6電氣設(shè)備絕緣的預(yù)防性試驗(yàn)(20luo)

1、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(yàn)絕緣的預(yù)防性試驗(yàn)絕緣檢測(cè)和診斷技術(shù)絕緣檢測(cè)和診斷技術(shù)：通過對(duì)絕緣的試驗(yàn)和各：通過對(duì)絕緣的試驗(yàn)和各種特性的測(cè)量，可了解并種特性的測(cè)量，可了解并評(píng)估絕緣在運(yùn)行過程中的評(píng)估絕緣在運(yùn)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(cè)離線檢測(cè)：要求被測(cè)設(shè)備：要求被測(cè)設(shè)備退出運(yùn)行狀態(tài)退出運(yùn)行狀態(tài)，只能是，只能是周期性間斷周期性間斷的進(jìn)行。試驗(yàn)周期由的進(jìn)行。試驗(yàn)周期由試驗(yàn)規(guī)程規(guī)定試驗(yàn)規(guī)程規(guī)定。 在線監(jiān)測(cè)在線監(jiān)測(cè)：在被測(cè)設(shè)備處于：在被測(cè)設(shè)備處于帶電運(yùn)行帶電運(yùn)行的情況下，的情況下，對(duì)設(shè)備的絕緣狀態(tài)進(jìn)行對(duì)設(shè)備的絕緣狀態(tài)進(jìn)行連續(xù)或定時(shí)連續(xù)

2、或定時(shí)的檢測(cè)，通常的檢測(cè)，通常是是自動(dòng)進(jìn)行自動(dòng)進(jìn)行的。的。為了對(duì)絕緣狀態(tài)做出判斷，需對(duì)絕緣進(jìn)行各種試驗(yàn)和檢為了對(duì)絕緣狀態(tài)做出判斷，需對(duì)絕緣進(jìn)行各種試驗(yàn)和檢測(cè)，統(tǒng)稱為測(cè)，統(tǒng)稱為絕緣預(yù)防性試驗(yàn)絕緣預(yù)防性試驗(yàn)。對(duì)于離線式試驗(yàn)又可分為兩類：對(duì)于離線式試驗(yàn)又可分為兩類： 絕緣特性試驗(yàn)（非破壞性試驗(yàn)、檢查性試驗(yàn)）絕緣特性試驗(yàn)（非破壞性試驗(yàn)、檢查性試驗(yàn)）：在較低的：在較低的電壓下或用其它不會(huì)損傷絕緣的辦法來(lái)測(cè)量絕緣的各種特性，電壓下或用其它不會(huì)損傷絕緣的辦法來(lái)測(cè)量絕緣的各種特性，從而判斷絕緣的內(nèi)部缺陷。缺點(diǎn)是對(duì)絕緣耐壓水平的判斷比從而判斷絕緣的內(nèi)部缺陷。缺點(diǎn)是對(duì)絕緣耐壓水平的判斷比較間接，尤其對(duì)于周期性的離

3、線試驗(yàn)不易判斷準(zhǔn)確。常見的較間接，尤其對(duì)于周期性的離線試驗(yàn)不易判斷準(zhǔn)確。常見的試驗(yàn)項(xiàng)目有：絕緣電阻、泄漏電流、介質(zhì)損耗角正切、油中試驗(yàn)項(xiàng)目有：絕緣電阻、泄漏電流、介質(zhì)損耗角正切、油中氣體含量檢測(cè)等氣體含量檢測(cè)等 耐壓試驗(yàn)（破壞性試驗(yàn)）耐壓試驗(yàn)（破壞性試驗(yàn)）：對(duì)絕緣考驗(yàn)嚴(yán)格，能保證絕緣：對(duì)絕緣考驗(yàn)嚴(yán)格，能保證絕緣具有一定的絕緣水平；缺點(diǎn)是只能離線進(jìn)行，并可能因耐壓具有一定的絕緣水平；缺點(diǎn)是只能離線進(jìn)行，并可能因耐壓試驗(yàn)對(duì)絕緣造成一定的損傷。試驗(yàn)對(duì)絕緣造成一定的損傷。 常見試驗(yàn)項(xiàng)目：測(cè)量絕緣電阻，吸收比，泄漏電流，介質(zhì)損耗角正切，局部放電，電壓分布等。te571（測(cè)量局部放電）（測(cè)量局部放電）絕緣

4、電阻測(cè)試儀絕緣特性試驗(yàn)方法有多種，各種方法能夠反映絕緣缺絕緣特性試驗(yàn)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(duì)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(duì)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，一般需要方法的有效性也不一樣。所以，一般需要采用多種不同的采用多種不同的方法來(lái)試驗(yàn)方法來(lái)試驗(yàn)，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行綜合分析綜合分析比較后，才能作出比較后，才能作出正確的判斷。正確的判斷。電氣設(shè)備絕緣缺陷的分類：電氣設(shè)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)懸式絕緣子的瓷質(zhì)開裂開裂；發(fā)電機(jī)絕緣局；發(fā)電機(jī)絕緣局部部磨損磨損、擠壓、擠壓破裂破

5、裂；電纜絕緣逐漸損壞；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(jī)、變整體絕緣性能下降，如電機(jī)、變壓器、套管中有機(jī)絕緣材料的壓器、套管中有機(jī)絕緣材料的受潮、老化、受潮、老化、變質(zhì)變質(zhì)等等。我國(guó)預(yù)防性維修體系已經(jīng)有近50年的歷史，電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程 定期絕緣預(yù)防性試驗(yàn)定期絕緣預(yù)防性試驗(yàn)一、絕緣電阻的測(cè)試一、絕緣電阻的測(cè)試二、泄漏電流的測(cè)量二、泄漏電流的測(cè)量三、介質(zhì)損耗角正切值的測(cè)量三、介質(zhì)損耗角正切值的測(cè)量四、局部放電的測(cè)試四、局部放電的測(cè)試五、電壓分布的測(cè)量五、電壓分布的測(cè)量六、絕緣油的電氣試驗(yàn)和氣相色譜分析六、絕緣油的電氣試驗(yàn)和氣相色譜分析七、

6、絕緣狀態(tài)的在線監(jiān)測(cè)七、絕緣狀態(tài)的在線監(jiān)測(cè)第六章第六章 電氣設(shè)備絕緣的預(yù)防性試驗(yàn)電氣設(shè)備絕緣的預(yù)防性試驗(yàn)6.1 絕緣電阻的測(cè)試絕緣電阻的測(cè)試測(cè)量電氣設(shè)備的絕緣電阻，是檢查其絕緣狀態(tài)最簡(jiǎn)便的輔測(cè)量電氣設(shè)備的絕緣電阻，是檢查其絕緣狀態(tài)最簡(jiǎn)便的輔助方法。電氣設(shè)備由休止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)為運(yùn)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(yùn)行狀態(tài)前，或在進(jìn)行絕緣耐壓試驗(yàn)前，必須進(jìn)行絕緣電阻的測(cè)試，以確定設(shè)備有無(wú)受潮耐壓試驗(yàn)前，必須進(jìn)行絕緣電阻的測(cè)試，以確定設(shè)備有無(wú)受潮或絕緣異常?；蚪^緣異常。電氣設(shè)備的絕緣電阻在測(cè)量過程中是隨加壓時(shí)間的增長(zhǎng)而電氣設(shè)備的絕緣電阻在測(cè)量過程中是隨加壓時(shí)間的增長(zhǎng)而逐步上升并最終趨于穩(wěn)定

7、的。逐步上升并最終趨于穩(wěn)定的。當(dāng)絕緣良好時(shí)，不僅穩(wěn)定的絕緣當(dāng)絕緣良好時(shí)，不僅穩(wěn)定的絕緣電阻值較高，而且吸收過程相對(duì)較慢；絕緣不良或受潮時(shí)，穩(wěn)電阻值較高，而且吸收過程相對(duì)較慢；絕緣不良或受潮時(shí)，穩(wěn)定的絕緣電阻值較低，吸收過程相對(duì)較快。定的絕緣電阻值較低，吸收過程相對(duì)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(shí)按電容分布加上直流電壓后，各層電壓將從開始時(shí)按電容分布逐漸過渡到穩(wěn)態(tài)時(shí)按電導(dǎo)（電阻）分布。在電壓重逐漸過渡到穩(wěn)態(tài)時(shí)按電導(dǎo)（電阻）分布。在電壓重新分配的過程中，夾層界面上

8、會(huì)積聚起一些電荷，新分配的過程中，夾層界面上會(huì)積聚起一些電荷，使整個(gè)介質(zhì)的等值電容增大，這種極化稱為使整個(gè)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(jiǎn)稱，簡(jiǎn)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：t=0時(shí)開關(guān)閉合，介質(zhì)上的電壓按電容分壓：時(shí)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(shí)，介質(zhì)上的電壓按電阻分壓：時(shí)，介質(zhì)上的電壓按電阻分壓：2121rruut一般情況，對(duì)雙層不同電介質(zhì)，一般情況，對(duì)雙層不同電介質(zhì)，2112/rrccttuuuu21021即即c1、c2上的

9、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(shí)，時(shí)，21uu t=0時(shí)，時(shí)，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(gè)電由于

10、夾層極化中有吸收電荷，故夾層極化相當(dāng)于增大了整個(gè)電介質(zhì)的等值電容。介質(zhì)的等值電容。由于這種極化涉及電荷的移動(dòng)和積聚，必然伴隨能量損耗。由于這種極化涉及電荷的移動(dòng)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，所以極化過程較慢很小，所以極化過程較慢，一般需要幾分之一秒、幾秒、幾分，一般需要幾分之一秒、幾秒、幾分鐘、甚至幾小時(shí)，所以這種極化鐘、甚至幾小時(shí)，所以這種極化只有在直流和低頻交流電壓下只有在直流和低頻交流電壓下才能表現(xiàn)出來(lái)才能表現(xiàn)出來(lái)。gigiiot吸收曲線吸收曲線 ia是由夾層極化是由夾層極化(有

11、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(shí)間較長(zhǎng)，極化建立所需時(shí)間較長(zhǎng)，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(shí)是不隨時(shí)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。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(duì)于不均勻試品的絕緣，如果對(duì)于不均勻試品的絕緣，如果絕緣狀況良好絕緣狀況良好，則吸收現(xiàn)，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

12、；如果絕緣嚴(yán)重受潮絕緣嚴(yán)重受潮，由于，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(shí)的電流時(shí)的電流和對(duì)應(yīng)的絕緣電阻；和對(duì)應(yīng)的絕緣電阻；i60、r60為加壓為加壓60s時(shí)的電流時(shí)的電流和對(duì)應(yīng)的絕緣電阻；和對(duì)應(yīng)的絕緣電阻；6.1.2 絕緣電阻和吸收比的測(cè)量絕緣電阻和吸收比的測(cè)量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(cè)試儀絕緣電阻測(cè)試儀(兆歐表兆歐表)兆歐表由兩部分組成：直流電源和測(cè)量機(jī)構(gòu)。兆歐表由兩部分組成：直流電源和測(cè)量機(jī)構(gòu)。1r1r2rsnegglh12l -線路端子線路端子e -接地端子接地端子g -保護(hù)

13、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(dòng)力矩為：線圈上產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩為：)(111fim )(222fim 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當(dāng)指針旋轉(zhuǎn)到某一位置時(shí)，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(shí)，力矩差為零，指針停止旋轉(zhuǎn)。此時(shí)指針偏轉(zhuǎn)的角度與流過線圈的電流之比有關(guān)。此時(shí)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(

14、)()()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 兆歐表有三個(gè)接線端子：線路端子（兆歐表有三個(gè)接線端子：線路端子（l）、接地端子（）、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(cè)得的絕緣體積電阻不受緣表面泄漏電流不要流過線圈，測(cè)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(cè)量方法、絕緣電阻和吸收比的測(cè)量方法在電氣設(shè)備的絕緣上加上直流電壓

15、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(gè)過渡過程才達(dá)到穩(wěn)態(tài)值。驅(qū)動(dòng)緣的電流要經(jīng)過一個(gè)過渡過程才達(dá)到穩(wěn)態(tài)值。驅(qū)動(dòng)兆歐表達(dá)到額定轉(zhuǎn)速，待指針穩(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(shí)，通過絕緣的時(shí)，通過絕緣的吸收電流已衰減至接近于零，所以吸收電流已衰減至接近于零，所以規(guī)定加壓規(guī)定加壓60s時(shí)時(shí)所測(cè)得的數(shù)值為被試品的絕緣電阻。所測(cè)得的數(shù)值為被試品的絕緣電阻。試驗(yàn)接線：試驗(yàn)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。保護(hù)

16、端子g的作用是使絕緣表面泄漏電流不要流過線圈 測(cè)得的絕緣體積電阻不受絕緣表面狀態(tài)的影響。al手搖式兆歐表的工作原理手搖式兆歐表的工作原理n在圖中端子g為屏蔽端子。如果被試品直接接在e端子和l端子之間，測(cè)得的絕緣電阻為被試品的全電阻（包含了表面電阻和體積電阻）。如果測(cè)量絕緣電阻時(shí)只測(cè)量電介質(zhì)的體積電阻，可以在被試品表面加上屏蔽環(huán)，并將屏蔽環(huán)與g端子連接。在電壓作用下，表面漏導(dǎo)電流經(jīng)電介質(zhì)表面流入屏蔽環(huán)，再經(jīng)g端子流到電源的負(fù)極，表面漏導(dǎo)電流沒有流到電流線圈la中，所以測(cè)得的只是體積電阻。606015156015auriikurii吸收比：對(duì)絕緣為多層介質(zhì)的設(shè)備，絕緣良好時(shí)有明顯的對(duì)絕緣為多層介質(zhì)

17、的設(shè)備，絕緣良好時(shí)有明顯的吸收現(xiàn)象，絕緣電阻達(dá)穩(wěn)態(tài)值的所需時(shí)間較長(zhǎng)，穩(wěn)態(tài)吸收現(xiàn)象，絕緣電阻達(dá)穩(wěn)態(tài)值的所需時(shí)間較長(zhǎng)，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(cè)量吸收比時(shí)，先驅(qū)動(dòng)兆歐表達(dá)額定轉(zhuǎn)速，待指測(cè)量吸收比時(shí)，先驅(qū)動(dòng)兆歐表達(dá)額定轉(zhuǎn)速，待指針到針到“”時(shí)，用絕緣工具將相線（時(shí)，用絕緣工具將相線（l）迅速接至試）迅速接至試品上，同時(shí)記錄時(shí)間，分別讀取品上，同時(shí)記錄時(shí)間，分別讀取15s和和60s的絕緣電阻的絕緣電阻值。值。絕緣良好絕緣良好：ka遠(yuǎn)大于遠(yuǎn)大于1絕緣嚴(yán)重受潮絕緣嚴(yán)重受潮： ka接近于接近于1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(shí)，絕緣電阻性導(dǎo)電通道時(shí)，

18、絕緣電阻達(dá)穩(wěn)態(tài)值的所需時(shí)間大大達(dá)穩(wěn)態(tài)值的所需時(shí)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。某些容量較大的電氣設(shè)備，其吸收過程很長(zhǎng)，吸收比某些容量較大的電氣設(shè)備，其吸收過程很長(zhǎng)，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(shí)的絕緣電阻時(shí)的絕緣電阻r10與加壓與加壓1min時(shí)的絕緣電阻時(shí)的絕緣電阻r1的比值：的比值：絕緣良好時(shí)，極化指數(shù)絕緣良好時(shí)，極化指數(shù)p不應(yīng)小于某一定值不應(yīng)小于某一定值（一般為（

19、一般為1.52.0）。）。101rrp對(duì)各類高壓電氣設(shè)備絕緣所要求的絕緣電阻、吸收比對(duì)各類高壓電氣設(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(yàn)規(guī)程電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)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(cè)量時(shí)的注意事項(xiàng)、測(cè)量時(shí)的注意事項(xiàng) 試驗(yàn)前應(yīng)將被試品接地放電一定時(shí)間。試驗(yàn)前應(yīng)將被試品接地放電一定時(shí)間。 高壓測(cè)試連接線應(yīng)盡量保持架空，需使用支撐時(shí)，要確認(rèn)高壓測(cè)試連接線應(yīng)盡量保持架空，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)試結(jié)果的影響極小。支撐物的絕緣對(duì)被試品絕緣測(cè)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(jí)選

20、擇，且試驗(yàn)選擇合適的兆歐表（根據(jù)被試品的電壓等級(jí)選擇，且試驗(yàn)前試表的好壞）。前試表的好壞）。 測(cè)量吸收比或極化指數(shù)時(shí)，應(yīng)待電源電壓達(dá)穩(wěn)定后再接入測(cè)量吸收比或極化指數(shù)時(shí)，應(yīng)待電源電壓達(dá)穩(wěn)定后再接入被試品，并開始計(jì)時(shí)。被試品，并開始計(jì)時(shí)。 對(duì)電容值大的試品，試驗(yàn)完后，應(yīng)在保持兆歐表電源電壓的對(duì)電容值大的試品，試驗(yàn)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(jī)試驗(yàn)時(shí)，被測(cè)繞組首尾短接（變壓器、電機(jī)試驗(yàn)時(shí)，被測(cè)繞組首尾短接（充分放電充分放電），再），再接到接到l端子。非被試?yán)@組也要短路接地，可避免非被試?yán)@組端子。非

21、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(cè)被試?yán)@組與非被試?yán)@組及地的絕中剩余電荷的影響，且可測(cè)被試?yán)@組與非被試?yán)@組及地的絕緣電阻。測(cè)量順序?qū)Y(jié)果也有影響。緣電阻。測(cè)量順序?qū)Y(jié)果也有影響。 記錄試驗(yàn)時(shí)的溫度、濕度。記錄試驗(yàn)時(shí)的溫度、濕度。實(shí)例：同步電機(jī)干燥前后絕緣電阻的變化實(shí)例：同步電機(jī)干燥前后絕緣電阻的變化 干燥前（受潮），干燥前（受潮），15c干燥完畢，干燥完畢，73.5c運(yùn)行運(yùn)行3天，冷卻后天，冷卻后 27c4、測(cè)量結(jié)果的分析、測(cè)量結(jié)果的分析測(cè)絕緣電阻測(cè)絕緣電阻能有效發(fā)現(xiàn)能有效發(fā)現(xiàn)下列缺陷：下列缺陷： 總體總體絕緣質(zhì)量欠佳；絕緣質(zhì)量欠佳； 絕緣絕緣整體整體受潮；受潮；

22、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(wú)屏蔽極時(shí)所測(cè)得的數(shù)值）。表面臟污（比較有或無(wú)屏蔽極時(shí)所測(cè)得的數(shù)值）。測(cè)絕緣電阻測(cè)絕緣電阻不能發(fā)現(xiàn)不能發(fā)現(xiàn)下列缺陷：下列缺陷： 絕緣中的絕緣中的局部缺陷局部缺陷（如非貫穿性的局部損傷、裂縫、內(nèi)部（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）； 絕緣的絕緣的老化老化（因?yàn)槔匣说慕^緣，其絕緣電阻還可能是比（因?yàn)槔匣说慕^緣，其絕緣電阻還可能是比較高的）。較高的）。測(cè)量結(jié)果采用測(cè)量結(jié)果采用比較法判斷比較法判斷。r、k只是參考性指標(biāo)，只是參考性指標(biāo)，其其合格不能肯定絕緣良好合格不能肯定絕緣良好，尤其是電壓高的設(shè)備，

23、因搖表額定，尤其是電壓高的設(shè)備，因搖表額定電壓低。電壓低。但其不合格絕緣中肯定有某種缺陷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(yàn)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(yàn)數(shù)據(jù)與本絕緣的歷史數(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(yàn)的結(jié)果。不同相之間比較。還應(yīng)參考本絕緣其他試驗(yàn)的結(jié)果。6.2 泄漏電流的測(cè)量泄漏電流的測(cè)量?jī)?yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 試驗(yàn)電壓高試驗(yàn)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，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，所以通的集中性缺陷，所以測(cè)

24、試靈敏度比兆歐表高測(cè)試靈敏度比兆歐表高。 試驗(yàn)電壓可調(diào)節(jié)，可以在升壓過程中監(jiān)視泄漏電流的變?cè)囼?yàn)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，微安表的刻度為線性，且量程可選擇，讀數(shù)準(zhǔn)確讀數(shù)準(zhǔn)確。缺點(diǎn)缺點(diǎn)：試驗(yàn)設(shè)備復(fù)雜，需要高壓電源、電壓和電流測(cè)量系試驗(yàn)設(shè)備復(fù)雜，需要高壓電源、電壓和電流測(cè)量系統(tǒng)、屏蔽系統(tǒng)等。統(tǒng)、屏蔽系統(tǒng)等。u 絕緣電阻泄漏電流對(duì)應(yīng)的電阻3uri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

25、曲線4：絕緣有擊穿的危險(xiǎn)：絕緣有擊穿的危險(xiǎn)作出試驗(yàn)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)作出試驗(yàn)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)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(huì)絕緣材料受潮后，與吸收電流相比，泄漏電流會(huì)增加。當(dāng)介質(zhì)上所加電壓去掉后，介質(zhì)放電會(huì)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(huì)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

26、指數(shù)來(lái)判斷受潮程度。根據(jù)極化指數(shù)和泄漏指數(shù)來(lái)判斷受潮程度。 對(duì)于旋轉(zhuǎn)電機(jī)，如果極化指數(shù)小于對(duì)于旋轉(zhuǎn)電機(jī)，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。1、試驗(yàn)接線、試驗(yàn)接線測(cè)量泄漏電流的電路圖t.o.被試品；h高電位電極；l低電位電極；a直流電位表；r保護(hù)電阻；p放電管；t.o.ahlspkrc2、微安表的保護(hù)、微安表的保護(hù)保護(hù)電阻保護(hù)電阻r用來(lái)產(chǎn)生電壓，使流用來(lái)產(chǎn)生電壓，使流過微安表的電流達(dá)到一定數(shù)值時(shí)放電過微安表的電流達(dá)到一定數(shù)值時(shí)放電管管p動(dòng)作。動(dòng)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

27、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，減少微安表的擺動(dòng)；還可使放電管兩端電壓安表的擺動(dòng)；還可使放電管兩端電壓上升陡度降低，使放電管來(lái)得及動(dòng)作。上升陡度降低，使放電管來(lái)得及動(dòng)作。電容器和放電管用來(lái)分流試品擊穿時(shí)的短路電流。電容電容器和放電管用來(lái)分流試品擊穿時(shí)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(yàn)結(jié)果的分析判斷、試驗(yàn)結(jié)果的分析判斷比較法：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；

28、對(duì)發(fā)電機(jī)、變壓器等重要設(shè)備，由電壓對(duì)發(fā)電機(jī)、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)合泄漏電流值全面分析。合泄漏電流值全面分析。測(cè)量泄漏電流能有效發(fā)現(xiàn)的缺陷：測(cè)量泄漏電流能有效發(fā)現(xiàn)的缺陷：測(cè)量絕緣電阻所能發(fā)現(xiàn)的缺陷測(cè)量泄漏電流均能發(fā)現(xiàn)，測(cè)量絕緣電阻所能發(fā)現(xiàn)的缺陷測(cè)量泄漏電流均能發(fā)現(xiàn)，此外對(duì)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(duì)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。 測(cè)量主絕緣的泄漏電流值，其意義與測(cè)量絕緣電阻是相同測(cè)量主絕緣的泄漏電流值，其意義與測(cè)量絕緣電阻是相同的，只是施加的直流電壓較高，所以測(cè)試的靈敏度比兆歐的，只是施加的直流電

29、壓較高，所以測(cè)試的靈敏度比兆歐表更高。表更高。 讀取泄漏電流值的時(shí)間，一般規(guī)定為到達(dá)實(shí)驗(yàn)電壓后讀取泄漏電流值的時(shí)間，一般規(guī)定為到達(dá)實(shí)驗(yàn)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(yàn)電壓是逐步調(diào)高的，可作出試驗(yàn)電壓與電流的關(guān)系曲試驗(yàn)電壓是逐步調(diào)高的，可作出試驗(yàn)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(duì)微安表的保護(hù)。注意對(duì)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(cè)量介質(zhì)損耗角正切值的測(cè)量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

30、作用下電介質(zhì)中電流的有功分量和無(wú)功分量的比值，是一個(gè)無(wú)量綱的數(shù)，量和無(wú)功分量的比值，是一個(gè)無(wú)量綱的數(shù)，反映的是電介質(zhì)內(nèi)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） 當(dāng)外加電壓及頻率一定時(shí)，電介質(zhì)的損耗當(dāng)外加電壓及頻率一定時(shí)，電介質(zhì)的損耗p與與tg及及c成正成正比；而對(duì)于一定結(jié)構(gòu)的試品來(lái)說，比；而對(duì)于一定結(jié)構(gòu)的試品來(lái)說，c為定值，故可直接由為定值，故可直接由tg的的大小來(lái)判斷試品絕緣的優(yōu)劣。大小來(lái)判斷試品絕緣的優(yōu)劣。（2）測(cè)量）測(cè)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

31、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：介質(zhì)損耗角正切的定義介質(zhì)損耗角正切的定義 介質(zhì)損耗角示意圖介質(zhì)損耗角示意圖crcriuiuiuiii由上式可得功率三角形，如圖所示由上式可得功率三角形，如圖所示因此可得：因此可得：tantantan2cuuiqpcp 與試驗(yàn)電壓、試品電容量、尺寸等有關(guān)與試驗(yàn)電壓、試品電容量、尺寸等有關(guān)tan只取決于材料特性與材料的物理只取決于材料特性與材料的物理尺寸無(wú)關(guān)，可有效發(fā)現(xiàn)尺寸無(wú)關(guān)，可有效發(fā)現(xiàn)絕緣受潮，絕緣受潮，絕緣內(nèi)有氣泡，絕緣臟物與劣化絕緣內(nèi)有氣泡，絕緣臟物與劣化等缺陷等缺陷v當(dāng)電氣設(shè)備絕緣整體

32、性能下降當(dāng)電氣設(shè)備絕緣整體性能下降，如普遍受潮、臟污，如普遍受潮、臟污或老化，以及絕緣中有間隙發(fā)生局部放電時(shí)，流過或老化，以及絕緣中有間隙發(fā)生局部放電時(shí)，流過絕緣的絕緣的有功電流分量有功電流分量irx將增大，將增大，tg也增大也增大.v通過測(cè)量通過測(cè)量tg值可以發(fā)現(xiàn)絕緣的值可以發(fā)現(xiàn)絕緣的分布性缺陷分布性缺陷.v若缺陷部分在整個(gè)絕緣中的體積較大，則測(cè)量若缺陷部分在整個(gè)絕緣中的體積較大，則測(cè)量tg 容易發(fā)現(xiàn)絕緣的缺陷。容易發(fā)現(xiàn)絕緣的缺陷。v如果絕緣缺陷是集中性的（非貫穿性的），或缺陷如果絕緣缺陷是集中性的（非貫穿性的），或缺陷部分在整個(gè)絕緣中占很小的體積，則該方法不很有部分在整個(gè)絕緣中占很小的體積

33、，則該方法不很有效效. 用于對(duì)套管、電力變壓器、互感器和某些電容器用于對(duì)套管、電力變壓器、互感器和某些電容器的的測(cè)量測(cè)量.6.3.1 西林電橋的基本原理西林電橋的基本原理西林電橋是一種西林電橋是一種高壓交流電橋高壓交流電橋，配以合適的標(biāo)準(zhǔn)電，配以合適的標(biāo)準(zhǔn)電容可以測(cè)量材料和電氣設(shè)備的容可以測(cè)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(cè)量?jī)x損失測(cè)量?jī)xqs-1型西林電橋是一種平衡電橋，由四個(gè)橋臂型西林電橋是一種平衡電橋，由四個(gè)橋臂r3、r4和和c4、cn及及cx和一個(gè)檢流計(jì)構(gòu)成。電橋的平衡是通過調(diào)整和一個(gè)檢流計(jì)構(gòu)成。電橋的平衡是通過調(diào)整r3和

34、和c4來(lái)實(shí)現(xiàn)來(lái)實(shí)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(shí)驗(yàn)電壓千伏實(shí)驗(yàn)電壓下，當(dāng)被試品容量大于下，當(dāng)被試品容量大于3184pf時(shí)，應(yīng)接入分流電阻。時(shí)，應(yīng)接入分流電阻。1、測(cè)量原理、測(cè)量原理bdcbadcauuuu44411cjrzxxxcjrz1nncjz133zr4334xnxnzzz zz zzz或43xnrccr44rctg410000r4tgc如?。喝缛。簞t有：則有：(單位單位f)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(cè)量接線、測(cè)量接線被

35、試品處于高壓側(cè)，兩端均被試品處于高壓側(cè)，兩端均對(duì)地絕緣，此時(shí)橋體處于低對(duì)地絕緣，此時(shí)橋體處于低壓側(cè)，操作安全方便，測(cè)量壓側(cè)，操作安全方便，測(cè)量結(jié)果也比較準(zhǔn)確。結(jié)果也比較準(zhǔn)確。適用于兩適用于兩端對(duì)地絕緣的被試品。端對(duì)地絕緣的被試品。被試品兩端對(duì)地絕緣，被試品兩端對(duì)地絕緣，實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室采用室采用，安全安全。(1) 正接線正接線2、測(cè)量接線、測(cè)量接線此時(shí)各個(gè)調(diào)節(jié)元件、檢流計(jì)此時(shí)各個(gè)調(diào)節(jié)元件、檢流計(jì)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。采取可靠的保護(hù)措施。適用適用于一端接地的被試品。于一端接地的被試品。被試品一端固定接地，被試

36、品一端固定接地，一般一般現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)采用現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)采用，為了保證安，為了保證安全，使用絕緣桿操作。全，使用絕緣桿操作。(2) 反接線反接線2. 外界電磁場(chǎng)對(duì)電橋的干擾外界電磁場(chǎng)對(duì)電橋的干擾外界電場(chǎng)干擾源2cghabfd1c13c14c3r4c4rncxgxcu（1）外界電場(chǎng)的干擾 包括試驗(yàn)時(shí)的高壓電源和試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)其他高壓帶電體引起的干擾。 消除或減小電場(chǎng)干擾的措施：消除或減小電場(chǎng)干擾的措施：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)屏障當(dāng)電橋靠近漏磁通較大的設(shè)備時(shí)，會(huì)受到磁場(chǎng)當(dāng)電

37、橋靠近漏磁通較大的設(shè)備時(shí)，會(huì)受到磁場(chǎng)的干擾。這一干擾主要是由于磁場(chǎng)作用與電橋檢流計(jì)的干擾。這一干擾主要是由于磁場(chǎng)作用與電橋檢流計(jì)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(chǎng)干擾將電橋移至磁場(chǎng)干擾范圍以外，或?qū)蝮w就地將電橋移至磁場(chǎng)干擾范圍以外，或?qū)蝮w就地轉(zhuǎn)動(dòng)改變角度找到干擾的最小的方位。轉(zhuǎn)動(dòng)改變角度找到干擾的最小的方位。措施：措施：gabd3r4c4rncxgxcuc3. 影響測(cè)量結(jié)果的因素影響測(cè)量結(jié)果的因素（1）溫度的影響 一般情況，tg是隨溫度上升而增大的（電介質(zhì)的電導(dǎo)具電介質(zhì)的電導(dǎo)具有正的溫度系數(shù)有正的溫度系數(shù)）?，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)時(shí)，設(shè)備溫度是變化的，為便于比較，應(yīng)將不同溫度下測(cè)得

38、的tg值換算至20。（2）試驗(yàn)電壓的影響 良好的絕緣，在其額定電壓范圍內(nèi)，tg值是幾乎不變。如果絕緣中存在氣泡、分層、脫殼等，當(dāng)所加試驗(yàn)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(shí)，tg的值將隨試驗(yàn)電壓的升高而迅速增大。 所以，測(cè)定tg時(shí)所加的電壓，最好接近于被試品的正常工作電壓。tg一般來(lái)說，良好的絕緣在額定電壓范圍內(nèi)， tg值幾乎保持不變，如圖3中的曲線1所示。如果絕緣內(nèi)部存在空隙或氣泡時(shí)情況就不同了，當(dāng)所加電壓尚不足以使氣泡電離時(shí)，其tg值與電壓的關(guān)系與良好絕緣沒有什么差別；但當(dāng)所加電壓大到能引起氣泡電離或發(fā)生局部放電時(shí)， tg 值將隨電壓的升高而迅速增大，電壓回落時(shí)電壓要

39、比電壓上升時(shí)更強(qiáng)一些，因而會(huì)出現(xiàn)閉環(huán)狀曲線，如圖中的曲線2所示。如果絕繞受潮，則電壓較低時(shí)的tg 值就已相當(dāng)大，電壓升高時(shí)、更將急劇增大；電壓回落時(shí)， tg也耍比電壓上升時(shí)更大一些，因而形成不閉合的分叉曲線，如圖中的曲線3所示，主要原因是介質(zhì)的溫度團(tuán)發(fā)熱而提高了。 試驗(yàn)電壓的影響（3）測(cè)量tg與試品電容的關(guān)系 對(duì)電容量較小的設(shè)備，如套管、互感器等，測(cè)量tg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(duì)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(jī)等，測(cè)tg只能發(fā)現(xiàn)整體分布性缺陷。因此，通常對(duì)運(yùn)行中的電機(jī)、電纜等設(shè)備進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)時(shí)，不做tg測(cè)試。 對(duì)于可以分解為幾個(gè)絕緣部分的被

40、試品，分解后來(lái)進(jìn)行tg的測(cè)試，可以更有效地發(fā)現(xiàn)缺陷。（4）試品表面泄漏的影響 為消除表面泄漏，除應(yīng)將套管表面擦干凈外，尚可加屏蔽。但應(yīng)注意，屏蔽線不應(yīng)改變被試品內(nèi)的電場(chǎng)分布。4. 數(shù)字化測(cè)量方法數(shù)字化測(cè)量方法 數(shù)字化測(cè)量tg，不僅可以很容易地調(diào)節(jié)電橋平衡，而且可以防止外界干擾。 原理：原理：利用傳感器從試品上取得所需的電壓信號(hào)u和電流信號(hào)i，經(jīng)前置a/d轉(zhuǎn)換電路數(shù)字化后，送至數(shù)據(jù)處理計(jì)算機(jī)或單片機(jī)，經(jīng)數(shù)據(jù)處理后算出電流電壓之間的相位差，最后得到tg的測(cè)量值。測(cè)試測(cè)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：6.3.2測(cè)試功效測(cè)試功效（1）受潮；）受潮；（2）貫穿性導(dǎo)電通道；）貫

41、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。測(cè)試測(cè)試tg 對(duì)于下列缺陷不太靈敏：對(duì)于下列缺陷不太靈敏：（1）非貫穿性的局部損壞；）非貫穿性的局部損壞；（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(gè)別的絕緣弱點(diǎn)。）個(gè)別的絕緣弱點(diǎn)。即測(cè)量即測(cè)量tg 對(duì)較大面積的分布性的絕緣缺陷較對(duì)較大面積的分布性的絕緣缺陷較靈敏，對(duì)個(gè)別局部的非貫穿性的絕緣缺陷不靈敏。靈敏，對(duì)個(gè)別局部的非貫穿性的絕緣缺陷不靈敏。測(cè)量結(jié)果的分析判斷：測(cè)量結(jié)果的分析

42、判斷：（1）與試驗(yàn)規(guī)程規(guī)定值比較；）與試驗(yàn)規(guī)程規(guī)定值比較；（2）與以往的測(cè)試結(jié)果比較；）與以往的測(cè)試結(jié)果比較；（3）與同樣運(yùn)行條件下的同類型設(shè)備比較。）與同樣運(yùn)行條件下的同類型設(shè)備比較。1、盡可能分部測(cè)量、盡可能分部測(cè)量6.3.3測(cè)量時(shí)主要注意事項(xiàng)測(cè)量時(shí)主要注意事項(xiàng)一般測(cè)得的一般測(cè)得的tg 值是被測(cè)絕緣各個(gè)部分值是被測(cè)絕緣各個(gè)部分tg 的平均值，全的平均值，全部被測(cè)絕緣體可以看成是各個(gè)部分絕緣體的并聯(lián)。部被測(cè)絕緣體可以看成是各個(gè)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、t

43、g 2。則整體測(cè)量時(shí)測(cè)得的。則整體測(cè)量時(shí)測(cè)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(cè)量時(shí)所加電壓為，測(cè)量時(shí)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(gè)絕緣的體積之比越小，即個(gè)絕緣的體積之比越小，即c2 / cx越小，越小， c2中的缺陷在測(cè)量中的缺陷在測(cè)量整體的整體的tg 時(shí)越難發(fā)現(xiàn)。時(shí)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

44、積的能耗。反映介質(zhì)內(nèi)單位體積的能耗。因?yàn)樵谝欢ǖ墓ぷ鲌?chǎng)強(qiáng)下，絕緣厚度因?yàn)樵谝欢ǖ墓ぷ鲌?chǎng)強(qiáng)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(shí)，面積一定時(shí)，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。對(duì)電容量較小的設(shè)備，如套管、互感器等，測(cè)對(duì)電容量較小的設(shè)備，如套管、互感器等，測(cè)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(duì)電容量較大的設(shè)備，如大中型變壓器、電力陷。但對(duì)電容量較大的設(shè)備，如大中型變壓器、

45、電力電纜、電容器、發(fā)電機(jī)等，測(cè)電纜、電容器、發(fā)電機(jī)等，測(cè)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(duì)運(yùn)行中的電機(jī)、電纜等設(shè)備進(jìn)性缺陷。因此，通常對(duì)運(yùn)行中的電機(jī)、電纜等設(shè)備進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)時(shí)，不做行預(yù)防性試驗(yàn)時(shí)，不做tg 測(cè)試。測(cè)試。對(duì)于可以分解為幾個(gè)絕緣部分的被試品，分解對(duì)于可以分解為幾個(gè)絕緣部分的被試品，分解后來(lái)進(jìn)行后來(lái)進(jìn)行tg 的測(cè)試，可以更有效地發(fā)現(xiàn)缺陷。的測(cè)試，可以更有效地發(fā)現(xiàn)缺陷。2、測(cè)量時(shí)應(yīng)選取合適的溫度、測(cè)量時(shí)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

46、，故應(yīng)盡量在差不多的溫度條件下測(cè)量下測(cè)量tg ，并以此作比較。通常以，并以此作比較。通常以20時(shí)的時(shí)的tg 值值作為參考標(biāo)準(zhǔn)。作為參考標(biāo)準(zhǔn)。3、測(cè)量時(shí)應(yīng)選取合適的試驗(yàn)電壓、測(cè)量時(shí)應(yīng)選取合適的試驗(yàn)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，當(dāng)所加試驗(yàn)電壓足以如果絕緣中存在氣泡、分層、脫殼等，當(dāng)所加試驗(yàn)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(shí)，使絕緣中的氣泡或氣隙放電，或者電暈、局部放電發(fā)生時(shí)， tg 的值將隨試驗(yàn)電壓的升高而迅速增大。的值將隨試驗(yàn)電壓的升高而迅速增大。測(cè)定測(cè)定tg 時(shí)所

47、加的電壓，原則上最好接近于被試品的正常時(shí)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(duì)絕緣造成不必要的損失。實(shí)際上多難以達(dá)到正常工則容易對(duì)絕緣造成不必要的損失。實(shí)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。4、測(cè)量時(shí)注意消除被試品表面泄漏電流的影響、測(cè)量時(shí)注意消除被試品表面泄漏電流的影響表面泄漏電流對(duì)表面泄漏電流對(duì)tg測(cè)量結(jié)果的影響程度與被試測(cè)量結(jié)果的影響程度與被試品電容量有關(guān)，對(duì)小容量的被試品如套管、互感器等品電容量有關(guān)，對(duì)小容量的被試品如套管、互感器等表面泄漏電流影響

48、較大。試驗(yàn)時(shí)被試品表面應(yīng)清潔、表面泄漏電流影響較大。試驗(yàn)時(shí)被試品表面應(yīng)清潔、干燥，必要時(shí)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(shí)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。5、測(cè)量繞組的、測(cè)量繞組的tg時(shí)必須將每個(gè)繞組的首尾短接時(shí)必須將每個(gè)繞組的首尾短接測(cè)量時(shí)必須將被測(cè)繞組和非被測(cè)繞組的首尾短測(cè)量時(shí)必須將被測(cè)繞組和非被測(cè)繞組的首尾短接，否則會(huì)產(chǎn)生很大的誤差。接，否則會(huì)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(shí)產(chǎn)生較繞組絕緣的容性電流流過繞組時(shí)產(chǎn)生較大的磁通，大的磁通

49、，繞組電感和勵(lì)磁鐵損會(huì)使測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生很繞組電感和勵(lì)磁鐵損會(huì)使測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生很大的誤差。大的誤差。小小 結(jié)結(jié) 用西林電橋測(cè)量用西林電橋測(cè)量tg 時(shí)有正接線和反接線兩種接線時(shí)有正接線和反接線兩種接線方式，當(dāng)電橋平衡時(shí)，方式，當(dāng)電橋平衡時(shí)， tg =c4(單位單位f)。 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量時(shí)注意電磁場(chǎng)的干擾對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)量時(shí)注意電磁場(chǎng)的干擾對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。 測(cè)量測(cè)量tg對(duì)局部的集中性缺陷反映不靈敏，所以測(cè)對(duì)局部的集中性缺陷反映不靈敏，所以測(cè)量時(shí)盡可能分部測(cè)量。量時(shí)盡可能分部測(cè)量。6.4 局部放電的測(cè)試局部放電的測(cè)試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(diǎn)，是指由于電氣設(shè)備內(nèi)部絕緣存在弱點(diǎn)，在

50、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(huì)不同程度的包含一些分散性的雜物。由于這些總會(huì)不同程度的包含一些分散性的雜物。由于這些異異物的電導(dǎo)和介電常數(shù)不同于絕緣物物的電導(dǎo)和介電常數(shù)不同于絕緣物，在外施電壓作用，在外施電壓作用下，下，異物附近的電場(chǎng)較強(qiáng)異物附近的電場(chǎng)較強(qiáng)，該處可能產(chǎn)生電離放電。，該處可能產(chǎn)生電離放電。如外施電壓為交變電壓時(shí)，局部放電具有發(fā)生與熄滅如外施電壓為交變電壓時(shí)，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。氣泡的介電常數(shù)小，其擊穿

51、場(chǎng)強(qiáng)低，所以分散在氣泡的介電常數(shù)小，其擊穿場(chǎng)強(qiáng)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(gè)或幾個(gè)絕緣內(nèi)部的氣隙這種局部放電發(fā)生在一個(gè)或幾個(gè)絕緣內(nèi)部的氣隙或氣泡中，因?yàn)樵谶@個(gè)很小的空間內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度很大，或氣泡中，因?yàn)樵谶@個(gè)很小的空間內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度很大，放電能量很小，所以放電能量很小，所以并不影響電氣設(shè)備的短時(shí)絕緣強(qiáng)并不影響電氣設(shè)備的短時(shí)絕緣強(qiáng)度度，即不影響當(dāng)時(shí)整體絕緣物的擊穿電壓。，即不影響當(dāng)時(shí)整體絕緣物的擊穿電壓。但長(zhǎng)期作但長(zhǎng)期作用時(shí)，會(huì)加速絕緣老化，絕緣強(qiáng)度降低用時(shí)，會(huì)加速絕緣老化，絕緣強(qiáng)度降低。局部放電引起固體介質(zhì)腐蝕、老化、損壞的原因

52、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(chǎng)畸變，使局部介質(zhì)承受過高的電壓；局部電場(chǎng)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(diǎn)撞擊絕緣物，造成絕緣物局部放電產(chǎn)生的帶電質(zhì)點(diǎn)撞擊絕緣物，造成絕緣物分解、破壞；分解、破壞； 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(huì)產(chǎn)生硝酸或亞硝酸，對(duì)絕緣材料和金屬有氧遇水會(huì)產(chǎn)生硝酸或亞硝酸，對(duì)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

53、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。若一個(gè)電氣設(shè)備在運(yùn)行電壓下長(zhǎng)期存在一定程度若一個(gè)電氣設(shè)備在運(yùn)行電壓下長(zhǎng)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(shí)，就可能導(dǎo)致整個(gè)絕緣被擊穿。發(fā)展到一定程度時(shí)，就可能導(dǎo)致整個(gè)絕緣被擊穿。所以所以檢查絕緣物中局部放電檢查絕緣物中局部放電缺陷存在與否以及發(fā)

54、缺陷存在與否以及發(fā)展情況、放電強(qiáng)度，是一種展情況、放電強(qiáng)度，是一種判斷絕緣在長(zhǎng)期運(yùn)行中絕判斷絕緣在長(zhǎng)期運(yùn)行中絕緣性能好壞的較好方法，也是估計(jì)絕緣老化速度的重緣性能好壞的較好方法，也是估計(jì)絕緣老化速度的重要依據(jù)。要依據(jù)。局部放電的檢測(cè)量：局部放電的檢測(cè)量： 視在放電量q、放電能量w 衡量局部放電強(qiáng)度的參量：衡量局部放電強(qiáng)度的參量： 放電的重復(fù)率（放電頻率），平均放電電流、平均放電功率、局部放電的起始電壓與熄滅電壓等。通常將視在放電量通常將視在放電量q作為局部放電強(qiáng)度的參數(shù)。作為局部放電強(qiáng)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i

55、12wqu設(shè)設(shè)cg放電時(shí)試品上的電壓為放電時(shí)試品上的電壓為ui，則，則ui與與ug的關(guān)系為：的關(guān)系為：bgbigcccuurggiuuuuqw21可得：可得：若近似認(rèn)為若近似認(rèn)為ur=0，則：，則：電氣設(shè)備絕緣內(nèi)部發(fā)生局部放電時(shí)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(shí)將伴隨著出現(xiàn)許多外部現(xiàn)象，許多外部現(xiàn)象，有些外部現(xiàn)象屬于電現(xiàn)象有些外部現(xiàn)象屬于電現(xiàn)象，如產(chǎn)生電，如產(chǎn)生電流脈沖、引起介質(zhì)損耗增大、產(chǎn)生電磁波輻射等；流脈沖、引起介質(zhì)損耗增大、產(chǎn)生電磁波輻射等；有有些屬于非電現(xiàn)象些屬于非電現(xiàn)象，如產(chǎn)生光、熱、噪聲、氣壓變化和，如產(chǎn)生光、熱、噪聲、氣壓變化和分解物等。分解物等。一、測(cè)量的基本接線一、

56、測(cè)量的基本接線局部放電的檢測(cè)方法可分為局部放電的檢測(cè)方法可分為電氣檢測(cè)法電氣檢測(cè)法和和非電檢非電檢測(cè)法測(cè)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(cè)法，特別是測(cè)法，特別是測(cè)量測(cè)量絕緣內(nèi)部氣隙發(fā)生局部放電時(shí)的絕緣內(nèi)部氣隙發(fā)生局部放電時(shí)的電電脈沖脈沖，它不僅可以靈敏地檢出是否存在局部放電，還，它不僅可以靈敏地檢出是否存在局部放電，還可判斷放電強(qiáng)弱程度。非電檢測(cè)法有超聲波探測(cè)法和可判斷放電強(qiáng)弱程度。非電檢測(cè)法有超聲波探測(cè)法和絕緣油的氣相色譜分析。絕緣油的氣相色譜分析。局部放電測(cè)量n 局部放電過程所產(chǎn)生的各種物理化學(xué)現(xiàn)象：局部放電過程所產(chǎn)生的各種物理化學(xué)現(xiàn)象

57、：u 電荷的遷移過程電荷的遷移過程u 電磁輻射電磁輻射u 光輻射光輻射u 超聲波超聲波u 介質(zhì)分解反應(yīng)介質(zhì)分解反應(yīng)n脈沖電流法脈沖電流法nuhf測(cè)量測(cè)量n光學(xué)檢測(cè)法光學(xué)檢測(cè)法n超聲測(cè)量法超聲測(cè)量法n油中溶解氣油中溶解氣體分析體分析(dga)電測(cè)量電測(cè)量非電測(cè)量非電測(cè)量te571 局部放電測(cè)試儀上圖是目前國(guó)際上推薦的三種測(cè)量局部放電的基本回路，上圖是目前國(guó)際上推薦的三種測(cè)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)生的局部放電電中產(chǎn)生的局部放電電流脈沖傳遞到測(cè)量阻抗流脈沖傳遞到測(cè)量阻抗zm的兩端，然后把的兩端，然后把zm上的電壓加以放大上的電

58、壓加以放大后送至測(cè)量?jī)x器后送至測(cè)量?jī)x器m進(jìn)行測(cè)量。進(jìn)行測(cè)量。uzxcmzkcamkcamuzxcmzuzkcamxcmzmzcx 被試品的電容；ck 耦合電容；zm、zm測(cè)量阻抗；z 低通濾波器；u 電壓源；m 測(cè)量?jī)x器；a 放大器檢測(cè)原理：檢測(cè)原理：耦合電容器為被試品和測(cè)量阻抗之間提供一個(gè)低阻抗的通道。被試品一發(fā)生局部放電，因被試品cx、耦合電容ck和檢測(cè)阻抗zm構(gòu)成的回路內(nèi)有電流流過，就可由檢出阻抗把與脈沖電流成比例的脈沖電壓檢測(cè)出來(lái)，檢測(cè)到的信號(hào)通過放大器送到測(cè)量?jī)x器上。 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(cè)局部放電產(chǎn)生的脈沖電流作用到測(cè)量阻抗量阻抗zm上，在上，在zm上產(chǎn)

59、生一個(gè)脈沖電壓上產(chǎn)生一個(gè)脈沖電壓um送到測(cè)量送到測(cè)量?jī)x器儀器m中，中，由由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(cè)量阻抗之間提供一條低阻抗通試品與測(cè)量阻抗之間提供一條低阻抗通道。道。zm為測(cè)量阻抗。為測(cè)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，阻止被可以讓工頻電壓作用到試品上，阻止被測(cè)的高頻脈沖或電源的高頻噪聲通過。測(cè)的高頻脈沖或電源的高頻噪聲通過。 并聯(lián)法并聯(lián)法適合于被試品一端接地的情況適合于被試品一端接地的情況。uzxcmzkcam（2）串聯(lián)法）串聯(lián)法串聯(lián)法適合

60、于被試品兩端都不接串聯(lián)法適合于被試品兩端都不接地的情況地的情況。kcamuzxcmz并聯(lián)法與串聯(lián)法的靈敏度相同，但并聯(lián)法有以下優(yōu)點(diǎn)：并聯(lián)法與串聯(lián)法的靈敏度相同，但并聯(lián)法有以下優(yōu)點(diǎn)：允許被試品一端接地；允許被試品一端接地；對(duì)對(duì)cx值較大的試品，可以避免較大的工頻電容電流值較大的試品，可以避免較大的工頻電容電流流過流過zm；被試品被擊穿時(shí)，不會(huì)危及人身和測(cè)試系統(tǒng)的安全。被試品被擊穿時(shí)，不會(huì)危及人身和測(cè)試系統(tǒng)的安全。2、平衡法、平衡法試品試品cx與耦合電容與耦合電容ck均與地絕緣，測(cè)量阻抗均與地絕緣，測(cè)量阻抗zm與與zm分別接在分別接在 cx與與ck的低壓端與地之間。測(cè)的低壓端與地之間。測(cè)量?jī)x器量?jī)x