高壓試驗基本知識.ppt

高壓試驗基本知識,第一節(jié)高壓試驗的意義和分類,絕緣試驗1、按內(nèi)容分分類特性試驗2、按目的任務(wù)分,非破壞性破壞性,絕組、吸收比泄漏電流介損,直流耐壓交流耐壓沖擊耐壓,工頻感應(yīng),雷電操作全波截波,交接預(yù)防性其他,臨時性帶電測量和在線監(jiān)測工廠,型式鑒定中間、成品抽樣,第二節(jié)高壓試驗的總體要求,一、工作計劃安排1、交接試驗計劃安排：電氣安裝竣工后，即將投入運行之前。2、預(yù)試的計劃安排：按規(guī)程規(guī)定的試驗周期安排計劃。,二、絕緣試驗的總體要求：1、氣候條件：溫度不低于+5，空氣相對濕度不高于80%。2、試驗順序：先非破壞性，后破壞性。3、試驗電壓極性：直流采用負(fù)極性,4、額度電壓高于實際工作電壓的試驗電壓的確定：（1）加強絕緣：按額定電壓確定試驗電壓（2）代用設(shè)備：按實際電壓確定試驗電壓。（3）高海拔采用較高電壓等級：按實際使用的額定電壓確定試驗電壓。,5、非標(biāo)準(zhǔn)電壓的試驗電壓的確定：根據(jù)規(guī)程中相鄰電壓的同類設(shè)備按比例采用插入法計算出試驗電壓。6、連在一起的多個設(shè)備的試驗電壓：按最低標(biāo)準(zhǔn)。7、充油設(shè)備靜止時間8、進口設(shè)備的交接試驗標(biāo)準(zhǔn)：不低于我國的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn),500KV72h220及330KV48h110KV及以下24h,三、保證質(zhì)量,1、防止誤試驗2、防止誤接線3、防止誤判斷4、定期校驗試驗儀器,第三節(jié)絕緣電阻和吸收比試驗,流過介質(zhì)總電流,1、電容充電電流：無損耗極化電流2、吸收電流：有損耗極化電流3、泄漏電流：直流電壓下帶電質(zhì)點的定向移動,絕緣電阻試驗?zāi)康模航^緣電阻測量是檢查電氣設(shè)備絕緣狀況的最簡單的方法，在現(xiàn)場普遍用兆歐表測量絕緣電阻。絕緣電阻測量可以靈敏的發(fā)現(xiàn)絕緣局部和整體受潮、臟污，絕緣油嚴(yán)重劣化，絕緣擊穿和嚴(yán)重老化等故障。,吸收比：判斷絕緣是否受潮，一般將60s和15s時絕緣電阻的比值R60/R15稱為吸收比。K1的最小值為1，變壓器要求K1值大于1.3絕緣受潮時吸收比下降。吸收比值與溫度無關(guān).,極化指數(shù)-對于吸收過程較長的大容量設(shè)備，如變壓器、發(fā)電機、電纜等，有時用R60/R15吸收比值不足以反應(yīng)絕緣介質(zhì)的電流吸收全過程。為了更好地判斷絕緣是否受潮，可采用較長時間的絕緣電阻比值進行衡量，稱為絕緣的極化指數(shù)，表示為：極化指數(shù)應(yīng)大于1.5變壓器極化指數(shù)K2一般應(yīng)大于1.5,以變壓器為例的絕阻試驗：,如圖示雙繞組變壓器,一、試驗方法:依次測量各繞組對其他繞組及地的絕緣電阻。被測繞組短接,其余非被測繞組應(yīng)短接接地.即1、高中、低、外殼及地2、中高、低、外殼及地3、低中、高、外殼及地,二、試驗步驟：1、選擇合適的電壓等級的搖表：UN1000V用2500V或5000V的表；UN1000V用1000V或2500V的表。2、檢查表的好壞。3、被試品充分放電，套管表面擦干凈。4、各非被測繞組短路接地，被測繞組短路，記錄15秒、60秒的絕阻。注意接地端接牢，每測完一側(cè)都要充分放電。5、恢復(fù)現(xiàn)場6、記錄環(huán)境溫度、濕度，并記錄頂層油溫平均值作為繞組絕緣溫度。,三、分析判斷：1、在1030范圍內(nèi)，K不低于1.3；P不低于1.52、交接時，R60S不低于出廠值的70%；預(yù)試時，R60S不低于交接或大修后的測量值的50%。3、不同溫度下絕阻的換算R2=R11.5（t1-t2)/10,四、注意事項：1、測量吸收比時應(yīng)注意時間引起的誤差。2、試驗時L端與E端不能對調(diào)。3、試驗時設(shè)法消除表面泄漏電流的影響。4、準(zhǔn)確記錄頂層油溫。,絕緣電阻測量的一般規(guī)定：,測量在10-30絕緣電阻一般不做規(guī)定；變壓器不低于70%；PT、CT不低于60%；電容型CT末屏大于1000M；高壓并聯(lián)電容器不低于1000M。鐵芯和穿芯螺栓大于10M；二次回路小母線在斷開所有其它并聯(lián)支路時絕緣電阻值不應(yīng)小于10M。二次回路的每一支路的斷路器、隔離開關(guān)、操作機構(gòu)的電源回路絕緣電阻值不小于1M，在潮濕的地方，允許降到0.5M。外護套及內(nèi)襯絕緣電阻-每千米絕緣電阻值不低于0.5M。,第四節(jié)直流泄漏電流和直流耐壓,1.直流泄漏電流試驗及目的直流泄漏電流試驗與絕緣電阻測量原理基本相同。直流泄漏電流試驗電壓較高，并可任意調(diào)節(jié)，因此，它比兆歐表發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷的靈敏度和有效性高。直流泄漏電流試驗可靈敏地反映瓷質(zhì)絕緣的裂紋、夾層絕緣的內(nèi)部受潮和局部松散斷裂、絕緣油劣化、絕緣的沿面炭化等缺陷。2.直流耐壓試驗直流耐壓試驗與直流泄露電流試驗方法相同，但作用不同，前者電壓高、時間長考驗絕緣強度，后者電壓相對低檢查絕緣狀況,變壓器繞組連同套管的泄漏電流,試驗步驟：1、將各繞組引線斷開，將試驗高壓引線接至被測繞組，各非被測繞組短路接地。2、保證試驗設(shè)備、儀器接線正確、指示正確。3、確認(rèn)正常后開始試驗。先空載分段加壓至試驗電壓，以檢查設(shè)備絕緣是否良好、接線是否正確。4、將直流電源輸出加在繞組上，測量時，加壓到0.5倍試驗電壓，待1分鐘后讀取泄漏電流值，然后加壓到試驗電壓，待1分鐘后讀取泄漏電流。5、試驗完畢后，將電壓降為零，切斷電源，充分放電。記錄頂層油溫、環(huán)境溫度和濕度。,試驗結(jié)果判斷依據(jù)：1、試驗電壓：2、500KV變壓器的泄漏電流一般不大于30A。3、任一級試驗電壓時，泄漏電流的指示不應(yīng)有劇烈搖擺。4、當(dāng)年值不應(yīng)大于上一年的150%（溫度的換算同電阻）,注意事項：1、分級絕緣變壓器試驗電壓應(yīng)按被試?yán)@組電壓等級的標(biāo)準(zhǔn)，但不能超過中性點絕緣的耐壓水平。2、高壓引線應(yīng)使用屏蔽線以避免引線泄漏電流對結(jié)果的影響，高壓引線不應(yīng)產(chǎn)生電暈3、微安表應(yīng)在高壓端測量，應(yīng)采用負(fù)極性。4、如果電流異常，可采用干燥或加屏蔽等方法加以消除。,電介質(zhì)的損耗tan：,介質(zhì)損耗tan：在一定電壓作用下所產(chǎn)生的各種形式的損耗。,用tan表示介質(zhì)損耗的優(yōu)點：只與絕緣材料性質(zhì)有關(guān)，與它的結(jié)構(gòu)、形狀、幾何尺寸等無關(guān)。,電介質(zhì)損耗的等值電路：,.并聯(lián)等值電路和向量圖：,電介質(zhì)損耗的測試目的,通過測量tan，可以反映絕緣受潮、油或浸漬物臟污或劣化變質(zhì)、絕緣中發(fā)生的局部缺陷等。,QS1平衡電橋,接線方式,a.正接線：正常接線。橋體處于低壓，屏蔽接地，對地寄生電容影響小，測量準(zhǔn)確，操作安全方便。適應(yīng)兩端能對地絕緣的試品。電容套管、耦合電容器等。用于測量CT、PT一、二之間絕緣測量和判斷。,b.反接線：高、低壓端與正接線相反。橋體處于高壓，高壓電極及引線對地寄生電容影響大（CS與CX并聯(lián)）。尤其對小電容試品，如CT、等。適應(yīng)一端能對地絕緣的試品，如變壓器、多油開關(guān)等。,影響因素,1、溫度和濕度2、電場干擾3、外界磁場干擾4、試品表面泄漏,消除方法,1、屏蔽法2、選相倒相法3、移相法4、干擾平衡法,影響tan的因素和結(jié)果的分析,1.溫度的影響溫度對tg有直接影響。影響的程度隨設(shè)備的材料、結(jié)構(gòu)不同而異。一般情況，隨溫度升高而增加。為便于比較，根據(jù)規(guī)程要求進行溫度換算。由于設(shè)備結(jié)構(gòu)原因，換算系數(shù)很難作的準(zhǔn)確，因此，盡可能在10-30進行測量?，F(xiàn)場測量不能低于5。,油紙絕緣的介質(zhì)損耗與溫度的關(guān)系取決于油與紙的綜合特性。油非（弱）極性介質(zhì)電導(dǎo)損耗隨T升高而增大。紙極性介質(zhì)偶極子松弛損耗-4060隨T升高而減小。CT和油紙?zhí)坠苡图埥^緣介質(zhì)損耗變化小不換算。當(dāng)受潮時介質(zhì)損耗隨T升高而明顯增大。,2.被試品表面泄漏電流的影響表面臟污、受潮-表面泄漏電流大-介損增大-小容量試品屏蔽環(huán)-軟裸線-靠近CX-表面擦凈-減少對R3影響小容量試品加屏蔽環(huán)會影響電場分布，介損變化大，不宜采用。,3.試驗電壓的影響a.良好絕緣tg不隨電壓升高而明顯增大。曲線1b.絕緣老化時，在氣隙起始游離之前tg較小，產(chǎn)生游離之后，tg迅速增加。曲線2c.絕緣內(nèi)部存在氣隙，產(chǎn)生局部缺陷。曲線3d.絕緣受潮，電壓低tg較大電壓升高tg迅速加大。由于介質(zhì)損耗絕緣溫度高回程tg高。曲線4從以上可以明顯看出，tg與濕度的關(guān)系很大，所以tg測量對電力設(shè)備的受潮具有顯著效果。（對纖維性材料及極性介質(zhì)）,M型介質(zhì)試驗器通過測量視在功率和有功功率求得tg。COS=P/Stg=P/Q小QStg=P/S由于電流很?。╩A）損耗很小P的單位為毫瓦S的單位為毫伏安M型介質(zhì)試驗器工作電壓為2500伏。,變壓器繞組連同套管的介損試驗,一、目的：對發(fā)現(xiàn)中、小型變壓器的絕緣整體受潮比較有效。二、試驗方法：根據(jù)試品的接地狀況選擇正確的接線。被試?yán)@組短接，各非被試?yán)@組短路接地。試驗前應(yīng)將套管外絕緣清掃干凈。記錄頂層油溫及環(huán)境溫度和濕度。按照試驗儀器操作說明進行試驗，加壓正確,三、試驗結(jié)果判斷依據(jù)：1、進行溫度換算：tg2=tg11.3(t2-t1)/10,20時tg不大于下列數(shù)據(jù)：500KV0.6%；110220KV0.8%；35KV1.5%2、與原始值比較不應(yīng)有明顯變化，一般不大于30%,四、注意事項：1、介損試驗?zāi)馨l(fā)現(xiàn)變壓器整體受潮、絕緣油劣化、嚴(yán)重的局部缺陷等，但對于大型變壓器的局部缺陷而言，其靈敏度較低。2、試驗中高壓測試線電壓為10KV，應(yīng)注意對地絕緣,第六節(jié)工頻耐壓試驗,目的：交流耐壓試驗是鑒定電氣設(shè)備絕緣強度最直接的方法，判斷電氣設(shè)備能否投入運行具有決定性的意義，也是保證設(shè)備絕緣水平、避免發(fā)生絕緣事故的重要手段。因為交流耐壓試驗?zāi)艹浞址从畴姎庠O(shè)備在交流電壓下運行時的實際情況，能真實有效地發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷。在試驗之前必須對被試品先進行絕緣電阻、吸收比、泄漏電流、介質(zhì)損失角等項目的試驗，若試驗結(jié)果正常方能進行交流耐壓試驗。交流耐壓試驗是破壞性試驗,傳統(tǒng)交流耐壓接線圖,外施工頻交流耐壓試驗,1)試驗變壓器的容量的選擇：fxUn210-3(KVA)Un試驗變壓器額定電壓為適用于現(xiàn)場當(dāng)變壓器的容量不夠大時：a)電壓不滿足：串級、串聯(lián)諧振。b)電流不滿足：并L、并聯(lián)諧振。,2）球隙：過電壓保護，擊穿電壓為115%120%U試。球隙S：0.05DS0.5DD為球直徑。R2為阻尼電阻，1/V，限制放電電流，阻尼可能出現(xiàn)的振蕩過電壓。3）保護電阻R1：防止試品放電產(chǎn)生截波和過電壓，0.1/V,感應(yīng)耐壓：,三倍頻發(fā)生器：由3相5柱變壓器或3個單相變壓器組成一次星接二次開口三角。輸入3相電壓，使鐵芯過飽和，主磁通為平頂波，其中3次諧波磁通較高。故在二次開口三角感應(yīng)出三倍頻電壓。,試驗接線：,US=UX/K（1+K）K：被試品變比K：容升修正系數(shù)35kVK=3%110kVK=5%220kVK=8%應(yīng)在高壓測量感應(yīng)耐壓在150Hz及以上應(yīng)計算試驗持續(xù)時間：t=60100/ff不大于400Hzt不小于20s,試驗電壓的選擇,根據(jù)被試品及試驗類型，再根據(jù)相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，來確定試驗電壓。非標(biāo)準(zhǔn)電壓等級的電力設(shè)備的交流耐壓試驗值，可根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的相鄰電壓等級按插入法計算。當(dāng)電力設(shè)備的額定電壓與實際使用的額定電不同時，應(yīng)根據(jù)下列原則確定其試驗電壓：當(dāng)采用額定電壓較高的設(shè)備以加強絕緣時，應(yīng)按照設(shè)備的額定電壓確定其試驗電壓；當(dāng)采用額定電壓較高的設(shè)備作為代用設(shè)備時，應(yīng)按照實際使用的額定工作電壓確定其試驗電壓。,二次繞組及之間對地耐壓值為2kV.110kV以上末屏對地耐壓值為3kV。35kV以上PT接地端耐壓值為3kV。電容器耐壓值為出廠75%。SF6斷路器耐壓值為出廠80%，低于附錄值時，按附錄值試驗。二次回路試驗電壓為1kV，當(dāng)回路絕緣電阻值在10M以上時，可采用2500V兆歐表代替電纜6/10；8.7/1021/35；26/35交接2U02U0PT感應(yīng)耐壓值為出廠80%。,試驗方法及一般規(guī)定,有繞組的被試品進行耐壓試驗時，應(yīng)將被試品繞組自身的兩端短接，非被試品繞組亦應(yīng)短接并與外殼連接后接地。交流耐壓試驗時加至試驗電壓后的持續(xù)時間，如無特殊說明則均為1min。升壓必須從零開始，切不可沖擊合閘。升壓速度在75試驗電壓以前，可以是任意的，自75電壓開始應(yīng)均勻升壓，約為每秒2試驗電壓的速率升壓（以DL474.4-92現(xiàn)場絕緣試驗實施導(dǎo)則交流耐壓試驗為準(zhǔn)）。耐壓試驗后，迅速均勻降壓到零，然后切斷電源。,交流耐壓試驗的注意事項,清楚了解設(shè)備的型式、電壓等級、絕緣水平（特別是進口設(shè)備）和絕緣形式（全絕緣及半絕緣）根據(jù)試驗性質(zhì)設(shè)備的型式、電壓等級和絕緣水平選取耐壓值試驗報告標(biāo)所明施加壓的幅值（kV）、頻率(Hz)、時間(min)和試驗位置或有效長度（m）耐壓前后的絕緣電阻都記錄特別注意避雷器的拆除，保證足夠的放電距離，必要時非被試設(shè)備應(yīng)接地。,容升效應(yīng),試驗變壓器所接的被試品大多是電容性的，在交流耐壓時，容性電流在試驗變壓器繞組上產(chǎn)生漏抗壓降，造成實際作用到被試品上的電壓值超過按變比計算的高壓側(cè)所應(yīng)輸出的電壓值，這就是容升效應(yīng)。其簡化等值電路及相量圖如右圖所示。,被試品電容及試驗變壓器漏抗越大，則容升效應(yīng)越明顯。所以我們在進行較大容量試品的交流耐壓試驗時，要求直接在被試品端部進行電壓測量，以免被試品受到過高的電壓作用。此外，由于被試品電容與試驗變壓器、調(diào)壓器的漏抗形成串聯(lián)回路，一旦被試品容抗與試驗變壓器、調(diào)壓器漏抗之和相等或接近時，發(fā)生串聯(lián)電壓諧振，造成試品端電壓顯著升高，危急試驗變壓器和被試品的絕緣。在試驗大電容量的被試品時應(yīng)注意預(yù)防發(fā)生電壓諧振，為此，除在高壓側(cè)直接測量試驗電壓外，并應(yīng)在被試品并接球隙進行保護。,串聯(lián)諧振電路（調(diào)感）,發(fā)電機、變壓器、SF6組合電器(GIS)和交聯(lián)電纜等電容量較大的被試品進行交流耐壓試驗，需要大容量的試驗設(shè)備，這時可以采用串聯(lián)諧振試驗裝置，它能以較小的電源容量試驗較大電