6電氣設(shè)備絕緣的性試驗

1、高電壓工程基礎(chǔ)高電壓工程基礎(chǔ)第六章第六章 電氣設(shè)備電氣設(shè)備絕緣的預(yù)防性試驗絕緣的預(yù)防性試驗任課教師：趙任課教師：趙 彤彤山東大學(xué)電氣工程學(xué)院山東大學(xué)電氣工程學(xué)院高電壓工程基礎(chǔ)絕緣檢測和診斷技術(shù)絕緣檢測和診斷技術(shù)：通過對絕緣的試驗和各：通過對絕緣的試驗和各種特性的測量，可了解并評估絕緣在運行過程中的種特性的測量，可了解并評估絕緣在運行過程中的狀態(tài)，從而能早期發(fā)現(xiàn)故障的技術(shù)。狀態(tài)，從而能早期發(fā)現(xiàn)故障的技術(shù)。 離線檢測離線檢測：要求被測設(shè)備退出運行狀態(tài)，只能是：要求被測設(shè)備退出運行狀態(tài)，只能是周期性間斷的進(jìn)行。試驗周期由試驗規(guī)程規(guī)定。周期性間斷的進(jìn)行。試驗周期由試驗規(guī)程規(guī)定。 在線監(jiān)測在線監(jiān)測：在被

2、測設(shè)備處于帶電運行的情況下，：在被測設(shè)備處于帶電運行的情況下，對設(shè)備的絕緣狀態(tài)進(jìn)行連續(xù)或定時的檢測，通常對設(shè)備的絕緣狀態(tài)進(jìn)行連續(xù)或定時的檢測，通常是自動進(jìn)行的。是自動進(jìn)行的。高電壓工程基礎(chǔ)為了對絕緣狀態(tài)做出判斷，需對絕緣進(jìn)行各種試驗和檢為了對絕緣狀態(tài)做出判斷，需對絕緣進(jìn)行各種試驗和檢測，統(tǒng)稱為測，統(tǒng)稱為絕緣預(yù)防性試驗絕緣預(yù)防性試驗。對于離線式試驗又可分為兩類：對于離線式試驗又可分為兩類： 絕緣特性試驗（非破壞性試驗、檢查性試驗）絕緣特性試驗（非破壞性試驗、檢查性試驗）：在：在較低的較低的電壓下或用其它不會損傷絕緣的辦法來測量絕緣的各種特電壓下或用其它不會損傷絕緣的辦法來測量絕緣的各種特性，從而

3、判斷絕緣的性，從而判斷絕緣的內(nèi)部缺陷。缺點是對絕緣耐壓水平的內(nèi)部缺陷。缺點是對絕緣耐壓水平的判斷比較間接，尤其對于周期性的離線試驗不易判斷準(zhǔn)確。判斷比較間接，尤其對于周期性的離線試驗不易判斷準(zhǔn)確。 耐壓試驗（破壞性試驗）耐壓試驗（破壞性試驗）：對絕緣考驗嚴(yán)格，能保證絕緣：對絕緣考驗嚴(yán)格，能保證絕緣具有一定的絕緣水平；缺點是只能離線進(jìn)行，并可能因耐具有一定的絕緣水平；缺點是只能離線進(jìn)行，并可能因耐壓試驗對絕緣造成一定的損傷。壓試驗對絕緣造成一定的損傷。高電壓工程基礎(chǔ)在線監(jiān)測采用的是非破壞性試驗方法，由于可連續(xù)檢在線監(jiān)測采用的是非破壞性試驗方法，由于可連續(xù)檢測，故除測定絕緣特性的數(shù)值外，還可分析絕

4、緣特性隨時測，故除測定絕緣特性的數(shù)值外，還可分析絕緣特性隨時間的變化趨勢，從而顯著提高判斷的準(zhǔn)確性。間的變化趨勢，從而顯著提高判斷的準(zhǔn)確性。絕緣特性試驗方法有多種，各種方法能夠反映絕緣缺絕緣特性試驗方法有多種，各種方法能夠反映絕緣缺陷的性質(zhì)是不同的，對不同的絕緣材料和絕緣結(jié)構(gòu)，各種陷的性質(zhì)是不同的，對不同的絕緣材料和絕緣結(jié)構(gòu)，各種方法的有效性也不一樣。所以，一般需要采用多種不同的方法的有效性也不一樣。所以，一般需要采用多種不同的方法來試驗，對試驗結(jié)果進(jìn)行綜合分析比較后，才能作出方法來試驗，對試驗結(jié)果進(jìn)行綜合分析比較后，才能作出正確的判斷。正確的判斷。高電壓工程基礎(chǔ)電氣設(shè)備絕緣缺陷的分類：電氣設(shè)

5、備絕緣缺陷的分類： 集中性缺陷集中性缺陷 如如懸式絕緣子的瓷質(zhì)開裂；發(fā)電機絕緣局懸式絕緣子的瓷質(zhì)開裂；發(fā)電機絕緣局部磨損、擠壓破裂；電纜絕緣逐漸損壞部磨損、擠壓破裂；電纜絕緣逐漸損壞等。等。 分布式缺陷分布式缺陷 電氣設(shè)備電氣設(shè)備整體絕緣性能下降，如電機、變整體絕緣性能下降，如電機、變壓器、套管中有機絕緣材料的受潮、老化、壓器、套管中有機絕緣材料的受潮、老化、變質(zhì)等變質(zhì)等。一、絕緣電阻的測試一、絕緣電阻的測試二、泄漏電流的測量二、泄漏電流的測量三、介質(zhì)損耗角正切值的測量三、介質(zhì)損耗角正切值的測量四、局部放電的測試四、局部放電的測試五、電壓分布的測量五、電壓分布的測量六、絕緣油的電氣試驗和氣相色

6、譜分析六、絕緣油的電氣試驗和氣相色譜分析七、絕緣狀態(tài)的在線監(jiān)測七、絕緣狀態(tài)的在線監(jiān)測高電壓工程基礎(chǔ)第六章第六章 電氣設(shè)備絕緣的預(yù)防性試驗電氣設(shè)備絕緣的預(yù)防性試驗6.1 絕緣電阻的測試絕緣電阻的測試高電壓工程基礎(chǔ)測量電氣設(shè)備的絕緣電阻，是檢查其絕緣狀態(tài)最簡便的輔測量電氣設(shè)備的絕緣電阻，是檢查其絕緣狀態(tài)最簡便的輔助方法。電氣設(shè)備由休止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)為運行狀態(tài)前，或在進(jìn)行絕緣助方法。電氣設(shè)備由休止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)為運行狀態(tài)前，或在進(jìn)行絕緣耐壓試驗前，必須進(jìn)行絕緣電阻的測試，以確定設(shè)備有無受潮耐壓試驗前，必須進(jìn)行絕緣電阻的測試，以確定設(shè)備有無受潮或絕緣異常?；蚪^緣異常。電氣設(shè)備的絕緣電阻在測量過程中是隨加壓時間的增長而

7、電氣設(shè)備的絕緣電阻在測量過程中是隨加壓時間的增長而逐步上升并最終趨于穩(wěn)定的。當(dāng)絕緣良好時，不僅穩(wěn)定的絕緣逐步上升并最終趨于穩(wěn)定的。當(dāng)絕緣良好時，不僅穩(wěn)定的絕緣電阻值較高，而且吸收過程相對較慢；絕緣不良或受潮時，穩(wěn)電阻值較高，而且吸收過程相對較慢；絕緣不良或受潮時，穩(wěn)定的絕緣電阻值較低，吸收過程相對較快。定的絕緣電阻值較低，吸收過程相對較快。6.1.1 多層介質(zhì)的吸收現(xiàn)象多層介質(zhì)的吸收現(xiàn)象高電壓工程基礎(chǔ)凡是由多種不同的電介質(zhì)組成的絕緣結(jié)構(gòu)，在凡是由多種不同的電介質(zhì)組成的絕緣結(jié)構(gòu)，在加上直流電壓后，各層電壓將從開始時按電容分布加上直流電壓后，各層電壓將從開始時按電容分布逐漸過渡到穩(wěn)態(tài)時按電導(dǎo)（電阻

8、）分布。在電壓重逐漸過渡到穩(wěn)態(tài)時按電導(dǎo)（電阻）分布。在電壓重新分配的過程中，夾層界面上會積聚起一些電荷，新分配的過程中，夾層界面上會積聚起一些電荷，使整個介質(zhì)的等值電容增大，這種極化稱為使整個介質(zhì)的等值電容增大，這種極化稱為夾層介夾層介質(zhì)界面極化質(zhì)界面極化，簡稱，簡稱夾層極化夾層極化。以雙層電介質(zhì)為例說明：以雙層電介質(zhì)為例說明：高電壓工程基礎(chǔ)t=0時開關(guān)閉合，介質(zhì)上的電壓按電容分壓：時開關(guān)閉合，介質(zhì)上的電壓按電容分壓：a1c2c1r2r1u2uku雙層介質(zhì)的等值電路雙層介質(zhì)的等值電路 12021ccuutt時，介質(zhì)上的電壓按電阻分壓：時，介質(zhì)上的電壓按電阻分壓：2121rruut一般情況，對雙

9、層不同電介質(zhì)，一般情況，對雙層不同電介質(zhì)，2112/rrccttuuuu21021高電壓工程基礎(chǔ)即即c1、c2上的電荷需要重新分配，設(shè)上的電荷需要重新分配，設(shè)c1 c2 ，而而r1 r2 ，則可得：，則可得：a1c2c1r2r1u2uku雙層介質(zhì)的等值電路雙層介質(zhì)的等值電路 t時，時，21uu t=0時，時，21uu 分界面上將積聚起一批多余的空間電荷，這就是夾層極化引起分界面上將積聚起一批多余的空間電荷，這就是夾層極化引起的的吸收電荷吸收電荷，電荷積聚過程所形成的電流稱為，電荷積聚過程所形成的電流稱為吸收電流吸收電流。這種在雙層介質(zhì)分界面上出現(xiàn)的電荷重新分配的過程，就是這種在雙層介質(zhì)分界面上

10、出現(xiàn)的電荷重新分配的過程，就是夾夾層極化過程層極化過程。由于夾層極化中有吸收電荷，故夾層極化相當(dāng)于增大了整個電由于夾層極化中有吸收電荷，故夾層極化相當(dāng)于增大了整個電介質(zhì)的等值電容。介質(zhì)的等值電容。高電壓工程基礎(chǔ)由于這種極化涉及電荷的移動和積聚，必然伴隨能量損耗。由于這種極化涉及電荷的移動和積聚，必然伴隨能量損耗。由于電荷的積聚是通過介質(zhì)的電導(dǎo)進(jìn)行的，而介質(zhì)的電導(dǎo)一般由于電荷的積聚是通過介質(zhì)的電導(dǎo)進(jìn)行的，而介質(zhì)的電導(dǎo)一般很小，所以極化過程較慢，一般需要幾分之一秒、幾秒、幾分很小，所以極化過程較慢，一般需要幾分之一秒、幾秒、幾分鐘、甚至幾小時，所以這種極化只有在直流和低頻交流電壓下鐘、甚至幾小時，

11、所以這種極化只有在直流和低頻交流電壓下才能表現(xiàn)出來。才能表現(xiàn)出來。gigiiot吸收曲線吸收曲線 ia是由夾層極化是由夾層極化(有損極化有損極化)產(chǎn)生的產(chǎn)生的電電流流，而，而夾層夾層極化建立所需時間較長，極化建立所需時間較長，所以較為緩慢地衰減到零，這部分所以較為緩慢地衰減到零，這部分電流又稱為電流又稱為吸收電流吸收電流； ig是不隨時是不隨時間變化的恒定分量，稱為電介質(zhì)的間變化的恒定分量，稱為電介質(zhì)的泄漏電流泄漏電流或電導(dǎo)電流?；螂妼?dǎo)電流。高電壓工程基礎(chǔ)當(dāng)絕緣受潮或有缺陷時，電流的吸收現(xiàn)象不明顯，總電流當(dāng)絕緣受潮或有缺陷時，電流的吸收現(xiàn)象不明顯，總電流隨時間下降較緩慢，而試品的絕緣電阻與電流

12、成反比。因此，隨時間下降較緩慢，而試品的絕緣電阻與電流成反比。因此，根據(jù)根據(jù)i15/i60的變化，就可以初步判斷絕緣的狀況。的變化，就可以初步判斷絕緣的狀況。 606015156015auriikurii吸收比：對于不均勻試品的絕緣，如果絕緣狀況良好，則吸收現(xiàn)對于不均勻試品的絕緣，如果絕緣狀況良好，則吸收現(xiàn)象明顯，象明顯，ka值遠(yuǎn)大于值遠(yuǎn)大于1；如果絕緣嚴(yán)重受潮，由于；如果絕緣嚴(yán)重受潮，由于ig大增，大增，ia迅速衰減，迅速衰減， ka值接近于值接近于1。 i15、r15為加壓為加壓15s時的電流時的電流和對應(yīng)的絕緣電阻；和對應(yīng)的絕緣電阻；i60、r60為加壓為加壓60s時的電流時的電流和對應(yīng)

13、的絕緣電阻；和對應(yīng)的絕緣電阻；6.1.2 絕緣電阻和吸收比的測量絕緣電阻和吸收比的測量高電壓工程基礎(chǔ)1、兆歐表（搖表）的原理和接線、兆歐表（搖表）的原理和接線絕緣電阻測試儀絕緣電阻測試儀(兆歐表兆歐表)高電壓工程基礎(chǔ)兆歐表由兩部分組成：直流電源和測量機構(gòu)。兆歐表由兩部分組成：直流電源和測量機構(gòu)。1r1r2rsnegglh12l -線路端子線路端子e -接地端子接地端子g -保護(hù)端子保護(hù)端子 1 -電壓線圈電壓線圈 2 電流線圈電流線圈高電壓工程基礎(chǔ)rx 被試品的絕緣電阻被試品的絕緣電阻11rui xrrui22線圈上產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動力矩為：線圈上產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動力矩為：)(111fim )(222fim

14、式中式中f1()、f2() 表示指針偏轉(zhuǎn)角表示指針偏轉(zhuǎn)角的函數(shù)。的函數(shù)。1r1r2rsnegglh12高電壓工程基礎(chǔ)當(dāng)指針旋轉(zhuǎn)到某一位置時，力矩差為零，指針停止旋轉(zhuǎn)。當(dāng)指針旋轉(zhuǎn)到某一位置時，力矩差為零，指針停止旋轉(zhuǎn)。此時指針偏轉(zhuǎn)的角度與流過線圈的電流之比有關(guān)。此時指針偏轉(zhuǎn)的角度與流過線圈的電流之比有關(guān)。1r1r2rsnegglh12121212( )( )()( )if aif afif ai即2121()()()xxrrifffrir指針偏轉(zhuǎn)角的讀數(shù)可反映指針偏轉(zhuǎn)角的讀數(shù)可反映rx的大小的大小高電壓工程基礎(chǔ) 兆歐表有三個接線端子：線路端子（兆歐表有三個接線端子：線路端子（l）、接地端子（）、

15、接地端子（e）和保護(hù)（屏蔽）端子（和保護(hù)（屏蔽）端子（g）。）。 被試絕緣接在端子被試絕緣接在端子l和和e之間，而保護(hù)端子之間，而保護(hù)端子g的作用是使絕的作用是使絕緣表面泄漏電流不要流過線圈，測得的絕緣體積電阻不受緣表面泄漏電流不要流過線圈，測得的絕緣體積電阻不受絕緣表面狀態(tài)的影響。絕緣表面狀態(tài)的影響。1r1r2rsngglh12e2、絕緣電阻和吸收比的測量方法、絕緣電阻和吸收比的測量方法高電壓工程基礎(chǔ)在電氣設(shè)備的絕緣上加上直流電壓后，流過絕在電氣設(shè)備的絕緣上加上直流電壓后，流過絕緣的電流要經(jīng)過一個過渡過程才達(dá)到穩(wěn)態(tài)值。驅(qū)動緣的電流要經(jīng)過一個過渡過程才達(dá)到穩(wěn)態(tài)值。驅(qū)動兆歐表達(dá)到額定轉(zhuǎn)速，待指針

16、穩(wěn)定后，即可讀取絕兆歐表達(dá)到額定轉(zhuǎn)速，待指針穩(wěn)定后，即可讀取絕緣電阻的數(shù)值。通常認(rèn)為加壓緣電阻的數(shù)值。通常認(rèn)為加壓60s時，通過絕緣的時，通過絕緣的吸收電流已衰減至接近于零，所以規(guī)定加壓吸收電流已衰減至接近于零，所以規(guī)定加壓60s時時所測得的數(shù)值為被試品的絕緣電阻。所測得的數(shù)值為被試品的絕緣電阻。高電壓工程基礎(chǔ)試驗接線：試驗接線：l端子接導(dǎo)體端，端子接導(dǎo)體端，e端子接另一導(dǎo)體端或端子接另一導(dǎo)體端或接地端。接地端。g端子接屏蔽極。端子接屏蔽極。高電壓工程基礎(chǔ)606015156015auriikurii吸收比：對絕緣為多層介質(zhì)的設(shè)備，絕緣良好時有明顯的對絕緣為多層介質(zhì)的設(shè)備，絕緣良好時有明顯的吸收

17、現(xiàn)象，絕緣電阻達(dá)穩(wěn)態(tài)值的所需時間較長，穩(wěn)態(tài)吸收現(xiàn)象，絕緣電阻達(dá)穩(wěn)態(tài)值的所需時間較長，穩(wěn)態(tài)電阻值高，吸收比電阻值高，吸收比 k 遠(yuǎn)大于遠(yuǎn)大于1。測量吸收比時，先驅(qū)動兆歐表達(dá)額定轉(zhuǎn)速，待指測量吸收比時，先驅(qū)動兆歐表達(dá)額定轉(zhuǎn)速，待指針到針到“”時，用絕緣工具將火線迅速接至試品上，時，用絕緣工具將火線迅速接至試品上，同時記錄時間，分別讀取同時記錄時間，分別讀取15s和和60s的絕緣電阻值。的絕緣電阻值。高電壓工程基礎(chǔ)當(dāng)絕緣嚴(yán)重受潮或有貫穿當(dāng)絕緣嚴(yán)重受潮或有貫穿性導(dǎo)電通道時，絕緣電阻性導(dǎo)電通道時，絕緣電阻達(dá)穩(wěn)態(tài)值的所需時間大大達(dá)穩(wěn)態(tài)值的所需時間大大縮短，穩(wěn)態(tài)電阻值降低，縮短，穩(wěn)態(tài)電阻值降低，吸收現(xiàn)象不明

18、顯，吸收比吸收現(xiàn)象不明顯，吸收比接近于接近于1。一般情況，一般情況，k值不應(yīng)小于值不應(yīng)小于1.3。高電壓工程基礎(chǔ)某些容量較大的電氣設(shè)備，其吸收過程很長，吸收比某些容量較大的電氣設(shè)備，其吸收過程很長，吸收比k不不能充分反映絕緣吸收的全過程。引入另一指標(biāo)能充分反映絕緣吸收的全過程。引入另一指標(biāo)極化指數(shù)極化指數(shù)p 加加壓壓10min時的絕緣電阻時的絕緣電阻r10與加壓與加壓1min時的絕緣電阻時的絕緣電阻r1的比值：的比值：絕緣良好時，極化指數(shù)絕緣良好時，極化指數(shù)p不應(yīng)小于某一定值（一般為不應(yīng)小于某一定值（一般為1.52.0）。）。101rrp對各類高壓電氣設(shè)備絕緣所要求的絕緣電阻、吸收比對各類高壓

19、電氣設(shè)備絕緣所要求的絕緣電阻、吸收比k、極化指數(shù)極化指數(shù)p的值，在的值，在電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程中有明確中有明確的規(guī)定，可參閱。的規(guī)定，可參閱。3、測量時的注意事項、測量時的注意事項高電壓工程基礎(chǔ) 試驗前應(yīng)將被試品接地放電一定時間。試驗前應(yīng)將被試品接地放電一定時間。 高壓測試連接線應(yīng)盡量保持架空，需使用支撐時，要確認(rèn)高壓測試連接線應(yīng)盡量保持架空，需使用支撐時，要確認(rèn)支撐物的絕緣對被試品絕緣測試結(jié)果的影響極小。支撐物的絕緣對被試品絕緣測試結(jié)果的影響極小。 選擇合適的兆歐表（根據(jù)被試品的電壓等級選擇，且試驗選擇合適的兆歐表（根據(jù)被試品的電壓等級選擇，且試驗前試表的好壞）。前試

20、表的好壞）。 測量吸收比或極化指數(shù)時，應(yīng)待電源電壓達(dá)穩(wěn)定后再接入測量吸收比或極化指數(shù)時，應(yīng)待電源電壓達(dá)穩(wěn)定后再接入被試品，并開始計時。被試品，并開始計時。高電壓工程基礎(chǔ) 對電容值大的試品，試驗完后，應(yīng)在保持兆歐表電源電壓的對電容值大的試品，試驗完后，應(yīng)在保持兆歐表電源電壓的條件下，先斷開條件下，先斷開l端子與試品的連線，再停止搖表。端子與試品的連線，再停止搖表。 變壓器、電機試驗時，被測繞組首尾短接，再接到變壓器、電機試驗時，被測繞組首尾短接，再接到l端子。端子。非被試?yán)@組也要短路接地，可避免非被試?yán)@組中剩余電荷的非被試?yán)@組也要短路接地，可避免非被試?yán)@組中剩余電荷的影響，且可測被試?yán)@組與非被試

21、繞組及地的絕緣電阻。測量影響，且可測被試?yán)@組與非被試?yán)@組及地的絕緣電阻。測量順序?qū)Y(jié)果也有影響。順序?qū)Y(jié)果也有影響。 記錄試驗時的溫度、濕度。記錄試驗時的溫度、濕度。4、測量結(jié)果的分析、測量結(jié)果的分析高電壓工程基礎(chǔ)測絕緣電阻能有效發(fā)現(xiàn)下列缺陷：測絕緣電阻能有效發(fā)現(xiàn)下列缺陷： 總體絕緣質(zhì)量欠佳；總體絕緣質(zhì)量欠佳； 絕緣整體受潮；絕緣整體受潮； 兩極間有貫穿性的導(dǎo)電通道；兩極間有貫穿性的導(dǎo)電通道； 表面臟污（比較有或無屏蔽極時所測得的數(shù)值）。表面臟污（比較有或無屏蔽極時所測得的數(shù)值）。測絕緣電阻不能發(fā)現(xiàn)下列缺陷：測絕緣電阻不能發(fā)現(xiàn)下列缺陷： 絕緣中的局部缺陷（如非貫穿性的局部損傷、裂縫、內(nèi)部絕緣中

22、的局部缺陷（如非貫穿性的局部損傷、裂縫、內(nèi)部氣隙等缺陷）；氣隙等缺陷）； 絕緣的老化（因為老化了的絕緣，其絕緣電阻還可能是比絕緣的老化（因為老化了的絕緣，其絕緣電阻還可能是比較高的）。較高的）。高電壓工程基礎(chǔ)測量結(jié)果采用比較法判斷。測量結(jié)果采用比較法判斷。r、k只是參考性指標(biāo)，其只是參考性指標(biāo)，其合格不能肯定絕緣良好，尤其是電壓高的設(shè)備，因搖表額定合格不能肯定絕緣良好，尤其是電壓高的設(shè)備，因搖表額定電壓低。但其不合格絕緣中肯定有某種缺陷。電壓低。但其不合格絕緣中肯定有某種缺陷。所以，不僅應(yīng)與規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)比較，還應(yīng)將試驗數(shù)據(jù)與本絕所以，不僅應(yīng)與規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)比較，還應(yīng)將試驗數(shù)據(jù)與本絕緣的歷史數(shù)據(jù)比較，與同

23、類設(shè)備的數(shù)據(jù)比較，以及同一設(shè)備緣的歷史數(shù)據(jù)比較，與同類設(shè)備的數(shù)據(jù)比較，以及同一設(shè)備不同相之間比較。還應(yīng)參考本絕緣其他試驗的結(jié)果。不同相之間比較。還應(yīng)參考本絕緣其他試驗的結(jié)果。6.2 泄漏電流的測量泄漏電流的測量優(yōu)點：優(yōu)點： 試驗電壓高，故能發(fā)現(xiàn)兆歐表所不能發(fā)現(xiàn)的尚未完全貫試驗電壓高，故能發(fā)現(xiàn)兆歐表所不能發(fā)現(xiàn)的尚未完全貫通的集中性缺陷，所以測試靈敏度比兆歐表高。通的集中性缺陷，所以測試靈敏度比兆歐表高。 試驗電壓可調(diào)節(jié)，可以在升壓過程中監(jiān)視泄漏電流的變試驗電壓可調(diào)節(jié)，可以在升壓過程中監(jiān)視泄漏電流的變化情況?；闆r。 微安表的刻度為線性，且量程可選擇，讀數(shù)準(zhǔn)確。微安表的刻度為線性，且量程可選擇，讀

24、數(shù)準(zhǔn)確。高電壓工程基礎(chǔ)缺點缺點：試驗設(shè)備復(fù)雜，需要高壓電源、電壓和電流測量系試驗設(shè)備復(fù)雜，需要高壓電源、電壓和電流測量系統(tǒng)、屏蔽系統(tǒng)等。統(tǒng)、屏蔽系統(tǒng)等。高電壓工程基礎(chǔ)某設(shè)備絕緣的泄漏電流曲線某設(shè)備絕緣的泄漏電流曲線曲線曲線1：絕緣良好；曲線：絕緣良好；曲線2：絕緣受潮；：絕緣受潮；曲線曲線3：絕緣中有未貫通的集中性缺陷；：絕緣中有未貫通的集中性缺陷；曲線曲線4：絕緣有擊穿的危險：絕緣有擊穿的危險11010101101010diiii（加上電壓 分鐘后的電流）極化指數(shù)（加上電壓分鐘后的電流）（加上電壓分鐘后的電流）泄漏指數(shù)（開始放電分鐘后的電流）絕緣材料受潮后，與吸收電流相比，泄漏電流會絕緣材料

25、受潮后，與吸收電流相比，泄漏電流會增加。當(dāng)介質(zhì)上所加電壓去掉后，介質(zhì)放電會出現(xiàn)與增加。當(dāng)介質(zhì)上所加電壓去掉后，介質(zhì)放電會出現(xiàn)與吸收過程類似的過程，但沒有泄漏電流現(xiàn)象。由此可吸收過程類似的過程，但沒有泄漏電流現(xiàn)象。由此可根據(jù)極化指數(shù)和泄漏指數(shù)來判斷受潮程度。根據(jù)極化指數(shù)和泄漏指數(shù)來判斷受潮程度。 對于旋轉(zhuǎn)電機，如果極化指數(shù)小于對于旋轉(zhuǎn)電機，如果極化指數(shù)小于1.5，泄漏指，泄漏指數(shù)大于數(shù)大于30，就可以判定為受潮。，就可以判定為受潮。高電壓工程基礎(chǔ)1、試驗接線、試驗接線高電壓工程基礎(chǔ)適合于被試品一極接地的情況。適合于被試品一極接地的情況。(1) 微安表接于高壓側(cè)微安表接于高壓側(cè)1、試驗接線、試驗接

26、線高電壓工程基礎(chǔ)適合于接地端可與地分開的電氣設(shè)備。適合于接地端可與地分開的電氣設(shè)備。(2) 微安表接于低壓側(cè)微安表接于低壓側(cè)有關(guān)試驗規(guī)程規(guī)定：最終電壓保持時間為有關(guān)試驗規(guī)程規(guī)定：最終電壓保持時間為1min。2、微安表的保護(hù)、微安表的保護(hù)高電壓工程基礎(chǔ)保護(hù)電阻保護(hù)電阻r用來產(chǎn)生電壓，使流用來產(chǎn)生電壓，使流過微安表的電流達(dá)到一定數(shù)值時放電過微安表的電流達(dá)到一定數(shù)值時放電管管p動作。動作。r值選?。褐颠x?。弘娏鞅黼娏鞅韆所允許所允許的最大電流在電阻的最大電流在電阻r上的壓降應(yīng)稍大上的壓降應(yīng)稍大于放電管的起始放電電壓。于放電管的起始放電電壓。并聯(lián)電容器：濾波電容，減少微并聯(lián)電容器：濾波電容，減少微安表

27、的擺動；還可使放電管兩端電壓安表的擺動；還可使放電管兩端電壓上升陡度降低，使放電管來得及動作。上升陡度降低，使放電管來得及動作。電容器和放電管用來分流試品擊穿時的短路電流。電容電容器和放電管用來分流試品擊穿時的短路電流。電容器可以提供高頻電流支路（器可以提供高頻電流支路（c1f）。）。apkrc3、試驗結(jié)果的分析判斷、試驗結(jié)果的分析判斷高電壓工程基礎(chǔ)比較法：比較法： 將泄漏電流值與規(guī)程規(guī)定值比較；將泄漏電流值與規(guī)程規(guī)定值比較； 將泄漏電流值與歷史數(shù)據(jù)比較；將泄漏電流值與歷史數(shù)據(jù)比較； 對發(fā)電機、變壓器等重要設(shè)備，由電壓對發(fā)電機、變壓器等重要設(shè)備，由電壓電流關(guān)系曲線結(jié)電流關(guān)系曲線結(jié)合泄漏電流值全

28、面分析。合泄漏電流值全面分析。測量泄漏電流能有效發(fā)現(xiàn)的缺陷：測量泄漏電流能有效發(fā)現(xiàn)的缺陷：測量絕緣電阻所能發(fā)現(xiàn)的缺陷測量泄漏電流均能發(fā)現(xiàn)，測量絕緣電阻所能發(fā)現(xiàn)的缺陷測量泄漏電流均能發(fā)現(xiàn)，此外對于某些兆歐表不能發(fā)現(xiàn)的尚未完全貫穿的集中性缺陷此外對于某些兆歐表不能發(fā)現(xiàn)的尚未完全貫穿的集中性缺陷有一定的反映。有一定的反映。高電壓工程基礎(chǔ) 測量主絕緣的泄漏電流值，其意義與測量絕緣電阻是相同測量主絕緣的泄漏電流值，其意義與測量絕緣電阻是相同的，只是施加的直流電壓較高，所以測試的靈敏度比兆歐的，只是施加的直流電壓較高，所以測試的靈敏度比兆歐表更高。表更高。 讀取泄漏電流值的時間，一般規(guī)定為到達(dá)實驗電壓后讀

29、取泄漏電流值的時間，一般規(guī)定為到達(dá)實驗電壓后1min，并需記錄試品絕緣的電阻及環(huán)境溫度。并需記錄試品絕緣的電阻及環(huán)境溫度。 試驗電壓是逐步調(diào)高的，可作出試驗電壓與電流的關(guān)系曲試驗電壓是逐步調(diào)高的，可作出試驗電壓與電流的關(guān)系曲線，由曲線的線性度可判斷絕緣的狀態(tài)。線，由曲線的線性度可判斷絕緣的狀態(tài)。 注意對微安表的保護(hù)。注意對微安表的保護(hù)。4、小結(jié)、小結(jié)6.3 介質(zhì)損耗角正切值的測量介質(zhì)損耗角正切值的測量高電壓工程基礎(chǔ)tgvctgivw2介質(zhì)損失角正切介質(zhì)損失角正切tg ： 交流電壓作用下電介質(zhì)中電流的有功分交流電壓作用下電介質(zhì)中電流的有功分量和無功分量的比值，是一個無量綱的數(shù)，反映的是電介質(zhì)內(nèi)量

30、和無功分量的比值，是一個無量綱的數(shù)，反映的是電介質(zhì)內(nèi)單位體積中能量損耗的大小。單位體積中能量損耗的大小。（1）在一定的電壓和頻率下，介質(zhì)損失角正切值與絕緣介質(zhì)的）在一定的電壓和頻率下，介質(zhì)損失角正切值與絕緣介質(zhì)的形狀、大小無關(guān)，只與介質(zhì)的固有特性有關(guān)。形狀、大小無關(guān)，只與介質(zhì)的固有特性有關(guān)。（2）測量）測量tg 可以有效的發(fā)現(xiàn)絕緣受潮、穿透性導(dǎo)電通道、絕可以有效的發(fā)現(xiàn)絕緣受潮、穿透性導(dǎo)電通道、絕緣內(nèi)含氣泡的游離、絕緣分層和脫殼以及絕緣有臟污或劣化等緣內(nèi)含氣泡的游離、絕緣分層和脫殼以及絕緣有臟污或劣化等缺陷。缺陷。絕緣介質(zhì)的損耗：絕緣介質(zhì)的損耗：6.3.1 西林電橋的基本原理西林電橋的基本原理高

31、電壓工程基礎(chǔ)西林電橋是一種交流電橋，配以合適的標(biāo)準(zhǔn)電容可西林電橋是一種交流電橋，配以合適的標(biāo)準(zhǔn)電容可以測量材料和電氣設(shè)備的以測量材料和電氣設(shè)備的tg 和電容值。和電容值。qs-1型型 西林電橋西林電橋智能型介質(zhì)智能型介質(zhì)損失測量儀損失測量儀高電壓工程基礎(chǔ)qs-1型西林電橋是一種平衡電橋，由四個橋臂型西林電橋是一種平衡電橋，由四個橋臂r3、r4和和c4、cn及及cx和一個檢流計構(gòu)成。電橋的平衡是通過調(diào)整和一個檢流計構(gòu)成。電橋的平衡是通過調(diào)整r3和和c4來實現(xiàn)來實現(xiàn)的。由于的。由于r3的最大允許工作電流為的最大允許工作電流為0.01a，故在，故在10千伏實驗電壓千伏實驗電壓下，當(dāng)被試品容量大于下，

32、當(dāng)被試品容量大于3184pf時，應(yīng)接入分流電阻。時，應(yīng)接入分流電阻。1、測量原理、測量原理bdcbadcauuuu44411cjrzxxxcjrz1nncjz133zr4334xnxnzzz zz zzz或43xnrccr44rctg410000r4tgc如?。喝缛。簞t有：則有：(單位單位f)高電壓工程基礎(chǔ)一般一般zx、zn比比z3、z4大得多，故外加電壓的大部分都降在大得多，故外加電壓的大部分都降在高壓橋臂高壓橋臂zx、zn上。上。2、測量接線、測量接線高電壓工程基礎(chǔ)被試品處于高壓側(cè)，兩端均被試品處于高壓側(cè)，兩端均對地絕緣，此時橋體處于低對地絕緣，此時橋體處于低壓側(cè)，操作安全方便，測量壓側(cè)，

33、操作安全方便，測量結(jié)果也比較準(zhǔn)確。適用于兩結(jié)果也比較準(zhǔn)確。適用于兩端對地絕緣的被試品。端對地絕緣的被試品。(1) 正接線正接線2、測量接線、測量接線高電壓工程基礎(chǔ)此時各個調(diào)節(jié)元件、檢流計此時各個調(diào)節(jié)元件、檢流計和屏蔽網(wǎng)均處于高電位，故和屏蔽網(wǎng)均處于高電位，故必須保證足夠的絕緣水平和必須保證足夠的絕緣水平和采取可靠的保護(hù)措施。適用采取可靠的保護(hù)措施。適用于一端接地的被試品。于一端接地的被試品。(2) 反接線反接線高電壓工程基礎(chǔ)外界電場干擾主要是干擾電源（包括試驗用高外界電場干擾主要是干擾電源（包括試驗用高壓電源和現(xiàn)場高壓帶電體）通過帶電設(shè)備與被試設(shè)備壓電源和現(xiàn)場高壓帶電體）通過帶電設(shè)備與被試設(shè)備

34、之間的電容耦合造成的。之間的電容耦合造成的。1、電場干擾、電場干擾6.3.2 測量過程中的干擾及消除措施測量過程中的干擾及消除措施高電壓工程基礎(chǔ)因被試品的阻抗比因被試品的阻抗比r3和變壓器的漏抗大得多，和變壓器的漏抗大得多，所以干擾電流所以干擾電流 都流過都流過r3 。流過流過r3的電流還有試驗的電流還有試驗電壓作用下流過被試品的電流電壓作用下流過被試品的電流 ，所以流過，所以流過r3的電的電流流 為為 和和- 的矢量和。的矢量和。ixixixii高電壓工程基礎(chǔ)無干擾時，電橋平衡后流過無干擾時，電橋平衡后流過r3的電流為流過被試的電流為流過被試品的電流品的電流 ，測量出的，測量出的為試品真實的

35、介質(zhì)損失角。為試品真實的介質(zhì)損失角。xixi有干擾時，電橋平衡后流過有干擾時，電橋平衡后流過r3的電流為的電流為 ，測量，測量出的夾角為出的夾角為 ，它不等于試品真實的介質(zhì)損失角。，它不等于試品真實的介質(zhì)損失角。高電壓工程基礎(chǔ)電橋平衡時有電橋平衡時有 ， 的相角與流過的相角與流過r3的的電流的相角相同，調(diào)節(jié)電流的相角相同，調(diào)節(jié)r3實際是改變實際是改變 的大小。的大小。 的相角與流過的相角與流過r4的電流的相角相同，流過的電流的相角相同，流過r4的電流的電流 和流過和流過c4的電流的電流 之和為之和為 。調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)c4時主要是改變時主要是改變 的相角。的相角。dbdauunidaudaudbu4

36、ri4cidbu無電場干擾時的相量圖無電場干擾時的相量圖高電壓工程基礎(chǔ)有干擾時，電橋平衡后相量圖如圖所示，流過有干擾時，電橋平衡后相量圖如圖所示，流過r3的電流為的電流為 ，測出的，測出的 與與 間的夾角為間的夾角為 ，故有干擾，故有干擾時測得的時測得的 與無干擾時測得的與無干擾時測得的 不同。不同。nixixitg tg有電場干擾時的相量圖有電場干擾時的相量圖高電壓工程基礎(chǔ)干擾電流引起的干擾電流引起的 的變化隨的變化隨干擾電流的數(shù)值及相位決定。干擾電流的數(shù)值及相位決定。干擾電流干擾電流 的相位是任意的，的相位是任意的，干擾源固定時，干擾電流的干擾源固定時，干擾電流的矢端軌跡為一圓。矢端軌跡為

37、一圓。itg消除或減小電場干擾的措施：消除或減小電場干擾的措施：高電壓工程基礎(chǔ)在被試品高壓部分加屏蔽罩，并將屏蔽罩與電在被試品高壓部分加屏蔽罩，并將屏蔽罩與電橋的屏蔽相連，以消除耦合電容的影響。橋的屏蔽相連，以消除耦合電容的影響。 加設(shè)屏障加設(shè)屏障高電壓工程基礎(chǔ) 采用移相電源采用移相電源使干擾電流使干擾電流 與與 同相或反相，則流過同相或反相，則流過r3的電流的電流 與與 的夾角為的夾角為0，有無干擾測得的，有無干擾測得的 是相同的。是相同的。xixixiitg通常在試驗電源和干擾電流同相和反相兩種情況通常在試驗電源和干擾電流同相和反相兩種情況下分別測兩次，然后取平均值。下分別測兩次，然后取平

38、均值。用移相電源消除干擾的接線圖用移相電源消除干擾的接線圖高電壓工程基礎(chǔ)當(dāng)電橋靠近漏磁通較大的設(shè)備時，會受到磁場當(dāng)電橋靠近漏磁通較大的設(shè)備時，會受到磁場的干擾。這一干擾主要是由于磁場作用與電橋檢流計的干擾。這一干擾主要是由于磁場作用與電橋檢流計內(nèi)的電流線圈回路引起的。內(nèi)的電流線圈回路引起的。2、磁場干擾、磁場干擾將電橋移至磁場干擾范圍以外，或?qū)蝮w就地將電橋移至磁場干擾范圍以外，或?qū)蝮w就地轉(zhuǎn)動改變角度找到干擾的最小的方位。轉(zhuǎn)動改變角度找到干擾的最小的方位。措施：措施：gabd3r4c4rncxgxcuc高電壓工程基礎(chǔ)或?qū)z流計極性轉(zhuǎn)換開關(guān)分別置于正、反兩個或?qū)z流計極性轉(zhuǎn)換開關(guān)分別置于正、反

39、兩個位置測量兩次來消除磁場干擾的影響。位置測量兩次來消除磁場干擾的影響。若無磁場干擾時，電橋調(diào)平衡后測量臂的數(shù)值若無磁場干擾時，電橋調(diào)平衡后測量臂的數(shù)值為為r3 、c4 ，檢流計兩端無電位差。，檢流計兩端無電位差。若存在磁場干擾時，電橋調(diào)平衡后測量臂的數(shù)若存在磁場干擾時，電橋調(diào)平衡后測量臂的數(shù)值為值為r3 +r3 、c4 +c4，此時檢流計兩端有電位差。，此時檢流計兩端有電位差。因需要克服磁場干擾電勢才使檢流計指零。因需要克服磁場干擾電勢才使檢流計指零。高電壓工程基礎(chǔ)改變檢流計極性開關(guān)位置測量，電橋調(diào)平衡后改變檢流計極性開關(guān)位置測量，電橋調(diào)平衡后測量臂的數(shù)值為測量臂的數(shù)值為r3 -r3 、c4

40、 -c4。4441)(tgrcc4442)(tgrcc34334rrcrrrccnnx34334rrcrrrccnnx 當(dāng)檢流計正接時測得當(dāng)檢流計正接時測得當(dāng)檢流計反接時測得當(dāng)檢流計反接時測得高電壓工程基礎(chǔ)實際試品的實際試品的tg 及及cx 為：為：2tgtgtg21xxxxnnxccccrrrcrrcc 2233434高電壓工程基礎(chǔ)智能型介質(zhì)損耗測試儀可以在工頻高電壓下，現(xiàn)場測量智能型介質(zhì)損耗測試儀可以在工頻高電壓下，現(xiàn)場測量各種絕緣材料、絕緣套管、電力電纜、電容器、互感器、變各種絕緣材料、絕緣套管、電力電纜、電容器、互感器、變壓器等高壓設(shè)備的介質(zhì)損耗角正切壓器等高壓設(shè)備的介質(zhì)損耗角正切(t

41、g )和電容值和電容值(cx )。6.3.3 數(shù)字化測量方法數(shù)字化測量方法高電壓工程基礎(chǔ)利用傳感器從試品上取得所需的電壓信號利用傳感器從試品上取得所需的電壓信號u和電和電流信號流信號i，經(jīng)前置，經(jīng)前置a/d轉(zhuǎn)換電路數(shù)字化后，送至數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路數(shù)字化后，送至數(shù)據(jù)處理計算機或單片機，經(jīng)數(shù)據(jù)處理后算出電流電壓之處理計算機或單片機，經(jīng)數(shù)據(jù)處理后算出電流電壓之間的相位差間的相位差 ，最后得到，最后得到tg 的測量值。的測量值。與西林電橋相比，具有操作簡單、自動測量、與西林電橋相比，具有操作簡單、自動測量、讀數(shù)直觀、無需換算、精度高、抗干擾能力強等優(yōu)點。讀數(shù)直觀、無需換算、精度高、抗干擾能力強等優(yōu)點。儀器內(nèi)

42、附標(biāo)準(zhǔn)電容器和電壓裝置，與配套選購油杯及儀器內(nèi)附標(biāo)準(zhǔn)電容器和電壓裝置，與配套選購油杯及控溫儀結(jié)合，可測量油介質(zhì)損耗?？販貎x結(jié)合，可測量油介質(zhì)損耗。高電壓工程基礎(chǔ)測試測試tg 能有效發(fā)現(xiàn)絕緣的下列缺陷：能有效發(fā)現(xiàn)絕緣的下列缺陷：6.3.4 測試功效測試功效（1）受潮；）受潮；（2）貫穿性導(dǎo)電通道；）貫穿性導(dǎo)電通道；（3）絕緣老化劣化，繞組上積附油泥；）絕緣老化劣化，繞組上積附油泥；（4）絕緣內(nèi)含氣泡的電離，絕緣分層；）絕緣內(nèi)含氣泡的電離，絕緣分層；（5）絕緣油臟污、劣化等。）絕緣油臟污、劣化等。高電壓工程基礎(chǔ)測試測試tg 對于下列缺陷不太靈敏：對于下列缺陷不太靈敏：（1）非貫穿性的局部損壞；）非

43、貫穿性的局部損壞；（2）很小部分絕緣的老化劣化；）很小部分絕緣的老化劣化；（3）個別的絕緣弱點。）個別的絕緣弱點。即測量即測量tg 對較大面積的分布性的絕緣缺陷較對較大面積的分布性的絕緣缺陷較靈敏，對個別局部的非貫穿性的絕緣缺陷不靈敏。靈敏，對個別局部的非貫穿性的絕緣缺陷不靈敏。高電壓工程基礎(chǔ)測量結(jié)果的分析判斷：測量結(jié)果的分析判斷：（1）與試驗規(guī)程規(guī)定值比較；）與試驗規(guī)程規(guī)定值比較；（2）與以往的測試結(jié)果比較；）與以往的測試結(jié)果比較；（3）與同樣運行條件下的同類型設(shè)備比較。）與同樣運行條件下的同類型設(shè)備比較。高電壓工程基礎(chǔ)用測量用測量tg 的方法分析絕緣時，要求的方法分析絕緣時，要求tg 不應(yīng)

44、有不應(yīng)有明顯的增加或下降。因為當(dāng)絕緣有缺陷時，有的使明顯的增加或下降。因為當(dāng)絕緣有缺陷時，有的使tg 增大，有的使增大，有的使tg 減小。如某變壓器進(jìn)水受潮，減小。如某變壓器進(jìn)水受潮，但測但測tg 卻下降。進(jìn)水后既可導(dǎo)致有功功率卻下降。進(jìn)水后既可導(dǎo)致有功功率p增加增加(ir增大增大)，也可導(dǎo)致無功功率，也可導(dǎo)致無功功率q增大增大(水的介電常數(shù)大，水的介電常數(shù)大，icx增大增大)。高電壓工程基礎(chǔ)1、盡可能分部測量、盡可能分部測量6.3.5 測量時主要注意事項測量時主要注意事項一般測得的一般測得的tg 值是被測絕緣各個部分值是被測絕緣各個部分tg 的平均值，全的平均值，全部被測絕緣體可以看成是各個

45、部分絕緣體的并聯(lián)。部被測絕緣體可以看成是各個部分絕緣體的并聯(lián)。例如絕緣由兩部分并聯(lián)組成，各部分的電容和介質(zhì)損失例如絕緣由兩部分并聯(lián)組成，各部分的電容和介質(zhì)損失角的正切分別為角的正切分別為c1、tg 1和和c2、tg 2。則整體測量時測得的。則整體測量時測得的電容和介損角正切為電容和介損角正切為cx和和tg ，測量時所加電壓為，測量時所加電壓為u，根據(jù)功，根據(jù)功率相等的條件得：率相等的條件得：2221122tgcutgcutgcux高電壓工程基礎(chǔ)假定電容為假定電容為c2的部分存在缺陷，當(dāng)缺陷部分的體積與整的部分存在缺陷，當(dāng)缺陷部分的體積與整個絕緣的體積之比越小，即個絕緣的體積之比越小，即c2 /

46、 cx越小，越小， c2中的缺陷在測量中的缺陷在測量整體的整體的tg 時越難發(fā)現(xiàn)。時越難發(fā)現(xiàn)。xxctgctgccutgcutgcutg22112222112在一定的電壓和頻率下，在一定的電壓和頻率下， tg 反映介質(zhì)內(nèi)單位體積的能耗。反映介質(zhì)內(nèi)單位體積的能耗。因為在一定的工作場強下，絕緣厚度因為在一定的工作場強下，絕緣厚度d與電壓成正比。絕與電壓成正比。絕緣厚度緣厚度d一定時，面積一定時，面積s越大，其電容量越大，電容電流越大，越大，其電容量越大，電容電流越大，即電容電流與面積成正比。所以絕緣體積與即電容電流與面積成正比。所以絕緣體積與uicx成正比。成正比。高電壓工程基礎(chǔ)對電容量較小的設(shè)備

47、，如套管、互感器等，測對電容量較小的設(shè)備，如套管、互感器等，測量量tg 值能有效地發(fā)現(xiàn)局部集中性和整體分布性的缺值能有效地發(fā)現(xiàn)局部集中性和整體分布性的缺陷。但對電容量較大的設(shè)備，如大中型變壓器、電力陷。但對電容量較大的設(shè)備，如大中型變壓器、電力電纜、電容器、發(fā)電機等，測電纜、電容器、發(fā)電機等，測tg 只能發(fā)現(xiàn)整體分布只能發(fā)現(xiàn)整體分布性缺陷。因此，通常對運行中的電機、電纜等設(shè)備進(jìn)性缺陷。因此，通常對運行中的電機、電纜等設(shè)備進(jìn)行預(yù)防性試驗時，不做行預(yù)防性試驗時，不做tg 測試。測試。對于可以分解為幾個絕緣部分的被試品，分解對于可以分解為幾個絕緣部分的被試品，分解后來進(jìn)行后來進(jìn)行tg 的測試，可以更

48、有效地發(fā)現(xiàn)缺陷。的測試，可以更有效地發(fā)現(xiàn)缺陷。高電壓工程基礎(chǔ)2、測量時應(yīng)選取合適的溫度、測量時應(yīng)選取合適的溫度絕緣的絕緣的tg 值與溫度有關(guān)，但值與溫度有關(guān)，但tg 值與溫度之間值與溫度之間沒有準(zhǔn)確的換算關(guān)系，故應(yīng)盡量在差不多的溫度條件沒有準(zhǔn)確的換算關(guān)系，故應(yīng)盡量在差不多的溫度條件下測量下測量tg ，并以此作比較。通常以，并以此作比較。通常以20時的時的tg 值值作為參考標(biāo)準(zhǔn)。作為參考標(biāo)準(zhǔn)。高電壓工程基礎(chǔ)3、測量時應(yīng)選取合適的試驗電壓、測量時應(yīng)選取合適的試驗電壓良好的絕緣，在其額定電壓范圍內(nèi)，良好的絕緣，在其額定電壓范圍內(nèi)， tg 值是幾乎不變。值是幾乎不變。如果絕緣中存在氣泡、分層、脫殼等，

49、當(dāng)所加試驗電壓足以如果絕緣中存在氣泡、分層、脫殼等，當(dāng)所加試驗電壓足以使絕緣中的氣泡或氣隙放電，或者電暈、局部放電發(fā)生時，使絕緣中的氣泡或氣隙放電，或者電暈、局部放電發(fā)生時， tg 的值將隨試驗電壓的升高而迅速增大。的值將隨試驗電壓的升高而迅速增大。測定測定tg 時所加的電壓，原則上最好接近于被試品的正常時所加的電壓，原則上最好接近于被試品的正常工作電壓。所加電壓過低，則不易發(fā)現(xiàn)絕緣中的缺陷，過高工作電壓。所加電壓過低，則不易發(fā)現(xiàn)絕緣中的缺陷，過高則容易對絕緣造成不必要的損失。實際上多難以達(dá)到正常工則容易對絕緣造成不必要的損失。實際上多難以達(dá)到正常工作電壓，一般多用作電壓，一般多用10kv。高

50、電壓工程基礎(chǔ)4、測量時注意消除被試品表面泄漏電流的影響、測量時注意消除被試品表面泄漏電流的影響表面泄漏電流對表面泄漏電流對tg測量結(jié)果的影響程度與被試測量結(jié)果的影響程度與被試品電容量有關(guān)，對小容量的被試品如套管、互感器等品電容量有關(guān)，對小容量的被試品如套管、互感器等表面泄漏電流影響較大。試驗時被試品表面應(yīng)清潔、表面泄漏電流影響較大。試驗時被試品表面應(yīng)清潔、干燥，必要時加屏蔽環(huán)，屏蔽環(huán)應(yīng)裝設(shè)在被試品與橋干燥，必要時加屏蔽環(huán)，屏蔽環(huán)應(yīng)裝設(shè)在被試品與橋體相連的一端附近的表面上，且應(yīng)與被試品與橋體連體相連的一端附近的表面上，且應(yīng)與被試品與橋體連線的屏蔽相連。線的屏蔽相連。高電壓工程基礎(chǔ)5、測量繞組的、

51、測量繞組的tg時必須將每個繞組的首尾短接時必須將每個繞組的首尾短接測量時必須將被測繞組和非被測繞組的首尾短測量時必須將被測繞組和非被測繞組的首尾短接，否則會產(chǎn)生很大的誤差。接，否則會產(chǎn)生很大的誤差。原因：原因：繞組絕緣的容性電流流過繞組時產(chǎn)生較繞組絕緣的容性電流流過繞組時產(chǎn)生較大的磁通，繞組電感和勵磁鐵損會使測量結(jié)果產(chǎn)生很大的磁通，繞組電感和勵磁鐵損會使測量結(jié)果產(chǎn)生很大的誤差。大的誤差。小小 結(jié)結(jié)高電壓工程基礎(chǔ) 用西林電橋測量用西林電橋測量tg 時有正接線和反接線兩種接線時有正接線和反接線兩種接線方式，當(dāng)電橋平衡時，方式，當(dāng)電橋平衡時， tg =c4(單位單位f)。 現(xiàn)場測量時注意電磁場的干擾

52、對測量結(jié)果的影響?，F(xiàn)場測量時注意電磁場的干擾對測量結(jié)果的影響。 測量測量tg對局部的集中性缺陷反映不靈敏，所以測對局部的集中性缺陷反映不靈敏，所以測量時盡可能分部測量。量時盡可能分部測量。6.4 局部放電的測試局部放電的測試高電壓工程基礎(chǔ)局部放電局部放電是指由于電氣設(shè)備內(nèi)部絕緣存在弱點，是指由于電氣設(shè)備內(nèi)部絕緣存在弱點，在一定外施電壓下發(fā)生的局部重復(fù)擊穿和熄滅現(xiàn)象。在一定外施電壓下發(fā)生的局部重復(fù)擊穿和熄滅現(xiàn)象。常用的固體絕緣材料不可能做得十分純凈和致密，常用的固體絕緣材料不可能做得十分純凈和致密，總會不同程度的包含一些分散性的雜物。由于這些異總會不同程度的包含一些分散性的雜物。由于這些異物的電

53、導(dǎo)和介電常數(shù)不同于絕緣物，在外施電壓作用物的電導(dǎo)和介電常數(shù)不同于絕緣物，在外施電壓作用下，異物附近的電場較強，該出可能產(chǎn)生電離放電。下，異物附近的電場較強，該出可能產(chǎn)生電離放電。如外施電壓為交變電壓時，局部放電具有發(fā)生與熄滅如外施電壓為交變電壓時，局部放電具有發(fā)生與熄滅交替重復(fù)的特征。交替重復(fù)的特征。高電壓工程基礎(chǔ)氣泡的介電常數(shù)小，其擊穿場強低，所以分散在氣泡的介電常數(shù)小，其擊穿場強低，所以分散在絕緣物中的氣泡是局部放電的發(fā)源地。絕緣物中的氣泡是局部放電的發(fā)源地。這種局部放電發(fā)生在一個或幾個絕緣內(nèi)部的氣隙這種局部放電發(fā)生在一個或幾個絕緣內(nèi)部的氣隙或氣泡中，因為在這個很小的空間內(nèi)電場強度很大，或

54、氣泡中，因為在這個很小的空間內(nèi)電場強度很大，放電能量很小，所以并不影響電氣設(shè)備的短時絕緣強放電能量很小，所以并不影響電氣設(shè)備的短時絕緣強度，即不影響當(dāng)時整體絕緣物的擊穿電壓。但長期作度，即不影響當(dāng)時整體絕緣物的擊穿電壓。但長期作用時，會加速絕緣老化，絕緣強度降低。用時，會加速絕緣老化，絕緣強度降低。高電壓工程基礎(chǔ)局部放電引起固體介質(zhì)腐蝕、老化、損壞的原因有：局部放電引起固體介質(zhì)腐蝕、老化、損壞的原因有： 局部電場畸變，使局部介質(zhì)承受過高的電壓；局部電場畸變，使局部介質(zhì)承受過高的電壓； 局部放電產(chǎn)生的帶電質(zhì)點撞擊絕緣物，造成絕緣物局部放電產(chǎn)生的帶電質(zhì)點撞擊絕緣物，造成絕緣物分解、破壞；分解、破壞

55、； 化學(xué)腐蝕。氣隙電離產(chǎn)生化學(xué)腐蝕。氣隙電離產(chǎn)生o3，no，no2等氣體，等氣體，遇水會產(chǎn)生硝酸或亞硝酸，對絕緣材料和金屬有氧遇水會產(chǎn)生硝酸或亞硝酸，對絕緣材料和金屬有氧化和腐蝕作用；化和腐蝕作用； 在局部放電區(qū)，產(chǎn)生高能輻射線，引起材料分解；在局部放電區(qū)，產(chǎn)生高能輻射線，引起材料分解； 局部溫度升高，造成熱裂解，氣隙膨脹而使固體絕局部溫度升高，造成熱裂解，氣隙膨脹而使固體絕緣開裂、分層、脫殼，且使該部分絕緣的電導(dǎo)和介緣開裂、分層、脫殼，且使該部分絕緣的電導(dǎo)和介質(zhì)損耗增加，加速絕緣老化、破壞。質(zhì)損耗增加，加速絕緣老化、破壞。高電壓工程基礎(chǔ)若一個電氣設(shè)備在運行電壓下長期存在一定程度若一個電氣設(shè)備

56、在運行電壓下長期存在一定程度的局部放電，這些微弱的放電能量和由此產(chǎn)生的一些的局部放電，這些微弱的放電能量和由此產(chǎn)生的一些不良影響可慢慢損壞絕緣，加速絕緣物的老化和破壞，不良影響可慢慢損壞絕緣，加速絕緣物的老化和破壞，發(fā)展到一定程度時，就可能導(dǎo)致整個絕緣被擊穿。發(fā)展到一定程度時，就可能導(dǎo)致整個絕緣被擊穿。所以檢查絕緣物中局部放電缺陷存在與否以及發(fā)所以檢查絕緣物中局部放電缺陷存在與否以及發(fā)展情況、放電強度，是一種判斷絕緣在長期運行中絕展情況、放電強度，是一種判斷絕緣在長期運行中絕緣性能好壞的較好方法，也是估計絕緣老化速度的重緣性能好壞的較好方法，也是估計絕緣老化速度的重要依據(jù)。要依據(jù)。高電壓工程基

57、礎(chǔ)通常將視在放電量通常將視在放電量q作為局部放電強度的參數(shù)。作為局部放電強度的參數(shù)。視在放電量：視在放電量：bgmbgc cqu ccc 試品上電壓變化試品上電壓變化試品電容試品電容衡量局部放電強度的參數(shù)還有：單次放電量、放衡量局部放電強度的參數(shù)還有：單次放電量、放電次數(shù)頻度、平均放電電流、平均放電功率等，電次數(shù)頻度、平均放電電流、平均放電功率等，但應(yīng)用最普遍的是視在放電量。但應(yīng)用最普遍的是視在放電量。高電壓工程基礎(chǔ)電氣設(shè)備絕緣內(nèi)部發(fā)生局部放電時將伴隨著出現(xiàn)電氣設(shè)備絕緣內(nèi)部發(fā)生局部放電時將伴隨著出現(xiàn)許多外部現(xiàn)象，有些外部現(xiàn)象屬于電現(xiàn)象，如產(chǎn)生電許多外部現(xiàn)象，有些外部現(xiàn)象屬于電現(xiàn)象，如產(chǎn)生電流脈

58、沖、引起介質(zhì)損耗增大、產(chǎn)生電磁波輻射等；有流脈沖、引起介質(zhì)損耗增大、產(chǎn)生電磁波輻射等；有些屬于非電現(xiàn)象，如產(chǎn)生光、熱、噪聲、氣壓變化和些屬于非電現(xiàn)象，如產(chǎn)生光、熱、噪聲、氣壓變化和分解物等。分解物等。一、測量的基本接線一、測量的基本接線局部放電的檢測方法可分為局部放電的檢測方法可分為電氣檢測法電氣檢測法和和非電檢非電檢測法測法兩大類。目前應(yīng)用的比較廣泛和成功的是電氣檢兩大類。目前應(yīng)用的比較廣泛和成功的是電氣檢測法，特別是測量絕緣內(nèi)部氣隙發(fā)生局部放電時的電測法，特別是測量絕緣內(nèi)部氣隙發(fā)生局部放電時的電脈沖，它不僅可以靈敏地檢出是否存在局部放電，還脈沖，它不僅可以靈敏地檢出是否存在局部放電，還可判

59、斷放電強弱程度。非電檢測法有超聲波探測法和可判斷放電強弱程度。非電檢測法有超聲波探測法和絕緣油的氣相色譜分析。絕緣油的氣相色譜分析。高電壓工程基礎(chǔ)上圖是目前國際上推薦的三種測量局部放電的基上圖是目前國際上推薦的三種測量局部放電的基本回路，它們都是要將一定電壓作用下的被試品本回路，它們都是要將一定電壓作用下的被試品cx中產(chǎn)生的局部放電電流脈沖傳遞到測量阻抗中產(chǎn)生的局部放電電流脈沖傳遞到測量阻抗zm的兩的兩端，然后把端，然后把zm上的電壓加以放大后送至測量儀器上的電壓加以放大后送至測量儀器m進(jìn)進(jìn)行測量。行測量。uzxcmzkcamkcamuzxcmzuzkcamxcmzmzcx 被試品的電容；ck

60、 耦合電容；zm、zm測量阻抗；z 低通濾波器；u 電壓源；m 測量儀器；a 放大器高電壓工程基礎(chǔ)使被試品使被試品cx局部放電產(chǎn)生的脈沖電流作用到測局部放電產(chǎn)生的脈沖電流作用到測量阻抗量阻抗zm上，在上，在zm上產(chǎn)生一個脈沖電壓上產(chǎn)生一個脈沖電壓um送到測量送到測量儀器儀器m中，由中，由um推算視在放電量。推算視在放電量。1、直接法、直接法（1）并聯(lián)法）并聯(lián)法cx為被試品，為被試品， ck為耦合電容，它為被為耦合電容，它為被試品與測量阻抗之間提供一條低阻抗通試品與測量阻抗之間提供一條低阻抗通道。道。zm為測量阻抗。為測量阻抗。z為低通濾波器，為低通濾波器，可以讓工頻電壓作用到試品上，阻止被可以