絕緣實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)介課件

高電壓實(shí)驗(yàn)的目的和任務(wù)

1.熟悉和掌握高電壓試驗(yàn)的基本技術(shù)。2.通過試驗(yàn)，培養(yǎng)同學(xué)分析問題和解決問題的能力，使同學(xué)們初步掌握進(jìn)行高壓試驗(yàn)研究的一些基本方法。3.樹立安全第一的觀點(diǎn)，保證人身和設(shè)備的安全是進(jìn)行高壓試驗(yàn)特別強(qiáng)調(diào)的問題，思想上必須自始至終保持高度的重視。絕緣中的缺陷分類絕緣中的缺陷可分為兩類:一類是局部性或集中性的缺陷另一類是整體性或分布性的缺陷:整體絕緣老化、變質(zhì)、受潮、絕緣性能下降▼絕緣試驗(yàn)的類型1、非破壞性試驗(yàn)（檢查性試驗(yàn)）：指在較低的電壓下或用其他不損傷絕緣的方法測(cè)量絕緣的各種特性，由此判斷絕緣內(nèi)部的缺陷。絕緣電阻和吸收比、泄漏電流、介質(zhì)損耗角正切、電壓分布、局部放電、油中溶解氣體的色譜分析第一節(jié)絕緣電阻、吸收比和泄漏電流的測(cè)量1.多層介質(zhì)的吸收現(xiàn)象隨時(shí)間ｔ↑，ｉ最終達(dá)Ig電壓按電容反比分配電壓按電阻正比分配2、絕緣電阻施加直流電壓時(shí)測(cè)得的電阻，通常指吸收電流衰減完畢后測(cè)得的穩(wěn)態(tài)電阻值。吸收比：K1>1，K1值越大，表示吸收現(xiàn)象越顯著，絕緣的性能越好絕緣狀態(tài)的判定

吸收比K（及極化指數(shù)P，下同）的下降。當(dāng)K=1或接近于1，則設(shè)備基本喪失絕緣能力電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程等規(guī)定：電力變壓器及大型發(fā)電機(jī)凡采用瀝青浸膠及烘卷云母絕緣者：K值應(yīng)不小于1.3，，P值應(yīng)不小于1.5；大型發(fā)電機(jī)采用環(huán)氧粉云母者：K值應(yīng)不小于1.6，，P應(yīng)不小于2.0；發(fā)電機(jī)容量在200MW及以上，推薦測(cè)量

測(cè)試功效:可有效地發(fā)現(xiàn)：（1）兩極間有穿透性的導(dǎo)電通道（2）整體受潮或局部嚴(yán)重受潮（3）表面污穢不能發(fā)現(xiàn)的缺陷：(1)絕緣中的局部缺陷(2)絕緣的老化判斷方法：將所測(cè)電阻值與標(biāo)準(zhǔn)及以往歷史數(shù)據(jù)比較兆歐表的工作原理及接線圖注意事項(xiàng)(1)先拆除被試品的電源和對(duì)外一切連線,將其接地并放電(2)待手搖發(fā)電機(jī)穩(wěn)定以后,再將兩端子接在試品上(3)60秒后再讀數(shù)(4)對(duì)大容量試品,測(cè)好以后先斷兩端子接線,后停手搖發(fā)電機(jī)(5)注意溫度和濕度的較正3.泄漏電流測(cè)量試驗(yàn)電壓比兆歐表工作電壓高得多:35kV以下設(shè)備：10～30kV110kV及以上設(shè)備：40kV能發(fā)現(xiàn)兆歐表不能發(fā)現(xiàn)的某些絕緣缺陷電壓可隨意調(diào)節(jié)，可監(jiān)測(cè)泄漏電流的變化泄漏電流實(shí)驗(yàn)接線圖VkV~Taba接線：測(cè)量準(zhǔn)確，μA表在低壓側(cè)，讀數(shù)操作安全，但試品不接地b接線：試品一端接地，測(cè)量系統(tǒng)在高壓側(cè)。為防止測(cè)量系統(tǒng)和試品高壓側(cè)電極及引線的電暈，需加屏蔽。儀表在高壓側(cè)，操作觀察時(shí)特別注意安全二.介質(zhì)損耗角正切的測(cè)量1．測(cè)試功效有效：ａ．整體受潮、全面老化

b．小電容試品的嚴(yán)重局部缺陷

c．繞組上附積油泥

d．絕緣油臟污劣化等

很少有效：大容量設(shè)備的局部缺陷2.西林電橋通常施加5～10kV交流電壓∵∴∵取則：3.西林電橋接線正接線：Ｄ點(diǎn)接地，Ｃ點(diǎn)接高壓，試品兩端不能接地。電橋可調(diào)部分處于低電位，調(diào)試方便安全，主要用于實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)反接線：Ｄ點(diǎn)接高壓，Ｃ點(diǎn)接地，試品一端直接接地。電橋本體應(yīng)有高絕緣強(qiáng)度，有可靠的接地線，適用于現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)4.測(cè)量的影響因素（1）外界電磁場(chǎng)干擾——屏蔽（2）溫度的影響——盡可能在10~30℃的條件下測(cè)量（3）試驗(yàn)電壓的影響——測(cè)量與的關(guān)系，有助（一般5～10kV)

于判斷絕緣的狀態(tài)和缺陷的類型，圖3-11（5）試品電容量的影響——對(duì)電容量大的試品，測(cè)不靈敏，應(yīng)分別測(cè)量各部分的（4）試品表面泄漏的影響——將試品擦拭干凈，必要時(shí)加屏蔽三.局部放電及其測(cè)量（PartialDischarge,PD)1.局部放電一般概念對(duì)于測(cè)量套管、電機(jī)、變壓器、電纜等絕緣的裂縫、氣泡等內(nèi)在的局部缺陷比較有效。氣隙ΙⅡZ~ΙⅡ局部放電等值電路氣隙每次放電所釋放出的電荷量為：－真實(shí)放電量無法測(cè)量放電時(shí)Ca

上的電壓變動(dòng)為：即氣隙放電時(shí)，試品兩端電壓會(huì)下降，這相當(dāng)于試品放掉電荷q：－視在放電量但q∝qr，∴q能相對(duì)反映qr的大小直流電壓下的局部放電比交流電壓下弱得多

2.局部放電參數(shù)(1)視在放電量q(2)放電重復(fù)率N(3)放電能量W通常指一次放電所消耗的能量令則脈沖電流：放電能量：設(shè)氣隙開始出現(xiàn)局部放電（）時(shí)的外加電壓瞬時(shí)值為，則有：W的大小對(duì)電介質(zhì)的老化速度有顯著影響3.局部放電檢測(cè)方法伴隨局部放電會(huì)出現(xiàn)許多現(xiàn)象：電氣方面的如電流脈沖、介質(zhì)損耗增大、電磁波輻射等；非電方面的如光、熱、噪聲、氣壓變化、化學(xué)變化等，利用這些派生現(xiàn)象可以對(duì)局部放電進(jìn)行測(cè)量。(1).非電檢測(cè)法超聲波檢測(cè)法Ultra-highFrequency,UHF（聲測(cè)法)工作原理：通過檢測(cè)局放產(chǎn)生的聲波信號(hào)實(shí)現(xiàn)局放測(cè)量特點(diǎn)：抗干擾能力強(qiáng)，使用方便，可以在運(yùn)行中或耐壓實(shí)驗(yàn)時(shí)檢測(cè)局部放電，常用作放電定位。目前體外特高頻傳感的GIS局部放電在線檢測(cè)、定位和診斷，研究佷活躍用于局部放電測(cè)量的超聲檢測(cè)系統(tǒng)，一般都包括三個(gè)基本部分，即聲電轉(zhuǎn)換、電信號(hào)放大以及信號(hào)顯示。聲電轉(zhuǎn)換前置放大電光轉(zhuǎn)換光電轉(zhuǎn)換主放大顯示光纖傳輸聲測(cè)量系統(tǒng)的方框圖原理：通過測(cè)量局放產(chǎn)生的光輻射實(shí)現(xiàn)局放測(cè)量。光電轉(zhuǎn)換后，通過檢測(cè)光電流的特性可以實(shí)現(xiàn)局放類型識(shí)別。沿面放電和電暈放電用光測(cè)法效果較好光檢測(cè)法用氣相色譜儀，通過檢測(cè)變壓器油分解出的各種氣體的組成和濃度來確定故障（局放、過熱等）狀態(tài)。局部放電引起的氣相色譜特征是C2H2

和H2

的含量較大。特點(diǎn)：靈敏度高，操作簡(jiǎn)單，且設(shè)備不需要停電，適合在線絕緣監(jiān)測(cè)。色譜分析法（DGA,DissolvedGasAnalysis)(2).電氣檢測(cè)法脈沖電流法原理：發(fā)生局部放電時(shí)，試品兩端出現(xiàn)瞬時(shí)的電壓降落，在檢測(cè)回路中引起一高頻脈沖電流，將它變換成電壓脈沖后用示波器等測(cè)量其波形或幅值，由于其大小與視在放電量成正比，經(jīng)過校準(zhǔn)就能得到視在放電量，一般單位用pC此方法靈敏度高，應(yīng)用廣泛?；緶y(cè)試回路a)并聯(lián)測(cè)試回路b)串聯(lián)測(cè)試回路c)橋式測(cè)試回路數(shù)字化測(cè)試脈沖信號(hào)傳統(tǒng)方法用示波器觀測(cè)計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試系統(tǒng)與傳統(tǒng)的測(cè)試方法相結(jié)合,作出各種譜圖和統(tǒng)計(jì)量，來分析局部放電情況。測(cè)量局放圖形特征提取識(shí)別分類識(shí)別結(jié)果數(shù)據(jù)庫6絕緣的高電壓試驗(yàn)一.工頻交流耐壓試驗(yàn)

工頻交流耐壓試驗(yàn)是用來檢驗(yàn)絕緣在工頻交流電壓下的性能，在有些場(chǎng)合也用來等效地檢驗(yàn)絕緣對(duì)操作過電壓和雷電過電壓的耐受能力。800kV工頻試變工頻高壓試驗(yàn)的基本接線AVkV~TMT二.直流高壓試驗(yàn)

1.直流高壓試驗(yàn)的場(chǎng)合

被試品的電容量很大的設(shè)備(如長電纜、電力電容器)常用直流高電壓試驗(yàn)來代替工頻電壓試驗(yàn)。對(duì)直流輸電設(shè)備進(jìn)行直流高壓試驗(yàn)。泄漏電流測(cè)量2.直流高壓試驗(yàn)的特點(diǎn)

試驗(yàn)設(shè)備容量小，重量輕，便于現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)；可同時(shí)進(jìn)行泄漏電流測(cè)量直流耐壓試驗(yàn)更能有效發(fā)現(xiàn)電機(jī)定子端部的絕緣缺陷對(duì)絕緣損傷小對(duì)交流電氣設(shè)備絕緣的考驗(yàn)不如交流耐壓試驗(yàn)接近實(shí)際3.直流高電壓的產(chǎn)生

半波整流

T~VT~V1123V2倍壓整流

2Um+

-

+

-

+

-

+

-

+

-

Um串級(jí)直流高壓發(fā)生器

UoRor空載輸出電壓：Uo＝2nUmUm－電源交流電壓幅值n－級(jí)數(shù)三.沖擊高電壓試驗(yàn)

沖擊高電壓試驗(yàn)是用來檢驗(yàn)各種高壓電氣設(shè)備在雷電過電壓和操作過電壓作用下的絕緣性能或保護(hù)性能。整流充電沖擊電壓發(fā)生器本體被試品控制系統(tǒng)沖擊電壓測(cè)量系統(tǒng)多級(jí)沖擊電壓發(fā)生器(Marx回路）

原理接線圖工作原理：并聯(lián)充電、串聯(lián)放電T123456789接被試品600kV沖擊電壓發(fā)生器