《高壓絕緣檢測(cè)》復(fù)習(xí)解答

1、高壓絕緣檢測(cè)復(fù)習(xí)重點(diǎn)1、測(cè)量絕緣電阻能發(fā)現(xiàn)哪些缺陷？比較與測(cè)量泄漏電流試驗(yàn)項(xiàng)目的異同。答： 測(cè)量絕緣電阻能發(fā)現(xiàn)被試品絕緣中存在的貫通的集中性缺陷、整體性受潮或臟污。測(cè)量絕緣電阻主要項(xiàng)目是通過兆歐表給被試品加電壓60s時(shí)測(cè)量所得的絕緣電阻值。測(cè)量時(shí)通過測(cè)量機(jī)構(gòu)(如流比計(jì))將泄漏電流換算成絕緣電阻值指示出來（兆歐表刻度不均勻，精度不高）。測(cè)量泄露電流主要項(xiàng)目是通過加直流電壓（比測(cè)量絕緣電阻時(shí)電壓高，因此測(cè)量泄漏電流能夠發(fā)現(xiàn)兆歐表不能發(fā)現(xiàn)的絕緣損壞或弱點(diǎn)）直接測(cè)量通過被試品的電流，同時(shí)也能測(cè)出泄露電流隨試驗(yàn)電壓的變化曲線（根據(jù)曲線的形狀判斷缺陷的性質(zhì)）。（由于測(cè)量泄露電流時(shí)用的是微安表，測(cè)量的精度高

2、）1）測(cè)量絕緣電阻能有效發(fā)現(xiàn)下列缺陷：總體絕緣質(zhì)量欠佳、絕緣受潮、兩極間有貫穿性的導(dǎo)電通道，絕緣表面情況不良；2）異同：兩者的原理和適用范圍一樣；不同的是測(cè)量泄漏電流可以使用較高的電壓因此比測(cè)絕緣電阻更有效地發(fā)現(xiàn)一些尚未完全貫通的集中性缺陷。2、絕緣在干燥時(shí)和受潮后的特性有何不同？為什么測(cè)量吸收比能較好地判斷絕緣是否受潮？答：（待補(bǔ)充）絕緣干燥時(shí)的吸收特性 ，而受潮后的吸收特性 。如果測(cè)試品受潮，那么在測(cè)試時(shí)，吸收電流不僅在起始時(shí)就減少，同時(shí)衰減也非?？欤毡鹊谋戎禃?huì)有明顯不同，所以通過測(cè)量吸收比可以判斷絕緣是否受潮。3、簡述西林電橋的工作原理和公式推導(dǎo)，為何橋臂中的一個(gè)電容要用標(biāo)準(zhǔn)電容器，

3、這些測(cè)量項(xiàng)目的測(cè)量準(zhǔn)確度受哪些因素的影響？答：西林電橋的公式推導(dǎo)西林電橋主要由四個(gè)橋臂組成CA為被試品的等值電路CB為無損空氣電容器CNAD為無感可變電阻BD由無感電阻和可變電容并聯(lián)組成。在對(duì)角線AB上檢流計(jì)G如果電橋不平衡，那么檢流計(jì)G中有電流流過，調(diào)節(jié)可變電阻和可變電容值，使電流等于0。當(dāng)電流為零時(shí)，電橋平衡，阻抗關(guān)系如下在實(shí)際工程中，如果在一個(gè)橋臂使用標(biāo)準(zhǔn)電容器，那么，試驗(yàn)電壓將加在被試驗(yàn)品和標(biāo)準(zhǔn)電容器上，則流過兩者的電流相位差值就是夾角值，可以迅速測(cè)量tg，省去了電橋調(diào)平衡的過程，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測(cè)量影響精度的因素：外部帶電物體的干擾 現(xiàn)場(chǎng)電氣設(shè)備磁場(chǎng)的干擾這一試驗(yàn)項(xiàng)目的測(cè)量準(zhǔn)確度受到下列因

4、素的影響：處于電磁場(chǎng)作用范圍的電磁干擾、溫度、試驗(yàn)電壓、試品電容量和試品表面泄露的影響。4、如果在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量tan電橋無法平衡時(shí)，應(yīng)考慮是什么情況造成的？并采用何種措施維持其平衡？答：有可能是外部電場(chǎng)的干擾。外部電場(chǎng)的干擾相當(dāng)于在流過R3的電流上疊加了一個(gè)干擾電流，如下圖，當(dāng)干擾結(jié)果使得I落在陰影部分的時(shí)候，損耗角正切變?yōu)樨?fù)數(shù)，在正常接線下無法平衡。必須把C4從橋臂4換接到橋臂3和R3并聯(lián)，才能使電橋平衡，再根據(jù)新的平衡條件計(jì)算出損耗角正切。答：此時(shí)可能是處于外加電場(chǎng)的干擾下，應(yīng)采用下列措施使電橋調(diào)到平衡：（1）加設(shè)屏蔽，用金屬屏蔽罩或網(wǎng)把試品與干擾源隔開；（2）采用移相電源；（3）倒相法。5、

5、什么是測(cè)量tan的正接法和反接法？它們各適用于何種場(chǎng)合？答：正接線：高電壓由被試品的一端加入，電橋處于低壓端優(yōu)點(diǎn)：操作比較安全方便，電橋內(nèi)部不受強(qiáng)電場(chǎng)干擾，準(zhǔn)確度較高。該接線被試品對(duì)地必須絕緣，而現(xiàn)場(chǎng)的高壓電氣設(shè)備絕緣的一端通常是接地的，正接線不適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)要求。在實(shí)驗(yàn)室測(cè)量時(shí)應(yīng)盡量使用正接線，以保證測(cè)量的準(zhǔn)確度。反接法：交流高壓從電橋操作部分介入，被試品一端接地。西林電橋反接線時(shí)，交流高電壓從電橋操作部分加入，被試品Cx一端接地。但是反接線時(shí)，電橋內(nèi)R3、 C4均處于高壓下。所以，為保證操作安全，必須采取相應(yīng)的安全措施。這樣的方法適合在實(shí)際工程操作中測(cè)量。正接線是被試品CX的兩端均對(duì)地絕緣，

6、連接電源的高壓端，而反接線是被試品接于電源的低壓端。反接線適用于被試品的一極固定接地時(shí)，而正接線適用于其它情況6、電氣設(shè)備絕緣缺陷的分類有哪些？它們各是什么？答：電氣設(shè)備絕緣缺陷分為兩類：集中性缺陷和分布性缺陷。集中性缺陷：表現(xiàn)為絕緣局部性的損傷（開裂、磨損、腐蝕等）、局部性的受潮和局部性的內(nèi)部氣泡。這類缺陷只影響一部分絕緣的性能。分布性缺陷：表現(xiàn)為絕緣整體性的受潮、老化、污穢等。這類缺陷將造成絕緣整體性能的下降。7、什么是吸收現(xiàn)象？答：如圖所示，當(dāng)S2處于斷開狀態(tài)，合上S1直流電壓U加在電介質(zhì)上，通過電介質(zhì)的電流隨時(shí)間而衰減，最終達(dá)到某一穩(wěn)定值，這種現(xiàn)象為吸收現(xiàn)象。將直流電壓加在固體電介質(zhì)時(shí)

7、，通過介質(zhì)中的電流將隨時(shí)間而衰減，最終達(dá)到某一穩(wěn)定值，這種絕緣介質(zhì)在充電過程中逐漸吸收電荷的現(xiàn)象稱為吸收現(xiàn)象。8、絕緣預(yù)防性試驗(yàn)的分類、概念以及優(yōu)缺點(diǎn)分別是什么？答：絕緣預(yù)防性試驗(yàn)可分為絕緣特性試驗(yàn)和絕緣耐壓試驗(yàn)兩類。絕緣特性試驗(yàn)是在較低的電壓(相對(duì)于正常工作電壓)下或用其他不會(huì)損傷絕緣的辦法來檢測(cè)絕緣的各種特性或表征量，如絕緣電阻、泄漏電流，油中各種氣體含量等，進(jìn)而判斷絕緣的狀態(tài)和可能的缺陷。優(yōu)點(diǎn)：試驗(yàn)本身不會(huì)造成絕緣的損傷，所以又稱為非破壞性試驗(yàn)。缺點(diǎn)：由于各種特性試驗(yàn)方法能夠反映不同絕緣材料和絕緣結(jié)構(gòu)中缺陷的差異，需要采用多種方法進(jìn)行試驗(yàn)，并對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行綜合分析比較后才能作出正確的判斷

8、。絕緣耐壓試驗(yàn)是在較高的試驗(yàn)電壓(其大小與電氣設(shè)備在運(yùn)行中可能受到的過電壓相當(dāng))下考驗(yàn)絕緣的耐電強(qiáng)度(絕緣強(qiáng)度)。優(yōu)點(diǎn)：對(duì)絕緣的檢驗(yàn)最為嚴(yán)格和有效，特別是能暴露那些危害性較大的集中性的缺陷;缺點(diǎn)：對(duì)絕緣有一定程度的損傷，甚至有時(shí)可能導(dǎo)致絕緣的擊穿破壞。應(yīng)在絕緣特性試驗(yàn)合格后才能考慮進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，以避免絕緣不必要的損壞。兩類絕緣試驗(yàn)各有所長，互為補(bǔ)充，不能偏廢一方。9、什么是介質(zhì)損耗角正切tan？答：介質(zhì)損耗角正切tan是絕緣介質(zhì)在交流電壓作用下，電介質(zhì)中電流的有功分量和無功分量的比值。10、什么是IEC的三比值法？具體內(nèi)容是什么？如何用它來分析故障類型？答：變壓器油中溶解氣體分析和判斷導(dǎo)則中推

9、薦采用五種特征氣體的三對(duì)比值作為判斷故障的主要方法，稱為IEC三比值法。也就是根據(jù)電氣設(shè)備內(nèi)油、紙絕緣故障時(shí)裂解而產(chǎn)生氣體組分的相對(duì)濃度和溫度有著相互依賴關(guān)系，將兩種溶解度和擴(kuò)散系數(shù)相近的氣體組分的比值作為判斷故障性質(zhì)的依據(jù)。下面的表和數(shù)據(jù)可能會(huì)出現(xiàn)在三比值法的問答題，一定會(huì)在計(jì)算題里考到，不知道表會(huì)不會(huì)給；希望大家一定要記住，計(jì)算題就是這個(gè)題，三十分啊少年們下面還有幾個(gè)比較隱秘的知識(shí)點(diǎn)，至少有一個(gè)會(huì)出現(xiàn)在計(jì)算題中。三比值法必須在上面的氣體已經(jīng)達(dá)到了注意值時(shí)使用才有意義，否則就是瞎搞注意值如下：當(dāng)你的計(jì)算結(jié)果發(fā)現(xiàn)，和上面的故障判別表沒有完全一樣的時(shí)候，不要慌張，這只能說明這個(gè)故障可能是多種故障

10、的集合?？荚嚨臅r(shí)候就寫是多種故障的集合，必須綜合其他實(shí)驗(yàn)的結(jié)果才能具體判斷故障類型。11、什么是接地電阻？它有哪幾部分組成？如何測(cè)量接地電阻？答： 接地體(網(wǎng))的接地電阻定義為接地體的電位U與流經(jīng)該接地體(網(wǎng))并流入大地時(shí)電流I的比值。接地電阻的組成：接地線的電阻;接地體本身的電阻;接地體與土壤接觸部分的接觸電阻;當(dāng)電流由接地體流入土壤時(shí)，土壤呈現(xiàn)的電阻。測(cè)量接地體接地電阻的原理如下圖所示。要使電流由接地體流入大地，除了被測(cè)接地體X之外，還需另設(shè)一個(gè)輔助接地體B，才能構(gòu)成一回路。采用第三個(gè)用作測(cè)量電壓的電極A(以下稱電壓極)。當(dāng)電流在接地體附近流動(dòng)時(shí)，電流密度大，電壓降也大;離接地體遠(yuǎn)，電流密

11、度小，電壓降也小。當(dāng)接地體X與電流極B相距較近時(shí)，在X與B之間某點(diǎn)的電位為零(若B接地極與X接地體相同時(shí)，零電位點(diǎn)就在中點(diǎn))。當(dāng)X與B相距較遠(yuǎn)時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)一段零電位區(qū)，此時(shí)電壓、電流比值即為接地體X的接地電阻。12、接地裝置有哪幾種分類？答：接地是通過接地引下線及直接埋入地中的接地體兩部分組成的接地裝置來實(shí)現(xiàn)。接地裝置分別是:(1)工作接地。在電力網(wǎng)中因運(yùn)行需要的接地，如中性點(diǎn)接地。(2)安全接地。電力設(shè)備的金屬外殼、鋼筋混凝上桿和金屬桿塔，由于絕緣損壞有可能發(fā)生帶電，為防止這種電壓危及人身安全而設(shè)的接地。(3)過電壓保護(hù)接地。為了消除過電壓危險(xiǎn)影響而設(shè)的接地。( 4 )防靜電接地。易燃油、天

12、然氣儲(chǔ)罐和管道等，為了防止危險(xiǎn)影響而設(shè)的接地。13、接地體的作用有哪些？答：(1)電網(wǎng)在正常情況下，通過接地引下線使設(shè)備外殼處在地電位。(2)電網(wǎng)在故障短路情況下，接地網(wǎng)的電位升高和廠(所)內(nèi)外的接觸電動(dòng)勢(shì)、跨步電動(dòng)勢(shì)不超過規(guī)定的要求。作用在人身及設(shè)備上的電壓不達(dá)到危險(xiǎn)的程度，地電位升高以及接觸電動(dòng)勢(shì)和跨步電動(dòng)勢(shì)不超過有關(guān)規(guī)程所列的計(jì)算范圍。(3)在接地故障點(diǎn)與主變壓器中性點(diǎn)或廠(所)內(nèi)兩異點(diǎn)接地短路之間有良好的通路，也即接地網(wǎng)格的阻抗很小，短路電流不會(huì)危及操作電纜和控制電纜等弱電設(shè)備。14、什么是電介質(zhì)？答：電介質(zhì)是指具有絕緣作用的材料，又稱為絕緣介質(zhì)或絕緣材料，它們構(gòu)成電氣設(shè)備的絕緣結(jié)構(gòu)。

13、絕緣是電氣設(shè)備結(jié)構(gòu)中的重要組成部分。絕緣的作用是將電位不等的導(dǎo)體分隔開，從而都能保持不同的電位。15、什么是局部放電？答：在絕緣介質(zhì)局部區(qū)域中發(fā)生放電，而沒有貫穿施加電壓的導(dǎo)體之間，這種現(xiàn)象稱為局部放電。局部放電可能發(fā)生在絕緣介質(zhì)表面的局部區(qū)域中,如電暈放電；也可能是發(fā)生在絕緣介質(zhì)內(nèi)部局部區(qū)域中的放電，如固體絕緣介質(zhì)內(nèi)部局部區(qū)域中的放電。16、說明脈沖電流法測(cè)量局部放電的原理，并畫出電路圖。答：當(dāng)被試絕緣上加試驗(yàn)電壓U后，若內(nèi)部發(fā)生局部放電，其端電壓就會(huì)突然下降U，這個(gè)一般只有微伏級(jí)的電壓脈沖是疊加在數(shù)量級(jí)為千伏級(jí)的外施電壓上的。脈沖電流法就是要將這種微小的電壓脈沖檢測(cè)出來。(a)所示外加藕合

14、電容Ck，給脈沖電流提供低阻抗的通道。為了防止電源中的高頻電流流入測(cè)量回路，也為了防止被試品局部放電脈沖電流流到電源去，在電源回路中串入一個(gè)低通濾波器Z以允許工頻電流流過而將高頻電流阻斷。(b)中將Cx與Ck互換位置。圖a、圖b兩個(gè)測(cè)試回路對(duì)高頻脈沖電流的作用是相同的。在理論上，兩者的靈敏度也是相等的，但在實(shí)際上，a測(cè)試回路的優(yōu)點(diǎn)是允許被試品一端接地，對(duì)認(rèn)較大的被試品，可以避免較大的工頻電容電流流過Zm。17、什么是交流耐壓、直流耐壓試驗(yàn)，兩者的區(qū)別和特點(diǎn)分別是什么？答：交流耐壓試驗(yàn)是對(duì)電氣設(shè)備絕緣加上比額定電壓高得多的交流試驗(yàn)電壓，并維持一定時(shí)間來考驗(yàn)絕緣的耐壓能力。直流耐壓試驗(yàn)是對(duì)電氣設(shè)備

15、絕緣施加高出它的額定工作電壓一定值的直流試驗(yàn)電壓，并持續(xù)一定的時(shí)間，觀察絕緣是否發(fā)生擊穿或其他異常情況。(1)直流耐壓試驗(yàn)的特點(diǎn)：試驗(yàn)設(shè)備輕小。在對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行交流耐壓時(shí)，通過的是電容電流，對(duì)電容大的被試品，在交流試驗(yàn)電壓時(shí)電容電流比較大。需要容量較大的試驗(yàn)變壓器。直流耐壓試驗(yàn)，所通過的是泄漏電流，其數(shù)值最多只達(dá)毫安級(jí)，核算到試驗(yàn)變壓器的容量小。直流耐壓試驗(yàn)設(shè)備比較輕便，便于在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)。對(duì)絕緣損傷較小在絕緣上施加直流高壓時(shí)，如果絕緣中有氣泡，在直流電壓作用下，氣泡中因局部放電而產(chǎn)生的正、負(fù)電荷將反向運(yùn)動(dòng)，停留在氣泡壁上。這樣便使外電場(chǎng)在氣泡里的強(qiáng)度不斷減弱，從而抑制了氣泡內(nèi)部的局部放

16、電過程。與交流耐壓試驗(yàn)相比，直流耐壓試驗(yàn)的缺點(diǎn)是:由于交、直流下絕緣內(nèi)部的電壓分布不同，直流耐壓試驗(yàn)對(duì)絕緣的考驗(yàn)不如交流耐壓那樣接近設(shè)備絕緣運(yùn)行的實(shí)際。 與交流耐壓相比，直流耐壓試驗(yàn)在一定程度上還帶有非破壞性試驗(yàn)的性質(zhì)。(2)交流耐壓試驗(yàn)的特點(diǎn)交流耐壓試驗(yàn)是最符合電氣設(shè)備實(shí)際運(yùn)行條件的耐壓試驗(yàn)，對(duì)有效發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷(尤其是集中性缺陷)從而避免發(fā)生絕緣事故起到?jīng)Q定性的作用。交流耐壓試驗(yàn)會(huì)給絕緣留下隱患由于試驗(yàn)電壓較高，有可能使設(shè)備絕緣在試驗(yàn)中被擊穿而不可恢復(fù)，或者雖未導(dǎo)致?lián)舸瑓s使絕緣中的某些輕微弱點(diǎn)，在高電壓作用下更加發(fā)展，給絕緣留下隱患(累積效應(yīng))。交流耐壓試驗(yàn)的種類：工頻交流耐壓試驗(yàn)。諧振交

17、流耐壓試驗(yàn)。感應(yīng)交流耐壓試驗(yàn)。0.1Hz超低頻交流耐壓試驗(yàn)。18、什么是電介質(zhì)電導(dǎo)和吸收現(xiàn)象，以及它們?cè)诠こ讨袑?shí)際應(yīng)用的意義？什么是極化指數(shù)？各適用于什么設(shè)備？答：(1)電介質(zhì)電導(dǎo)是：電介質(zhì)上加電壓后會(huì)有微小的電流流過，這是因?yàn)樵陔娊橘|(zhì)內(nèi)部還是存在數(shù)量很少的帶電粒子，這些帶電粒子在電場(chǎng)作用下就會(huì)不同程度地作定向遷移形成微小的傳導(dǎo)電流，這就是電介質(zhì)的電導(dǎo)過程。(2)吸收現(xiàn)象（見第7題）(3)工程中實(shí)際應(yīng)用的意義：根據(jù)絕緣電阻和泄漏電流值的變化判斷絕緣情況。絕緣存在整體性的受潮、臟污或貫通性集中缺陷，則泄漏電流明顯增大，絕緣電阻明顯下降。由于泄漏電流和絕緣電阻值與絕緣材料、形狀、尺寸等諸多因素有關(guān)

18、，我們不能根據(jù)它們的具體數(shù)值的大小來判斷絕緣性能的好壞，而只能與該絕緣的過去測(cè)量值(如出廠試驗(yàn)測(cè)量值、歷次試驗(yàn)測(cè)量值)作比較來判斷絕緣良好與否。利用吸收現(xiàn)象，測(cè)絕緣的吸收比，來判斷等值電容量較大設(shè)備的絕緣情況。 吸收比K定義為加電壓后60s時(shí)的電阻值與15s時(shí)電阻值之比，即：利用電導(dǎo)率取得合理的電壓分布。直流電壓下多層絕緣介質(zhì)的電壓分布與電導(dǎo)成反比，這在設(shè)計(jì)直流設(shè)備時(shí)，要注意各層電介質(zhì)電導(dǎo)率的合理搭配，使絕緣材料盡可能得到合理使用。直流電壓下多個(gè)電容器串聯(lián)使用時(shí)，如果它們的絕緣電阻有較大的差異，就應(yīng)在每個(gè)電容器上并聯(lián)均壓電阻，以防止電壓分布不均勻引起電容器絕緣的擊穿。降低表面電阻率來提高沿面閃絡(luò)電壓。對(duì)于絕緣電阻來講，通常是希望高一些好。但也并非一定如此，例如高壓套管法蘭附近的絕緣表面涂了半導(dǎo)體釉