高電壓試驗(yàn)技術(shù)：電力設(shè)備絕緣試驗(yàn)1

1、XJTU【1】/57電力設(shè)備的絕緣試驗(yàn)電力設(shè)備的絕緣試驗(yàn)(一一)西安交通大學(xué)高壓教研室XJTU【2】/57電力設(shè)備的故障類型電力設(shè)備的故障類型電力設(shè)備是電力系統(tǒng)的構(gòu)成元件電力設(shè)備是電力系統(tǒng)的構(gòu)成元件 電力設(shè)備主要由兩類不同材料構(gòu)成：電力設(shè)備主要由兩類不同材料構(gòu)成： 一類為金屬材料，包括銅、鋁等導(dǎo)電材料，硅鋼片等導(dǎo)磁一類為金屬材料，包括銅、鋁等導(dǎo)電材料，硅鋼片等導(dǎo)磁材料，鑄鐵、鋼板等外殼或結(jié)構(gòu)材料；材料，鑄鐵、鋼板等外殼或結(jié)構(gòu)材料； 另一類為絕緣材料，如絕緣紙另一類為絕緣材料，如絕緣紙(及紙筒、紙板及紙筒、紙板)、塑料薄膜、塑料薄膜、層壓板層壓板(及筒及筒)、電瓷、絕緣油、絕緣氣體等。、電瓷、絕

2、緣油、絕緣氣體等。相對(duì)于金屬材料，絕緣材料尤其是有機(jī)絕緣材料，容易老化變質(zhì)相對(duì)于金屬材料，絕緣材料尤其是有機(jī)絕緣材料，容易老化變質(zhì)而使其而使其機(jī)機(jī)電電強(qiáng)度顯著降低；強(qiáng)度顯著降低；電力系統(tǒng)中電力系統(tǒng)中60以上的停電事故是由電力設(shè)備的絕緣缺陷引起的；以上的停電事故是由電力設(shè)備的絕緣缺陷引起的；潛伏性故障設(shè)計(jì)、制造過(guò)程中存在質(zhì)量問(wèn)題，安裝運(yùn)輸中出現(xiàn)潛伏性故障設(shè)計(jì)、制造過(guò)程中存在質(zhì)量問(wèn)題，安裝運(yùn)輸中出現(xiàn)損壞；損壞；運(yùn)行中故障由于電、熱、機(jī)械、化學(xué)及其它因素，潛伏性故障運(yùn)行中故障由于電、熱、機(jī)械、化學(xué)及其它因素，潛伏性故障發(fā)展或出現(xiàn)新的故障；發(fā)展或出現(xiàn)新的故障；絕緣缺陷的分類：集中性缺陷、分布性缺陷；絕

3、緣缺陷的分類：集中性缺陷、分布性缺陷；XJTU【3】/57電力設(shè)備試驗(yàn)的分類電力設(shè)備試驗(yàn)的分類按類型分類：型式試驗(yàn)、出廠試驗(yàn)、交接驗(yàn)收試驗(yàn)、預(yù)防性試驗(yàn)按類型分類：型式試驗(yàn)、出廠試驗(yàn)、交接驗(yàn)收試驗(yàn)、預(yù)防性試驗(yàn)等；等； 按性質(zhì)和要求分類：絕緣試驗(yàn)、特性試驗(yàn)；按性質(zhì)和要求分類：絕緣試驗(yàn)、特性試驗(yàn)；絕緣試驗(yàn)的分類：非破壞性試驗(yàn)絕緣試驗(yàn)的分類：非破壞性試驗(yàn)(試驗(yàn)電壓低試驗(yàn)電壓低)、破壞性試驗(yàn)、破壞性試驗(yàn)(試驗(yàn)試驗(yàn)電壓高電壓高)；預(yù)防性試驗(yàn)：離線試驗(yàn)、在線試驗(yàn)；預(yù)防性試驗(yàn)：離線試驗(yàn)、在線試驗(yàn)；常規(guī)預(yù)防性試驗(yàn)的缺點(diǎn)：常規(guī)預(yù)防性試驗(yàn)的缺點(diǎn)：試驗(yàn)時(shí)需要停電；試驗(yàn)時(shí)需要停電；試驗(yàn)時(shí)間集中、工作量大；試驗(yàn)時(shí)間集中、

4、工作量大；試驗(yàn)電壓低、試驗(yàn)周期長(zhǎng)，靈敏性、有效性值得研究試驗(yàn)電壓低、試驗(yàn)周期長(zhǎng)，靈敏性、有效性值得研究；在線檢測(cè)目前并不能完全取代常規(guī)預(yù)防性試驗(yàn)：在線檢測(cè)目前并不能完全取代常規(guī)預(yù)防性試驗(yàn)：大多局限于測(cè)量工頻運(yùn)行電壓下的絕緣參量；大多局限于測(cè)量工頻運(yùn)行電壓下的絕緣參量；無(wú)法測(cè)量電力設(shè)備在高于運(yùn)行電壓下的參量；無(wú)法測(cè)量電力設(shè)備在高于運(yùn)行電壓下的參量；迄今尚未形成統(tǒng)一的判斷標(biāo)準(zhǔn)。迄今尚未形成統(tǒng)一的判斷標(biāo)準(zhǔn)。XJTU【4】/57電力設(shè)備電力設(shè)備絕緣絕緣試驗(yàn)的分類試驗(yàn)的分類 非破壞性試驗(yàn)包括：非破壞性試驗(yàn)包括：絕緣電阻試驗(yàn)絕緣電阻試驗(yàn)吸收比（極化指數(shù)）試驗(yàn)吸收比（極化指數(shù)）試驗(yàn)泄流電流試驗(yàn)泄流電流試驗(yàn)介

5、質(zhì)損耗角正切試驗(yàn)介質(zhì)損耗角正切試驗(yàn)局部放電試驗(yàn)局部放電試驗(yàn)絕緣油的氣相色譜分析等絕緣油的氣相色譜分析等 絕緣耐壓試驗(yàn)的項(xiàng)目主要有：絕緣耐壓試驗(yàn)的項(xiàng)目主要有：交流耐壓試驗(yàn)交流耐壓試驗(yàn)直流耐壓試驗(yàn)直流耐壓試驗(yàn)雷電沖擊耐壓試驗(yàn)雷電沖擊耐壓試驗(yàn)操作沖擊耐壓試驗(yàn)操作沖擊耐壓試驗(yàn) XJTU【5】/57絕緣電阻、吸收比（極化指數(shù)）試驗(yàn)絕緣電阻、吸收比（極化指數(shù)）試驗(yàn) 最簡(jiǎn)單、最常用的試驗(yàn)方法最簡(jiǎn)單、最常用的試驗(yàn)方法 設(shè)備絕緣受潮，表面變臟，留有表面放設(shè)備絕緣受潮，表面變臟，留有表面放電或擊穿痕跡時(shí)，其絕緣電阻會(huì)顯著下電或擊穿痕跡時(shí)，其絕緣電阻會(huì)顯著下降降 測(cè)量?jī)x器：兆歐表（手搖式，電子式）測(cè)量?jī)x器：兆歐表（

6、手搖式，電子式） 測(cè)試電壓低，集中性缺陷不靈敏測(cè)試電壓低，集中性缺陷不靈敏 貫穿性缺陷和普遍性缺陷較靈敏貫穿性缺陷和普遍性缺陷較靈敏 XJTU【6】/57絕緣電阻試驗(yàn)的主要參數(shù)及技術(shù)指標(biāo)絕緣電阻試驗(yàn)的主要參數(shù)及技術(shù)指標(biāo) 電氣設(shè)備的絕緣，不能等值為單純的電阻，其等值電路往往是電阻電容的混合電路。很多電氣設(shè)備的絕緣都是多層的，例如電機(jī)絕緣中用的云母帶，變壓器等絕緣中用的油和紙，因此，在絕緣試驗(yàn)中測(cè)得的并不是一個(gè)純電阻.1，12，2U1U2UR2C1R1C2XJTU【7】/57介質(zhì)中電流的過(guò)渡過(guò)程 開關(guān)合上瞬間：電容電流開關(guān)合上瞬間：電容電流 無(wú)限長(zhǎng)時(shí)間后：電阻電流無(wú)限長(zhǎng)時(shí)間后：電阻電流 中間過(guò)程：

7、過(guò)渡過(guò)程（與試品電容量有關(guān)）中間過(guò)程：過(guò)渡過(guò)程（與試品電容量有關(guān)） 現(xiàn)象描述：吸收現(xiàn)象現(xiàn)象描述：吸收現(xiàn)象XJTU【8】/57吸收比、極化指數(shù)所測(cè)絕緣電阻是隨測(cè)量時(shí)間變化而變化的，所測(cè)絕緣電阻是隨測(cè)量時(shí)間變化而變化的，R=R。電容量較大時(shí)，很難測(cè)量電容量較大時(shí)，很難測(cè)量R的值。在實(shí)際試驗(yàn)中，規(guī)程規(guī)定，只需測(cè)量的值。在實(shí)際試驗(yàn)中，規(guī)程規(guī)定，只需測(cè)量60s時(shí)的絕緣電阻值，即時(shí)的絕緣電阻值，即R60S的值，當(dāng)電容量特別大時(shí)，吸收現(xiàn)象特別明的值，當(dāng)電容量特別大時(shí)，吸收現(xiàn)象特別明顯，如大型發(fā)電機(jī)，可以采用顯，如大型發(fā)電機(jī)，可以采用10min時(shí)的絕緣電阻值。時(shí)的絕緣電阻值。對(duì)于不均勻的絕緣試品，如果絕緣狀況

8、良好，則吸收現(xiàn)象明顯，如果絕對(duì)于不均勻的絕緣試品，如果絕緣狀況良好，則吸收現(xiàn)象明顯，如果絕緣受潮嚴(yán)重或內(nèi)部有集中性的導(dǎo)電通道，這一現(xiàn)象則不明顯。工程上用緣受潮嚴(yán)重或內(nèi)部有集中性的導(dǎo)電通道，這一現(xiàn)象則不明顯。工程上用“吸收比吸收比”來(lái)反映這一特性，吸收比一般用來(lái)反映這一特性，吸收比一般用K表示，其定義為：表示，其定義為： K R60s / R15s 式中式中 R60s為為t=60s測(cè)得絕緣電阻值，測(cè)得絕緣電阻值，R15s為為t=15s時(shí)測(cè)得的絕緣電阻值。時(shí)測(cè)得的絕緣電阻值。對(duì)于電容量較大的絕緣試品，可采用對(duì)于電容量較大的絕緣試品，可采用k2表示：表示： K2 R10min / R1min 式中式

9、中 R10min為為t=10min時(shí)測(cè)得的絕緣電阻值，時(shí)測(cè)得的絕緣電阻值，R1min為為t=1min時(shí)測(cè)得的時(shí)測(cè)得的絕緣電阻值，絕緣電阻值，K2在工程上稱為極化指數(shù)。在工程上稱為極化指數(shù)。當(dāng)絕緣狀況良好時(shí)，當(dāng)絕緣狀況良好時(shí)，K值較大，其值遠(yuǎn)大于值較大，其值遠(yuǎn)大于1，當(dāng)絕緣受潮時(shí)，當(dāng)絕緣受潮時(shí)，K值將變值將變小，一般認(rèn)為如小，一般認(rèn)為如K1.3時(shí)，就可判斷絕緣可能受潮。時(shí)，就可判斷絕緣可能受潮。從上面的分析可知，對(duì)電容量較小的絕緣試品，可以只測(cè)量其絕緣電阻，從上面的分析可知，對(duì)電容量較小的絕緣試品，可以只測(cè)量其絕緣電阻，對(duì)于電容量較大的絕緣試品，不僅要測(cè)量其絕緣電阻，還要測(cè)量其吸收對(duì)于電容量較大

10、的絕緣試品，不僅要測(cè)量其絕緣電阻，還要測(cè)量其吸收比。比。XJTU【9】/57吸收比、極化指數(shù) 吸收比K=R60s/R15s 極化指數(shù)PI= R10m/R1mXJTU【10】/57影響測(cè)試絕緣電阻的主要因素影響測(cè)試絕緣電阻的主要因素 濕度濕度 當(dāng)空氣相對(duì)濕度增大時(shí)絕緣物當(dāng)空氣相對(duì)濕度增大時(shí)絕緣物（特別是極性纖維所構(gòu)成的材料）（特別是極性纖維所構(gòu)成的材料）將吸收較多的水分，使電導(dǎo)率增將吸收較多的水分，使電導(dǎo)率增加，降低了絕緣電阻的數(shù)值，尤加，降低了絕緣電阻的數(shù)值，尤其是對(duì)表面泄漏電流的影響更大。其是對(duì)表面泄漏電流的影響更大。表面臟污和受潮表面臟污和受潮 由于被試物的表面臟污或受潮會(huì)由于被試物的表面

11、臟污或受潮會(huì)使其表面電阻率大大降低，絕緣使其表面電阻率大大降低，絕緣電阻將明顯下降。必須設(shè)法消除電阻將明顯下降。必須設(shè)法消除表面泄漏電流的影響，以獲得正表面泄漏電流的影響，以獲得正確的測(cè)量結(jié)果。確的測(cè)量結(jié)果。XJTU【11】/57影響測(cè)試絕緣電阻的主要因素影響測(cè)試絕緣電阻的主要因素 溫度溫度 其變化的程度隨絕緣的種類而其變化的程度隨絕緣的種類而異。富于吸濕性的材料，受溫度異。富于吸濕性的材料，受溫度影響最大。一般情況下，絕緣電影響最大。一般情況下，絕緣電阻隨溫度升高而減小。阻隨溫度升高而減小。 被試設(shè)備剩余電荷被試設(shè)備剩余電荷 其他試驗(yàn)之后絕緣帶剩余電荷，對(duì)其他試驗(yàn)之后絕緣帶剩余電荷，對(duì)測(cè)量造

12、成影響。測(cè)量造成影響。 解決辦法：解決辦法：測(cè)量之前試品充分放電測(cè)量之前試品充分放電24h15min5min1min放電時(shí)間加壓時(shí)間(min)54321150010005000絕緣電阻M XJTU【12】/57測(cè)量結(jié)果分析 比較法比較法: 同一設(shè)備的各相間的數(shù)據(jù)同一設(shè)備的各相間的數(shù)據(jù) 出廠試驗(yàn)數(shù)據(jù)出廠試驗(yàn)數(shù)據(jù) 耐壓前后數(shù)據(jù)耐壓前后數(shù)據(jù) 歷史數(shù)據(jù)等歷史數(shù)據(jù)等XJTU【13】/57小 結(jié) 容性電流容性電流阻性電流阻性電流 電流、電阻變化電流、電阻變化 介質(zhì)電容、電阻的特性介質(zhì)電容、電阻的特性 介質(zhì)絕緣狀態(tài)介質(zhì)絕緣狀態(tài) 適用范圍適用范圍 純電阻試品：絕緣電阻值純電阻試品：絕緣電阻值 電容量較大：吸收

13、比電容量較大：吸收比 電容量很大：極化指數(shù)電容量很大：極化指數(shù) （大型電力變壓器、發(fā)電機(jī)、電纜）（大型電力變壓器、發(fā)電機(jī)、電纜） XJTU【14】/57泄露電流試驗(yàn) 絕緣電阻 低壓試驗(yàn)，對(duì)集中缺陷不靈敏低壓試驗(yàn)，對(duì)集中缺陷不靈敏 泄露電流 試驗(yàn)電壓高，可隨意調(diào)節(jié)試驗(yàn)電壓高，可隨意調(diào)節(jié) 泄漏電流可由微安表隨時(shí)監(jiān)視，靈敏度高，測(cè)量重復(fù)泄漏電流可由微安表隨時(shí)監(jiān)視，靈敏度高，測(cè)量重復(fù)性也較好。性也較好。 根據(jù)泄漏電流測(cè)量值可以換算出絕緣電阻值，而用兆根據(jù)泄漏電流測(cè)量值可以換算出絕緣電阻值，而用兆歐表測(cè)出的絕緣電阻值則不可換算出泄漏電流值。歐表測(cè)出的絕緣電阻值則不可換算出泄漏電流值。 可以用可以用 或或

14、 的關(guān)系曲線并測(cè)量吸收比來(lái)判斷的關(guān)系曲線并測(cè)量吸收比來(lái)判斷絕緣缺陷。絕緣缺陷。 )u(fi )u(fi ) t (fi 測(cè)量泄漏電流的原理和測(cè)量絕緣電阻的原理本質(zhì)上是完全相同的，而且能檢出缺陷的性質(zhì)也大致相同。 XJTU【15】/57泄露電流測(cè)量原理 施加電壓：施加電壓：直流電壓直流電壓 隨時(shí)間增加：隨時(shí)間增加：充電電流充電電流衰減到零；泄露電流維持不衰減到零；泄露電流維持不變變 良好絕緣：良好絕緣：泄露電流與外加電壓的關(guān)系曲線為一直泄露電流與外加電壓的關(guān)系曲線為一直線線 uBAu1u0i0XJTU【16】/57泄露電流測(cè)量原理 絕緣良好時(shí)，泄漏電流和電壓的關(guān)系幾絕緣良好時(shí)，泄漏電流和電壓的關(guān)

15、系幾乎呈一直線，且上升較??；乎呈一直線，且上升較?。?絕緣受潮時(shí)，泄漏電流則上升較大；絕緣受潮時(shí)，泄漏電流則上升較大； 當(dāng)絕緣有貫通性缺陷時(shí)，泄漏電流將猛當(dāng)絕緣有貫通性缺陷時(shí)，泄漏電流將猛增，和電壓的關(guān)系就不是直線了。增，和電壓的關(guān)系就不是直線了。 通過(guò)泄漏電流和電壓之間變化的關(guān)系曲通過(guò)泄漏電流和電壓之間變化的關(guān)系曲線就可以對(duì)絕緣狀態(tài)進(jìn)行分析判斷線就可以對(duì)絕緣狀態(tài)進(jìn)行分析判斷 XJTU【17】/57XJTU【18】/57影響測(cè)量結(jié)果的主要因素 高壓連接導(dǎo)線 導(dǎo)線電暈測(cè)量結(jié)果偏大 表面泄漏電流 表面受潮、臟污等測(cè)量結(jié)果偏大 溫度 溫度升高測(cè)量結(jié)果偏大 1、屏蔽線作為引線、屏蔽線作為引線2、金屬外

16、殼將微安表、金屬外殼將微安表屏蔽起來(lái)屏蔽起來(lái)3、微安表固定在升壓、微安表固定在升壓變壓器的上端變壓器的上端 1、使被試設(shè)備表面干燥、使被試設(shè)備表面干燥、清潔、且高壓端導(dǎo)線與清潔、且高壓端導(dǎo)線與接地端要保持足夠的距接地端要保持足夠的距離；離；2、采用屏蔽環(huán)將表面泄、采用屏蔽環(huán)將表面泄漏電流直接短接，使之漏電流直接短接，使之不流過(guò)微安表。不流過(guò)微安表。幾種溫度下進(jìn)行測(cè)量，進(jìn)行比較XJTU【19】/57影響測(cè)量結(jié)果的主要因素 微安表接線位置RxCxR1CRBCB4231VTRC12AAA2A1AAXJTU【20】/57影響測(cè)量結(jié)果的主要因素 試驗(yàn)電壓極性試驗(yàn)電壓極性 電暈電流電暈電流 極性效應(yīng)：負(fù)極

17、性易起暈極性效應(yīng)：負(fù)極性易起暈 泄露電流較小的設(shè)備（如少油斷路器等）泄露電流較小的設(shè)備（如少油斷路器等）易用正極性易用正極性XJTU【21】/57測(cè)量結(jié)果分析 與規(guī)定值比較與規(guī)定值比較 規(guī)程；經(jīng)驗(yàn)規(guī)程；經(jīng)驗(yàn) 比較對(duì)稱系數(shù)比較對(duì)稱系數(shù) 三相之中的最大值和最小值的比進(jìn)行分三相之中的最大值和最小值的比進(jìn)行分析、判斷。一般說(shuō)來(lái)不對(duì)稱系數(shù)不大于析、判斷。一般說(shuō)來(lái)不對(duì)稱系數(shù)不大于2 查看查看 關(guān)系曲線關(guān)系曲線 直線：絕緣良好直線：絕緣良好 曲線，陡峭：絕緣有缺陷曲線，陡峭：絕緣有缺陷)u(fiLXJTU【22】/57直流耐壓試驗(yàn) 設(shè)備輕便設(shè)備輕便 負(fù)載泄露電流小，無(wú)需大容量設(shè)備負(fù)載泄露電流小，無(wú)需大容量設(shè)

18、備 絕緣無(wú)介質(zhì)極化損失絕緣無(wú)介質(zhì)極化損失 無(wú)極化損耗、不易發(fā)生局部放電無(wú)極化損耗、不易發(fā)生局部放電 可制作伏安特性可制作伏安特性 伏安特性曲線伏安特性曲線絕緣缺陷絕緣缺陷 兼做泄漏電流測(cè)量兼做泄漏電流測(cè)量 相同的檢測(cè)線路、接線方法相同的檢測(cè)線路、接線方法 易于發(fā)現(xiàn)某些設(shè)備的局部缺陷易于發(fā)現(xiàn)某些設(shè)備的局部缺陷 電壓高，局部缺陷容易暴露電壓高，局部缺陷容易暴露 XJTU【23】/57直流耐壓試驗(yàn) 試驗(yàn)電壓的確定試驗(yàn)電壓的確定 交流耐壓試驗(yàn)電壓交流耐壓試驗(yàn)電壓 交、直流下?lián)舸╇妷褐?，交、直流下?lián)舸╇妷褐龋?運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定 試驗(yàn)電壓的極性試驗(yàn)電壓的極性 極性效應(yīng)：極性效應(yīng)：正極性易擊

19、穿正極性易擊穿 負(fù)極性電壓：負(fù)極性電壓：外絕緣不易閃絡(luò)、易檢測(cè)出缺陷外絕緣不易閃絡(luò)、易檢測(cè)出缺陷 XJTU【24】/57交流工頻耐壓試驗(yàn)試驗(yàn)變壓器耐壓的接線原理試驗(yàn)變壓器耐壓的接線原理FUS1S2T1T2KM1VP1P2AC1C2R1VR2CXGS1、S2開關(guān)；FU熔斷器；T1調(diào)壓器；T2試驗(yàn)變壓器；KM過(guò)流繼電器；P1、P2測(cè)量線圈；R1保護(hù)電阻；R2球隙保護(hù)電阻；G保護(hù)球隙；C1、C2電容分壓器；Cx被試絕緣XJTU【25】/57串聯(lián)諧振、并聯(lián)諧振及串并聯(lián)諧振的試驗(yàn)方法 普通交流耐壓試驗(yàn)：普通交流耐壓試驗(yàn)：大容量試品（大容量試品（大型大型發(fā)電機(jī)組發(fā)電機(jī)組、變壓器變壓器、GIS、交聯(lián)電纜交聯(lián)

20、電纜 ）需要大容量變壓器。需要大容量變壓器。 串、并集串并聯(lián)諧振：串、并集串并聯(lián)諧振：減小對(duì)電源容量減小對(duì)電源容量的要求，設(shè)備體積小，方便運(yùn)輸及現(xiàn)場(chǎng)的要求，設(shè)備體積小，方便運(yùn)輸及現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。試驗(yàn)。 實(shí)現(xiàn)方法：實(shí)現(xiàn)方法：調(diào)節(jié)電感、頻率及電容值調(diào)節(jié)電感、頻率及電容值XJTU【26】/57串聯(lián)補(bǔ)償（電壓諧振） 當(dāng)試驗(yàn)變壓器的額定電壓小于所需試驗(yàn)電壓，但電流當(dāng)試驗(yàn)變壓器的額定電壓小于所需試驗(yàn)電壓，但電流額定量能滿足試品試驗(yàn)電流的情況下，可采用串聯(lián)補(bǔ)額定量能滿足試品試驗(yàn)電流的情況下，可采用串聯(lián)補(bǔ)償?shù)姆椒ㄟM(jìn)行試驗(yàn)。償?shù)姆椒ㄟM(jìn)行試驗(yàn)。調(diào)壓及控制TTXLXCC2C1V利用串聯(lián)諧振做利用串聯(lián)諧振做耐壓試驗(yàn)有兩個(gè)耐

21、壓試驗(yàn)有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：若被試若被試品擊穿，則諧振品擊穿，則諧振終止，高壓消失；終止，高壓消失；擊穿后電流下?lián)舸┖箅娏飨陆担恢掠谠斐山?，不致于造成被試品擊穿點(diǎn)擴(kuò)被試品擊穿點(diǎn)擴(kuò)大。大。XJTU【27】/57并聯(lián)補(bǔ)償（電流諧振） 當(dāng)試驗(yàn)變壓器的額定電壓能滿足試驗(yàn)電壓的要求，但當(dāng)試驗(yàn)變壓器的額定電壓能滿足試驗(yàn)電壓的要求，但電流達(dá)不到被試品所需的試驗(yàn)電流時(shí)，可采用并聯(lián)諧電流達(dá)不到被試品所需的試驗(yàn)電流時(shí)，可采用并聯(lián)諧振對(duì)電流加以補(bǔ)償，以解決容量不足的問(wèn)題。振對(duì)電流加以補(bǔ)償，以解決容量不足的問(wèn)題。 ICxXLRC1C2VTT控制及調(diào)壓當(dāng)采用可調(diào)式電當(dāng)采用可調(diào)式電抗器進(jìn)行補(bǔ)償時(shí)，抗器進(jìn)行補(bǔ)償時(shí)，調(diào)節(jié)補(bǔ)償電

22、抗，調(diào)節(jié)補(bǔ)償電抗，使補(bǔ)償電流與試使補(bǔ)償電流與試驗(yàn)電流相等，就驗(yàn)電流相等，就可使變壓器的輸可使變壓器的輸出電流很小。出電流很小。 XJTU【28】/57串并聯(lián)諧振除了以上的串聯(lián)、并聯(lián)諧振外，當(dāng)試驗(yàn)變壓器的額定電壓和額定除了以上的串聯(lián)、并聯(lián)諧振外，當(dāng)試驗(yàn)變壓器的額定電壓和額定電流都不能滿足試驗(yàn)要求時(shí)，可同時(shí)運(yùn)用串、并聯(lián)諧振電路，通電流都不能滿足試驗(yàn)要求時(shí)，可同時(shí)運(yùn)用串、并聯(lián)諧振電路，通常成為串并聯(lián)補(bǔ)償法。常成為串并聯(lián)補(bǔ)償法。 XJTU【29】/57采用串聯(lián)、并聯(lián)諧振和串并聯(lián)諧振法的注意事項(xiàng) 1）電源電壓和頻率要求穩(wěn)定，應(yīng)避免用電阻器調(diào)壓；）電源電壓和頻率要求穩(wěn)定，應(yīng)避免用電阻器調(diào)壓； 2）回路電阻

23、）回路電阻R1要求足夠的熱容量，并保持穩(wěn)定；要求足夠的熱容量，并保持穩(wěn)定； 3）試驗(yàn)電壓直接在被試品兩端測(cè)量；）試驗(yàn)電壓直接在被試品兩端測(cè)量； 4）電感線圈應(yīng)滿足電流和絕緣強(qiáng)度的要求；）電感線圈應(yīng)滿足電流和絕緣強(qiáng)度的要求； 5）對(duì)于并聯(lián)諧振法，當(dāng)被試品擊穿而諧振停止時(shí)，試）對(duì)于并聯(lián)諧振法，當(dāng)被試品擊穿而諧振停止時(shí)，試驗(yàn)變壓器有過(guò)流的可能，因此，要求過(guò)流速斷保護(hù)能驗(yàn)變壓器有過(guò)流的可能，因此，要求過(guò)流速斷保護(hù)能可靠動(dòng)作；可靠動(dòng)作； 6）對(duì)于串聯(lián)諧振法，當(dāng)被試品擊穿時(shí)，回路中的電流）對(duì)于串聯(lián)諧振法，當(dāng)被試品擊穿時(shí)，回路中的電流減小電壓降低，所以，除了正常的過(guò)流保護(hù)外，還應(yīng)減小電壓降低，所以，除了正常

24、的過(guò)流保護(hù)外，還應(yīng)有欠壓保護(hù)措施。有欠壓保護(hù)措施。XJTU【30】/57介質(zhì)損失角正切值試驗(yàn) 介質(zhì)阻性電流介質(zhì)阻性電流介質(zhì)損耗介質(zhì)損耗介質(zhì)發(fā)熱介質(zhì)發(fā)熱材料老化材料老化熱擊穿熱擊穿絕緣失效絕緣失效 交流下?lián)p耗大小；與絕緣幾何尺寸無(wú)關(guān)交流下?lián)p耗大?。慌c絕緣幾何尺寸無(wú)關(guān)UIUIICRCIRIRIIC(a)(b)XJTU【31】/57介損測(cè)量方法 西林電橋法西林電橋法 角差法角差法 測(cè)量流過(guò)試品容性電流與全電流的相角差測(cè)量流過(guò)試品容性電流與全電流的相角差 ZNCNR3C4R4G(a)ZNCNR3C4R4G(b)XJTU【32】/57影響介損測(cè)試的主要因素 溫度XJTU【33】/57濕度XJTU【34】

25、/57外加電壓a絕緣良好；絕緣良好；b絕緣中有氣泡；絕緣中有氣泡；c絕緣中有較多氣泡，絕緣中有較多氣泡，在電壓升高至一定值時(shí)氣在電壓升高至一定值時(shí)氣隙全部放電，隙全部放電，tan 存在一存在一極大值；極大值；d、e絕緣嚴(yán)重劣化，存絕緣嚴(yán)重劣化，存在較大氣隙或絕緣中形成在較大氣隙或絕緣中形成了半導(dǎo)體層了半導(dǎo)體層(如炭化如炭化)等；等；f絕緣嚴(yán)重受潮，介損特絕緣嚴(yán)重受潮，介損特別高，與電壓升高關(guān)系不別高，與電壓升高關(guān)系不大。大。XJTU【35】/57測(cè)量結(jié)果分析 （1）和）和電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程的要求的要求值作比較。值作比較。 （2）對(duì)逐年的試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)進(jìn)行比較，在兩個(gè)）對(duì)逐

26、年的試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)進(jìn)行比較，在兩個(gè)試驗(yàn)間隔之間的試驗(yàn)測(cè)量值不應(yīng)該有顯著的增試驗(yàn)間隔之間的試驗(yàn)測(cè)量值不應(yīng)該有顯著的增加或降低。加或降低。 （3）當(dāng)值未超過(guò)規(guī)定值時(shí)，可以補(bǔ)充電容量）當(dāng)值未超過(guò)規(guī)定值時(shí)，可以補(bǔ)充電容量來(lái)分析，電容量不應(yīng)該有明顯的變化。來(lái)分析，電容量不應(yīng)該有明顯的變化。 （4）應(yīng)充分考慮溫度等的影響，并進(jìn)行修正。）應(yīng)充分考慮溫度等的影響，并進(jìn)行修正。 （5）通過(guò)測(cè)）通過(guò)測(cè) =f（U）的曲線，觀察）的曲線，觀察 是是否隨電壓而上升，來(lái)判斷絕緣內(nèi)部是否有分層、否隨電壓而上升，來(lái)判斷絕緣內(nèi)部是否有分層、裂紋等缺陷。裂紋等缺陷。tgtgXJTU【36】/57沖擊電壓試驗(yàn) 絕緣預(yù)防性試驗(yàn)中通常不列

27、入沖擊耐壓絕緣預(yù)防性試驗(yàn)中通常不列入沖擊耐壓試驗(yàn)試驗(yàn) 試驗(yàn)設(shè)備和測(cè)試儀器的要求高、投資大試驗(yàn)設(shè)備和測(cè)試儀器的要求高、投資大 測(cè)試技術(shù)也比較復(fù)雜測(cè)試技術(shù)也比較復(fù)雜 出廠試驗(yàn)、型式試驗(yàn)時(shí)或大修后進(jìn)行出廠試驗(yàn)、型式試驗(yàn)時(shí)或大修后進(jìn)行 試驗(yàn)設(shè)備：沖擊電壓發(fā)生器試驗(yàn)設(shè)備：沖擊電壓發(fā)生器 XJTU【37】/57沖擊電壓波形的定義 絕緣耐受沖擊電壓的能力與施加的電壓絕緣耐受沖擊電壓的能力與施加的電壓波形有關(guān)波形有關(guān) 雷電沖擊：雷電沖擊：1.2s/50s 操作沖擊：操作沖擊：25s/250s 實(shí)際沖擊波具有分散性，必須規(guī)定統(tǒng)一實(shí)際沖擊波具有分散性，必須規(guī)定統(tǒng)一的沖擊電壓波形參數(shù)的沖擊電壓波形參數(shù) XJTU【3

28、8】/57 T1：波頭時(shí)間（波前時(shí)間）：波頭時(shí)間（波前時(shí)間） T2：半峰值時(shí)間（波長(zhǎng)時(shí)間、波尾時(shí)間）：半峰值時(shí)間（波長(zhǎng)時(shí)間、波尾時(shí)間） XJTU【39】/57沖擊電壓發(fā)生器 基本原理：基本原理：并聯(lián)充電并聯(lián)充電、串聯(lián)放電串聯(lián)放電 XJTU【40】/57電力設(shè)備絕緣試驗(yàn)結(jié)果分析 試驗(yàn)結(jié)果與規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)比，看是否符合規(guī)程標(biāo)試驗(yàn)結(jié)果與規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)比，看是否符合規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)的要求準(zhǔn)的要求 試驗(yàn)結(jié)果與歷史數(shù)據(jù)比試驗(yàn)結(jié)果與歷史數(shù)據(jù)比 試驗(yàn)結(jié)果與同類設(shè)備的試驗(yàn)結(jié)果相比較試驗(yàn)結(jié)果與同類設(shè)備的試驗(yàn)結(jié)果相比較 試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行多種試驗(yàn)項(xiàng)目數(shù)據(jù)的綜合分析試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行多種試驗(yàn)項(xiàng)目數(shù)據(jù)的綜合分析 試驗(yàn)結(jié)果同設(shè)備的結(jié)構(gòu)和組成結(jié)合起來(lái)

29、試驗(yàn)結(jié)果同設(shè)備的結(jié)構(gòu)和組成結(jié)合起來(lái) 試驗(yàn)結(jié)果同設(shè)備的運(yùn)行情況結(jié)合起來(lái)進(jìn)行分析試驗(yàn)結(jié)果同設(shè)備的運(yùn)行情況結(jié)合起來(lái)進(jìn)行分析 XJTU【41】/57絕緣油的氣相色譜試驗(yàn)與分析 應(yīng)用目標(biāo)：充油性設(shè)備應(yīng)用目標(biāo)：充油性設(shè)備 大中型電力變壓器和電抗器大中型電力變壓器和電抗器 電流互感器電流互感器 電壓互感器電壓互感器 非電氣檢測(cè)手段非電氣檢測(cè)手段XJTU【42】/57變壓器油中氣體的產(chǎn)生機(jī)理 變壓器油是由天然石油經(jīng)過(guò)蒸餾、精煉而獲得的一種礦物油。它變壓器油是由天然石油經(jīng)過(guò)蒸餾、精煉而獲得的一種礦物油。它是由各種碳?xì)浠衔锼M成的混合物，其中，碳、氫兩元素占其是由各種碳?xì)浠衔锼M成的混合物，其中，碳、氫兩元素

30、占其全部重量全部重量95%99%，其他為硫、氮、氧及極少量金屬元素等。，其他為硫、氮、氧及極少量金屬元素等。石油基碳?xì)浠衔镉协h(huán)烷烴（石油基碳?xì)浠衔镉协h(huán)烷烴（CnH2n）、烷烴（）、烷烴（CnH2n+2）、芳）、芳香烴（香烴（CnH2n - m）以及其他一些成分。）以及其他一些成分。熱、電、氧熱、電、氧油裂解油裂解產(chǎn)生特征氣體（不涉及固體絕緣）產(chǎn)生特征氣體（不涉及固體絕緣）熱、電、氧熱、電、氧固體絕緣裂解固體絕緣裂解產(chǎn)生特征氣體（涉及固體絕緣）產(chǎn)生特征氣體（涉及固體絕緣）變壓器油是由許多不同分子量的碳?xì)浠衔锓肿咏M成的混合物，變壓器油是由許多不同分子量的碳?xì)浠衔锓肿咏M成的混合物，分子中含有

31、分子中含有CH3*,CH2*和和CH*化學(xué)基團(tuán)，并由化學(xué)基團(tuán)，并由CC鍵鍵合在一起。鍵鍵合在一起。由于電或熱故障的原因，可以使某些由于電或熱故障的原因，可以使某些CH鍵和鍵和CC鍵斷裂，伴隨鍵斷裂，伴隨生成少量活潑的氫原子和不穩(wěn)定的碳?xì)浠衔锏淖杂苫?，這些氫生成少量活潑的氫原子和不穩(wěn)定的碳?xì)浠衔锏淖杂苫?，這些氫原子或自由基通過(guò)復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)迅速重新化合，形成氫氣和低原子或自由基通過(guò)復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)迅速重新化合，形成氫氣和低分子烴類氣體，如甲烷、乙烷、乙烯、乙炔等分子烴類氣體，如甲烷、乙烷、乙烯、乙炔等 XJTU【43】/57充油電力變壓器不同故障類型產(chǎn)生的氣體 兩種類型：兩種類型：（1）涉及固

32、體絕緣）涉及固體絕緣 （2）不涉及固體絕緣）不涉及固體絕緣XJTU【44】/57三比值法 隨著故障點(diǎn)溫度的升高，變壓器油裂解產(chǎn)生烴類氣體隨著故障點(diǎn)溫度的升高，變壓器油裂解產(chǎn)生烴類氣體按按CH4（甲烷）（甲烷）C2H6（乙烷）（乙烷）C2H4（乙烯）（乙烯）C2H2（乙炔）（乙炔）的順序推移，并且的順序推移，并且H2是低溫時(shí)由局部是低溫時(shí)由局部放電的離子碰撞游離所產(chǎn)生?；谏鲜鲇^點(diǎn)，產(chǎn)生以放電的離子碰撞游離所產(chǎn)生?；谏鲜鲇^點(diǎn)，產(chǎn)生以CH4/H2，C2H6/CH4，C2H4/C2H6，C2H2/C2H4的比值為的比值為基礎(chǔ)的四比值法。由于在四比值法中基礎(chǔ)的四比值法。由于在四比值法中C2H6/CH

33、4的比值的比值只能有限地反映熱分解的溫度范圍，于是只能有限地反映熱分解的溫度范圍，于是IEC降其刪降其刪去而推薦采用三比值法。去而推薦采用三比值法。 三比值法的原理是：根據(jù)充油電氣設(shè)備內(nèi)油、絕緣在三比值法的原理是：根據(jù)充油電氣設(shè)備內(nèi)油、絕緣在故障下裂解產(chǎn)生氣體組分含量的相對(duì)濃度與溫度的相故障下裂解產(chǎn)生氣體組分含量的相對(duì)濃度與溫度的相互依賴關(guān)系，從互依賴關(guān)系，從5種特征氣體中選取兩種溶解度和擴(kuò)散種特征氣體中選取兩種溶解度和擴(kuò)散系數(shù)相近的氣體組成三對(duì)比值，以不同的編碼表示。系數(shù)相近的氣體組成三對(duì)比值，以不同的編碼表示。 XJTU【45】/57DL/T722-2000導(dǎo)則導(dǎo)則還提示利用還提示利用三對(duì)

34、比值的另一種判斷故障類型的三對(duì)比值的另一種判斷故障類型的方法，即溶解氣體分析解釋表方法，即溶解氣體分析解釋表 XJTU【46】/57三比值法應(yīng)用原則只有根據(jù)氣體各組分含量的注意值或氣體增長(zhǎng)率的注意值有理由只有根據(jù)氣體各組分含量的注意值或氣體增長(zhǎng)率的注意值有理由判斷設(shè)備可能存在故障時(shí)，氣體比值才是最有效的，并應(yīng)予以計(jì)判斷設(shè)備可能存在故障時(shí)，氣體比值才是最有效的，并應(yīng)予以計(jì)算。對(duì)氣體含量正常，且無(wú)增長(zhǎng)趨勢(shì)的設(shè)備，比值沒(méi)有意義。算。對(duì)氣體含量正常，且無(wú)增長(zhǎng)趨勢(shì)的設(shè)備，比值沒(méi)有意義。假如氣體的比值與以前的不同，可能有新的故障重疊或正常老化假如氣體的比值與以前的不同，可能有新的故障重疊或正常老化上。為了

35、得到僅僅相對(duì)于新故障的氣體比值，要從最后一次分析上。為了得到僅僅相對(duì)于新故障的氣體比值，要從最后一次分析結(jié)果中減去上一次的分析數(shù)據(jù)，并重新計(jì)算比值（尤其在結(jié)果中減去上一次的分析數(shù)據(jù)，并重新計(jì)算比值（尤其在CO和和CO2含量較大的情況下）。在進(jìn)行比較時(shí)，要注意在相同的負(fù)荷含量較大的情況下）。在進(jìn)行比較時(shí)，要注意在相同的負(fù)荷和溫度等情況下在相同的位置取樣。和溫度等情況下在相同的位置取樣。由于溶解氣體分析本身存在的試驗(yàn)誤差，導(dǎo)致氣體比值也存在某由于溶解氣體分析本身存在的試驗(yàn)誤差，導(dǎo)致氣體比值也存在某些不確定性。利用些不確定性。利用DL/T722-2000導(dǎo)則導(dǎo)則所述的方法，分析油中所述的方法，分析油

36、中溶解氣體結(jié)果的重復(fù)性和再現(xiàn)性。對(duì)氣體濃度大于溶解氣體結(jié)果的重復(fù)性和再現(xiàn)性。對(duì)氣體濃度大于10 L/L的氣的氣體，兩次的測(cè)試誤差不應(yīng)大于平均值的體，兩次的測(cè)試誤差不應(yīng)大于平均值的10%，而在計(jì)算氣體比值，而在計(jì)算氣體比值時(shí)，誤差提高到時(shí)，誤差提高到20%。當(dāng)氣體濃度低于。當(dāng)氣體濃度低于10 L/L時(shí)，誤差會(huì)更大，時(shí)，誤差會(huì)更大，使比值的精確度迅速降低。因此在使用比值法判斷設(shè)備故障性質(zhì)使比值的精確度迅速降低。因此在使用比值法判斷設(shè)備故障性質(zhì)時(shí)，應(yīng)注意各種可能降低精確度的因素。尤其是對(duì)正常值較低的時(shí)，應(yīng)注意各種可能降低精確度的因素。尤其是對(duì)正常值較低的電壓互感器、電流互感器和套管，更要注意這種情況

37、。電壓互感器、電流互感器和套管，更要注意這種情況。XJTU【47】/57三比值法的不足之處 找不到編碼 多種故障并存多種故障并存 內(nèi)部絕緣結(jié)構(gòu)復(fù)雜內(nèi)部絕緣結(jié)構(gòu)復(fù)雜 比值邊界區(qū)域易誤判 故障類型不夠全面 “藝術(shù)藝術(shù)”而非而非“科學(xué)科學(xué)”XJTU【48】/57新方法-人工智能 支持向量機(jī) 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 遺傳算法 組合決策樹 模糊數(shù)學(xué) 等等等等XJTU【49】/57局部放電試驗(yàn) 產(chǎn)生原因：絕緣局部缺陷（氣泡）產(chǎn)生原因：絕緣局部缺陷（氣泡） 導(dǎo)致后果：電老化、嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致絕緣失導(dǎo)致后果：電老化、嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致絕緣失效效 放電特征：電脈沖、電磁波、聲波、光放電特征：電脈沖、電磁波、聲波、光燈燈 試驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)：實(shí)時(shí)性、

38、前瞻性試驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)：實(shí)時(shí)性、前瞻性XJTU【50】/57局部放電原理及波形 三電容模型 電流脈沖CmCgCbVtvgvpvrdQ/dtvg形成時(shí)間XJTU【51】/57局部放電幾個(gè)主要參量 (1)視在放電電荷視在放電電荷q。它是指將該電荷瞬時(shí)注入試品兩端時(shí)，引起試品兩。它是指將該電荷瞬時(shí)注入試品兩端時(shí)，引起試品兩端電壓的瞬時(shí)變化量與局部放電本身所引起的電壓瞬時(shí)變化量相等的電端電壓的瞬時(shí)變化量與局部放電本身所引起的電壓瞬時(shí)變化量相等的電荷量，視在電荷一般用荷量，視在電荷一般用pC(皮庫(kù)皮庫(kù))來(lái)表示。來(lái)表示。(2)局部放電的試驗(yàn)電壓局部放電的試驗(yàn)電壓。它是指在規(guī)定的試驗(yàn)程序中施加的規(guī)定電壓，。它是指在規(guī)定的試驗(yàn)程序中施加的規(guī)定電壓，在此電壓下，試品不呈現(xiàn)超過(guò)規(guī)定量值的局部放電。在此電壓下，試品不呈現(xiàn)超過(guò)規(guī)定量值的局部放電。(3)局部放電能量局部放電能量。是指因局部放電脈沖所消耗的能量。是指因局部放電脈沖所消耗的能量。(4)局部放電起