高電壓技術(shù)5課件

1、 5. 電氣設(shè)備絕緣試驗(yàn)（一）電氣設(shè)備絕緣試驗(yàn)（一）第一節(jié) 測(cè)定絕緣電阻第二節(jié) 測(cè)定泄漏電流第三節(jié) 測(cè)定介質(zhì)損耗因數(shù)第四節(jié) 局部放電的測(cè)試第五節(jié) 絕緣油中溶解氣體的色譜分析電氣設(shè)備絕緣試驗(yàn)的分類(lèi)：電氣設(shè)備絕緣試驗(yàn)的分類(lèi)：絕絕緣緣試試驗(yàn)驗(yàn) 檢查性試驗(yàn)檢查性試驗(yàn)（非破壞性試驗(yàn)）（非破壞性試驗(yàn)） 耐壓試驗(yàn)?zāi)蛪涸囼?yàn)（破壞性試驗(yàn)）（破壞性試驗(yàn)）1.1.工頻高壓試驗(yàn)工頻高壓試驗(yàn) 2.2.直流高壓試驗(yàn)直流高壓試驗(yàn)3.3.沖擊高壓試驗(yàn)沖擊高壓試驗(yàn) 1.1.絕緣電阻與吸收比的測(cè)量絕緣電阻與吸收比的測(cè)量2.2.泄漏電流的測(cè)量泄漏電流的測(cè)量 3.3.介質(zhì)損耗角正切的測(cè)量介質(zhì)損耗角正切的測(cè)量4.4.局部放電局部放電的

2、測(cè)量的測(cè)量5-1 5-1 測(cè)定絕緣電阻測(cè)定絕緣電阻 絕緣電阻是反映絕緣性能的最基本的指標(biāo)之一，通絕緣電阻是反映絕緣性能的最基本的指標(biāo)之一，通常用兆歐表來(lái)測(cè)量。常用兆歐表來(lái)測(cè)量。絕緣電阻絕緣電阻電介質(zhì)在加壓無(wú)窮長(zhǎng)時(shí)間測(cè)得的電阻稱(chēng)為 絕緣電阻。一般情況下， R60接近于穩(wěn)態(tài)絕緣電阻值，實(shí)際中常用R60代替之，即R60R .1.1.兆歐表的原理兆歐表的原理 兆歐表是利用流比計(jì)流比計(jì)的原理構(gòu)成的。電壓線圈LV和電流線圈LA相互垂直地固定在同一轉(zhuǎn)軸上，并處在同一個(gè)永久磁場(chǎng)中。儀表的指針也固定在此轉(zhuǎn)軸上。轉(zhuǎn)軸上沒(méi)有裝彈簧游絲，所以當(dāng)線圈中沒(méi)有電流時(shí)，指針可停在任一偏轉(zhuǎn)角的位置。一般 .當(dāng)測(cè)量某一試品 時(shí)，

3、流過(guò)線圈LV和LA的電流使其產(chǎn)生兩個(gè)相反方向的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，分別為 和 ;在兩轉(zhuǎn)矩差值的作用下,線圈帶動(dòng)指針旋轉(zhuǎn),直到兩個(gè)轉(zhuǎn)矩相互平衡時(shí)為止。此時(shí)， ,也即 , . .0AAXRRRXR)(VVVfIM )(AAAfIMAVMM)()(AAvVfIfI)()()(fffIIAVVAVAIIf此式表明:偏轉(zhuǎn)角 只與兩電流的比值有關(guān),而與電源電壓的大小無(wú)關(guān)。經(jīng)過(guò)代換，可以得到即兆歐表指針偏轉(zhuǎn)角 是被測(cè)絕緣電阻 的函數(shù)，這就可以把偏轉(zhuǎn)角 的讀數(shù)直接標(biāo)定為被測(cè)絕緣電阻 的值。它不受電源電壓波動(dòng)所影響，這是兆歐表的重要優(yōu)點(diǎn)。或者說(shuō))(XRfXR2.2.兆歐表測(cè)量套管絕緣的接線兆歐表測(cè)量套管絕緣的接線兆歐表對(duì)

4、外有三個(gè)接線端子(如圖5-1-1和圖5-1-2所示)測(cè)量時(shí),線路端子（L）接被試品的高壓導(dǎo)體； 接地端子（E）接被試品外殼或地； 屏蔽端子（G）接被試品的屏蔽環(huán)或別的屏蔽電極.體積絕緣電阻的測(cè)量：體積絕緣電阻的測(cè)量：按圖5-1-2所示接線,在心柱出頭附近的套管表面圈一金屬屏蔽環(huán)極,就經(jīng)由端子G直接流回發(fā)電機(jī)負(fù)極.通過(guò)體積絕緣電阻的漏導(dǎo)電流流經(jīng)電流測(cè)量線圈,從而反映到指針的偏轉(zhuǎn)中去。測(cè)量絕緣電阻能有效地發(fā)現(xiàn)下列缺陷：測(cè)量絕緣電阻能有效地發(fā)現(xiàn)下列缺陷： 1.總體絕緣質(zhì)量欠佳； 2.絕緣受潮； 3.兩極間有貫穿性的導(dǎo)電通道； 4.絕緣表面情況不良。 （比較有無(wú)屏蔽極時(shí)所測(cè)值即可知）測(cè)量絕緣電阻不能發(fā)

5、現(xiàn)下列缺陷：測(cè)量絕緣電阻不能發(fā)現(xiàn)下列缺陷： 1.絕緣中的局部缺陷； 2.絕緣的老化。測(cè)量絕緣電阻時(shí)應(yīng)注意下列幾點(diǎn)：測(cè)量絕緣電阻時(shí)應(yīng)注意下列幾點(diǎn)：(P(P140140) )試驗(yàn)前應(yīng)將被試品接地放電一定時(shí)間，以避免被試品上可能存留殘余電荷而造成測(cè)量誤差。高壓測(cè)試連接線應(yīng)盡量保持架空，確需使用支撐時(shí)，要確認(rèn)支撐物的絕緣對(duì)被試品絕緣測(cè)量結(jié)果的影響極小。測(cè)吸收比和極化指數(shù)時(shí)，應(yīng)待電源電壓達(dá)穩(wěn)定后再接入被試品，并開(kāi)始計(jì)時(shí)。每次測(cè)試結(jié)束時(shí)，應(yīng)在保持兆歐表電源電壓的條件下，先斷開(kāi)L端子與被試品的連線，以防被試品對(duì)兆歐表反向放電，損壞儀表。對(duì)帶有繞組的被試品，應(yīng)先將被測(cè)繞組首尾短接，再接到L端子；其他非被測(cè)繞組

6、也應(yīng)先首尾短接后再接到應(yīng)接端子。1. 絕緣電阻與溫度有十分顯著的關(guān)系。吸收比吸收比K K絕緣體在加電壓60s與15s時(shí)分別所測(cè)得的絕緣電阻值的比值，稱(chēng)為吸收比。即 作為相互比較的共同標(biāo)準(zhǔn)。如果絕緣良好，則比值應(yīng)大于某一定值。極化指數(shù)極化指數(shù)P P絕緣體在加電壓后10min和1min分別所測(cè)得的絕緣電阻值的比值，稱(chēng)之為極化指數(shù)，即 極化指數(shù)P是用來(lái)反映大中型電氣設(shè)備的絕緣狀況，如絕緣良好，則此比值應(yīng)不小于某一定值。1560RRK110RRP 5-2 5-2 測(cè)定泄漏電流測(cè)定泄漏電流 泄漏電流的測(cè)量原理和絕緣電阻的測(cè)量原理一致，本試驗(yàn)是將直流高壓加到被試品上，測(cè)量流經(jīng)被試絕緣的泄漏電流，實(shí)際上也就

7、是測(cè)量絕緣電阻。泄泄漏電流測(cè)量的特點(diǎn)電流測(cè)量的特點(diǎn): :1加在試品上的直流高壓比兆歐表的工作電壓高得多,能發(fā)現(xiàn)兆歐表所不能發(fā)現(xiàn)的某些缺陷。2由于施加在試品上的直流高壓是逐漸增大的,所以可以在升壓過(guò)程從所測(cè)電流與電壓關(guān)系的線性度，即可指示絕緣情況。3兆歐表刻度的非線性度很強(qiáng)，尤其在接近高量程段，刻度甚密，難以精確分辨。微安表的刻度則基本上是線性的，能精確讀取。測(cè)量泄漏電流的兩種測(cè)試電路測(cè)量泄漏電流的兩種測(cè)試電路1. .微安表接在被試品微安表接在被試品低壓側(cè)和大地之間：低壓側(cè)和大地之間： 被試品的低壓極不直接接地時(shí),采用圖5-2-1所示電路.為減小測(cè)量誤差,應(yīng)將測(cè)量系統(tǒng)和被試品低壓極用屏蔽系統(tǒng)S全

8、部屏蔽起來(lái)并接地。 保護(hù)電阻R 并聯(lián)電容C2.2.微安表接在高壓側(cè)：微安表接在高壓側(cè)： 被試品的一極已固定接地,不能分開(kāi).采用圖5-2-2所示電路. 此時(shí)處在高電位的屏蔽系統(tǒng)，使其附近空間氣體電離造成的對(duì)地漏導(dǎo)電流，并不流經(jīng)測(cè)量系統(tǒng)，也就不會(huì)產(chǎn)生測(cè)量誤差了。觀察時(shí)應(yīng)特別注意安全。5-3 5-3 測(cè)定介質(zhì)損耗因數(shù)（測(cè)定介質(zhì)損耗因數(shù)（tgtg） 介質(zhì)損耗因數(shù)（tg）是表征絕緣在交變電壓作用下比損耗大小的特征參數(shù)，它與絕緣體的形狀和尺寸無(wú)關(guān)，它是絕緣性能的基本指標(biāo)之一。 測(cè)量tg常用高壓交流平衡電橋(西林電橋)，不平衡電橋(介質(zhì)試驗(yàn)器),低功率因數(shù)瓦特表來(lái)測(cè)量，這里主要介紹西林電橋。一、測(cè)試電路一、測(cè)試電路圖圖5-3-2 5-3-2 西林電橋基本原理電路圖西林電橋基本原理電路圖Cx、Rx：被試品的等值電容和電阻； R3 ：可調(diào)無(wú)感電阻； CN ：高壓標(biāo)準(zhǔn)電容器的電容； C4 ：可調(diào)電容； R4 ：定值無(wú)感電阻（一般取R4=10000/歐姆）； P ：交流檢流計(jì)。 調(diào)節(jié)R3和C4，使電橋達(dá)到平衡，即通過(guò)檢流計(jì)P的電流為零，此時(shí)有UFA/UAD=UFB/UBD。 由于通過(guò)橋臂FA和AD,FB和BD的電流分別均為I1和I2，所以各橋臂電壓之比即相應(yīng)的橋臂阻抗之比即 Z1/Z3=Z2/Z4 或 Z1Z4=Z2Z3可以求得試品電容和等值電阻