等值電容卜的殘余電荷會(huì)造成測(cè)量結(jié)果數(shù)值偏高或偏低。 例如在前一次測(cè)發(fā)電機(jī)繞組對(duì)地的絕緣電阻后，接地放電時(shí)間不夠，再進(jìn)行第二次測(cè)試時(shí)，因前次測(cè)量時(shí)積滯的殘留電荷與此次測(cè)量過(guò)程中充電電荷極性相同，使測(cè)量過(guò)程中流過(guò)兆歐表測(cè)量線(xiàn)圈的電流偏小而使絕緣電阻虛增。,3. 接線(xiàn)與操作,被試品的接地端(如圖中電纜的鉛包層或屏蔽層)應(yīng)與兆歐表的E端子連接，被試品被絕緣的導(dǎo)體(如圖中電纜的芯線(xiàn))應(yīng)與兆歐表的L端子連接。 但當(dāng)絕緣表面泄漏電流較大(如在相對(duì)濕度較大的天氣下測(cè)試)時(shí)，絕緣表面泄漏電流與流過(guò)絕緣的體積泄漏電流一起流過(guò)兆歐表的電流線(xiàn)圈，所以測(cè)出的絕緣電阻值偏小。 利用與兆歐表屏蔽端子“G”來(lái)消除這種影響。,4.做好記錄,除了記錄測(cè)試結(jié)果之外，還需記錄測(cè)試時(shí)的溫度、濕度，以便進(jìn)行不同溫度下絕緣電阻換算。 不同絕緣材料、不同設(shè)備絕緣的溫度換算系數(shù)是不同的，攝度換算系數(shù)最好由實(shí)測(cè)決定。 另外，記錄好所采用兆歐表的型號(hào)乃至具體編號(hào)，這對(duì)以后的測(cè)量也很重要，因?yàn)椴捎貌煌讱W表所測(cè)量的結(jié)果還是有差異的。,用兆歐表測(cè)電機(jī)絕緣電阻,請(qǐng)觀(guān)看教學(xué)視頻 用兆歐表測(cè)電機(jī)絕緣電阻,組合絕緣設(shè)備絕緣電阻的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試問(wèn)題分析,楊欽，陳忠，陳少?gòu)?qiáng) (1.廣州供電局，廣州510405; 2.廣東省輸變電工程公司，廣州510160; 3.華南理工大學(xué)，廣州510640) 第34卷第3期 2008年3 高電壓技術(shù),摘要,針對(duì)高電壓大容量組合絕緣設(shè)備絕緣電阻現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試問(wèn)題，首先折算至同溫度下比較100組絕緣現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試數(shù)據(jù)比廠(chǎng)家數(shù)據(jù)明顯偏高，吸收比及極化指數(shù)與廠(chǎng)家數(shù)據(jù)較接近。 分析了影響測(cè)試數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和重復(fù)性的溫度、濕度、電磁干擾、剩余電荷及兆歐表性能等因素，指出溫度和兆歐表性能是主要因素。 提出了一組評(píng)價(jià)絕緣狀態(tài)的新參數(shù)絕緣介質(zhì)極化系數(shù)及穩(wěn)定絕緣電阻，它較好地避免了1個(gè)時(shí)間點(diǎn)的絕緣電阻表征偶然性絕緣狀態(tài)的缺陷，以及2個(gè)時(shí)間點(diǎn)的絕緣電阻表征非線(xiàn)性極化過(guò)程的缺陷，并且一定程度地體現(xiàn)了絕緣介質(zhì)局部受潮或老化的問(wèn)題。,2003-2005年所測(cè)試的25臺(tái)500 kV變壓器、2臺(tái)220 kV變壓器及3臺(tái)500 kV平波電抗器的100組絕緣現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)與廠(chǎng)家數(shù)據(jù)折算至同溫度下的比較結(jié)果見(jiàn)表1，以廠(chǎng)家數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)。,對(duì)于以上設(shè)備，極化過(guò)程的時(shí)間常數(shù)較大，R15與R60都處于暫態(tài)過(guò)程，很受兆歐表暫態(tài)特性的影響，且R15，R60主要是反映極化較快的絕緣油的狀態(tài)，而絕緣油的狀態(tài)已有準(zhǔn)確的化學(xué)試驗(yàn)反映，因此吸收比K。不應(yīng)做為考核參數(shù)。 僅僅從絕緣電阻和極化指數(shù)K的絕對(duì)值來(lái)判斷，這100組絕緣數(shù)據(jù)比較理想。但若將現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試數(shù)據(jù)與廠(chǎng)家數(shù)據(jù)比較，所得結(jié)果就非常令人費(fèi)解。,故吸收比和極化指數(shù)的相對(duì)誤差就較小，符合誤差統(tǒng)計(jì)規(guī)律。從統(tǒng)計(jì)結(jié)果看到，絕緣電阻的測(cè)量有一個(gè)較大的正偏系統(tǒng)誤差，隨機(jī)誤差雖然不可避免，但不是主要的。 廠(chǎng)家數(shù)據(jù)也是試驗(yàn)數(shù)據(jù)，肯定存在誤差，不可能是真值?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)試過(guò)程中，若發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)與廠(chǎng)家數(shù)據(jù)相差較大，一般都經(jīng)過(guò)多次重復(fù)測(cè)試，取最接近廠(chǎng)家數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)作為最后結(jié)果。,問(wèn)題提出,什么原因造成絕緣電阻的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)與廠(chǎng)家數(shù)據(jù)差別很大(絕大多數(shù)是正偏)，且偏差很大的比例也較多? 為什么各個(gè)時(shí)間的絕緣電阻值正偏的比例都差不多，使得吸收比和極化指數(shù)的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)與廠(chǎng)家數(shù)據(jù)有趨向較大的一致性? 評(píng)價(jià)絕緣狀態(tài)到底是絕緣電阻有效還是極化指數(shù)有效?,絕緣電阻和極化指數(shù)測(cè)試的影響因素分析,絕緣電阻和極化指數(shù)測(cè)試的影響因素分析,有損極化和空間電荷極化電流與溫度的關(guān)系,有損極化和空間電荷極化電流要經(jīng)過(guò)介質(zhì)的絕緣電阻，故其時(shí)間常數(shù)較大，甚至可100S。吸收比和極化指數(shù)就是體現(xiàn)這部分電流的衰減過(guò)程。 有損極化和空間電荷極化電流受溫度的影響很復(fù)雜，這部分電流的衰減過(guò)程體現(xiàn)的是電壓按組合介質(zhì)的電容量分布過(guò)渡到按電阻分布的過(guò)程，一方面絕緣電阻隨溫度升高而減小，另一方面介電常數(shù)隨溫度升高而先增大后減小，因此此部分電流受溫度的影響與其絕緣結(jié)構(gòu)有密切的關(guān)系。,空氣的濕度也是影響絕緣電阻的因素,在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中，若濕度較大，則首先使固體絕緣介質(zhì)的表面雜質(zhì)受潮，使其表面電阻變小，然后空氣的水分會(huì)滲入介質(zhì)的內(nèi)部，使電阻率變小。 但電力主設(shè)備的絕緣介質(zhì)的表面都做了憎水處理，內(nèi)部都密封，因此濕度對(duì)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試絕緣電阻的影響并不大，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的絕緣數(shù)據(jù)中，其中濕度較大的也占相當(dāng)部分，測(cè)試時(shí)都不做表面屏蔽處理，測(cè)出的數(shù)據(jù)絕大多數(shù)都比廠(chǎng)家數(shù)據(jù)大 ,這驗(yàn)證了濕度對(duì)測(cè)試絕緣電阻的影響并不大。,電磁干擾也是影響絕緣電阻的因素,測(cè)試環(huán)境電磁干擾的影響類(lèi)似于放電電流iq.的影響，使絕緣電阻值發(fā)生較大的偶然性躍變，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試過(guò)程中?？吹竭@種現(xiàn)象。 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試時(shí)應(yīng)消除干擾源，切斷干擾路徑，并選擇抗干擾性能較好的兆歐表以消除電磁干擾的影響。 剩余電荷也是影響現(xiàn)場(chǎng)絕緣電阻測(cè)試的因素之一，它的影響與課本上所述形同。,兆歐表是影響測(cè)試的關(guān)鍵因素之一,兆歐表是影響現(xiàn)場(chǎng)絕緣電阻測(cè)試的關(guān)鍵因素之一。 現(xiàn)場(chǎng)對(duì)同一臺(tái)設(shè)備用不同型號(hào)的兆歐表進(jìn)行多次測(cè)試，得出的絕緣電阻值差別都較大，可見(jiàn)兆歐表的特性對(duì)絕緣測(cè)試的影響較大。,減少測(cè)量影響的辦法,1. 優(yōu)先選擇性能優(yōu)良的兆歐表。 2. 選擇在設(shè)備溫度比較均勻的時(shí)間進(jìn)行測(cè)試，并要求廠(chǎng)家對(duì)一種型號(hào)的設(shè)備給定一個(gè)專(zhuān)用的溫度折算式子。 3. 盡量在濕度較小的天氣進(jìn)行測(cè)試，并使用屏蔽消除表面電阻的影響。 4.盡量放電充分后再測(cè)試，加交流電壓或短路放電大于24小時(shí)。 5.現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試時(shí)盡量消除干擾源，切斷干擾擾路徑，消除電磁干擾的影響。,直流泄漏電流試驗(yàn)和直流耐壓試驗(yàn),一、試驗(yàn)?zāi)康暮驮?測(cè)直流泄漏電流與絕緣電阻測(cè)量的原理是相同的，都是加直流電壓，檢測(cè)對(duì)象都是流過(guò)絕緣的泄漏電流，所不同之處是泄漏電流試驗(yàn)是直接測(cè)泄漏電流，而絕緣電阻測(cè)量時(shí)通過(guò)測(cè)量機(jī)構(gòu)(如流比計(jì))將泄漏電流換算成絕緣電阻值指示出來(lái)。,測(cè)直流泄漏電流較測(cè)絕緣電阻的優(yōu)點(diǎn),（1）發(fā)現(xiàn)缺陷有效性高 測(cè)泄漏電流時(shí)所加的電壓要比兆歐表中的直流電壓高，且對(duì)于不同電壓等級(jí)的設(shè)備可采用不同的電壓，因此發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷的有效性高。 （2）易判斷缺陷性質(zhì) 在泄漏試驗(yàn)時(shí)，記下不同電壓下的泄漏電流值并畫(huà)成曲線(xiàn)。根據(jù)曲線(xiàn)的形狀可判斷缺陷的性質(zhì)。,測(cè)直流泄漏電流較測(cè)絕緣電阻的優(yōu)點(diǎn),(3)發(fā)現(xiàn)缺陷的靈敏度高。 泄漏電流試驗(yàn)時(shí)采用靈敏度很高的微安表測(cè)量，其刻度均勻，讀數(shù)精確。 而兆歐表刻度不均勻，尤其是在高阻區(qū)不易區(qū)分，讀數(shù)誤差相當(dāng)大。,直流耐壓試驗(yàn),什么叫直流耐壓試驗(yàn)？ 交流耐壓試驗(yàn)是對(duì)電氣設(shè)備絕緣施加高出它的額定工作電壓一定值的直流試驗(yàn)電壓，并持續(xù)一定的時(shí)間，觀(guān)察絕緣是否發(fā)生擊穿或其他異常情況。 因此，直流耐壓試驗(yàn)和交流耐壓試驗(yàn)一樣，都是鑒定絕緣的耐電強(qiáng)度的試驗(yàn)。,直流耐壓試驗(yàn)的特點(diǎn),(1)試驗(yàn)設(shè)備輕小。 在對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行交流耐壓時(shí)，通過(guò)的是電容電流，對(duì)電容大的被試品，在交流試驗(yàn)電壓時(shí)電容電流比較大。需要容量較大的試驗(yàn)變壓器。 直流耐壓試驗(yàn)，所通過(guò)的是泄漏電流，其數(shù)值最多只達(dá)毫安級(jí)，核算到試驗(yàn)變壓器的容量小。直流耐壓試驗(yàn)設(shè)備比較輕便，便于在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)。,（2）對(duì)絕緣損傷較小,在絕緣上施加直流高壓時(shí)，如果絕緣中有氣泡，在直流電壓作用下，氣泡中因局部放電而產(chǎn)生的正、負(fù)電荷將反向運(yùn)動(dòng)，停留在氣泡壁上。這樣便使外電場(chǎng)在氣泡里的強(qiáng)度不斷減弱，從而抑制了氣泡內(nèi)部的局部放電過(guò)程。,如果外施電壓為交流電壓，則上述氣泡內(nèi)的反向電場(chǎng)剛建立不久，外施電壓即反向，此時(shí)外施電場(chǎng)與附加電場(chǎng)同向，使氣泡里的電場(chǎng)強(qiáng)度反而加強(qiáng)了，因而加強(qiáng)了局部放電的發(fā)展。 與交流耐壓相比，直流耐壓試驗(yàn)在一定程度上還帶有非破壞性試驗(yàn)的性質(zhì)。,直流耐壓試驗(yàn)是重要的檢查試驗(yàn)方法,直流耐壓試驗(yàn)在發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、電纜、電容器等電氣設(shè)備的絕緣預(yù)防性試驗(yàn)中被廣泛地應(yīng)用。 與交流耐壓試驗(yàn)相比，直流耐壓試驗(yàn)的缺點(diǎn)是:由于交、直流下絕緣內(nèi)部的電壓分布不同，直流耐壓試驗(yàn)對(duì)絕緣的考驗(yàn)不如交流耐壓那樣接近設(shè)備絕緣運(yùn)行的實(shí)際。 直流泄漏電流試驗(yàn)和直流耐壓試驗(yàn)統(tǒng)稱(chēng)直流高壓試驗(yàn)。,二、試驗(yàn)設(shè)備與接線(xiàn),整個(gè)直流高壓試驗(yàn)由直流電源(其電壓可調(diào))、泄漏電流測(cè)量、高壓直流試驗(yàn)電壓測(cè)量這三部分組成。,1.直流高壓的產(chǎn)生,直流高壓大多采用將工頻交流升壓后再整流來(lái)獲取。在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)時(shí)一般采用半波整流。若要獲取更高直流電壓，可采取倍壓整流或串級(jí)整流電路。,2.直流高壓的測(cè)量,高壓直流可采用多種方法測(cè)量，但用得最多的還是高值電阻串微安表法。 直流高壓也可以用電阻分壓器、球間隙、高壓靜電電壓表測(cè)量。 當(dāng)高壓直流具有脈動(dòng)時(shí)，用高壓靜電電壓表測(cè)得的是平均值，而球隙測(cè)量的是最大值。,直流高壓最新測(cè)量技術(shù)光測(cè)量,電磁式互感器存在磁飽和、剩磁、尺寸大、質(zhì)量大、抗干擾差、信息傳輸容量小等缺陷。 而光電互感器則可以有效克服上述缺陷，同時(shí)又能以數(shù)字信號(hào)輸出，取消了大量的一次電纜，為電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行、節(jié)約成本、高壓設(shè)備無(wú)油化、優(yōu)化一次設(shè)備提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。,直流電壓的光測(cè)量,直流電流的光測(cè)量,3.泄漏電流的測(cè)量,當(dāng)被試品外殼接地時(shí)，微安表只能接在高壓端。電暈電流和絕緣支架表面的泄漏電流以及試驗(yàn)變壓器本身的表面泄漏電流都將流過(guò)微安表，使微安表的讀數(shù)虛假偏大。 需將高壓引線(xiàn)和微安表進(jìn)行高電位屏蔽(屏蔽層接高電位)，以使上述泄漏電流不再流過(guò)微安表。,4.微安表的保護(hù),直流高壓會(huì)存在脈動(dòng)，因此流過(guò)微安表的電流含有交流分量，如其數(shù)值較大，會(huì)使指針不斷擺動(dòng)從而難于讀數(shù)。 還要考慮到萬(wàn)一試驗(yàn)中被試品發(fā)生放電或擊穿時(shí)，會(huì)有很大的電流流過(guò)微安表，也會(huì)損壞微安表。 （產(chǎn)品與科研的區(qū)別）有沒(méi)有良好的保護(hù)措施,4.微安表的保護(hù),電容C用以濾去交流分量，特別是高頻脈沖電流，以減少