電氣設(shè)備的絕緣試驗(yàn)分解.ppt

1、高壓電氣設(shè)備的絕緣預(yù)防性試驗(yàn)和電氣設(shè)備的狀態(tài)檢修，參考教材：電力系統(tǒng)狀態(tài)檢修技術(shù)，一、電氣設(shè)備的絕緣試驗(yàn)、電氣設(shè)備的絕緣老化：電氣老化、熱老化、化學(xué)老化(絕緣性能惡化)、電氣設(shè)備的絕緣試驗(yàn)：無損試驗(yàn)：絕緣電阻試驗(yàn)、吸收率試驗(yàn)、介質(zhì)損耗角正切試驗(yàn)、局部放電試驗(yàn)、絕緣油的氣相色譜分析等。破壞性試驗(yàn)：交流耐壓試驗(yàn)、DC耐壓試驗(yàn)、雷電沖擊試驗(yàn)、操作沖擊耐壓試驗(yàn)等。絕緣電阻測試的使用范圍絕緣電阻測試是電氣設(shè)備絕緣測試中最簡單、最常用的測試方法之一。當(dāng)電氣設(shè)備的絕緣潮濕時，表面變臟，留下表面放電或擊穿的痕跡，其絕緣電阻將顯著下降。根據(jù)不同的絕緣等級和測試要求，常用的兆歐表輸出電壓有100伏、250伏、50

2、0伏、1000伏、2500伏、5000伏、10000伏等。第一部分是絕緣電阻和吸收率測試，第二部分是兆歐表。工程中用于絕緣電阻測試的設(shè)備是兆歐表，它有三個端子：線路端子(L)、接地端子(E)和屏蔽(或保護(hù))端子(G)。被測產(chǎn)品連接在L和E之間，G用于消除泄漏電流對絕緣被測產(chǎn)品表面的影響。在絕緣測試中，如果屏蔽端子未連接，測量的絕緣電阻是表面電阻和體積電阻的平行值。如果有幾匝裸銅線纏繞在絕緣表面并連接到端子G，絕緣表面的漏電流將不會流過兆歐表的測量電路，測量結(jié)果是不受表面漏電流影響的真實(shí)體積電阻。電氣設(shè)備的絕緣不能等同于簡單的電阻，其等效電路通常是電阻和電容的混合電路。許多電氣設(shè)備的絕緣是多層的

3、，如圖1-1所示，它是雙層電介質(zhì)的簡化等效電路。絕緣電阻測試、雙層介質(zhì)簡化等效電路、吸收曲線和絕緣電阻變化曲線、雙層介質(zhì)簡化等效電路、吸收曲線和絕緣電阻變化曲線的主要參數(shù)和技術(shù)指標(biāo)，當(dāng)開關(guān)K閉合，DC電壓U作用于絕緣時，等效電路中的電流I開始變化很大，然后逐漸減小，最后接近常數(shù)Ig；圖中曲線1和穩(wěn)態(tài)電流Ig之間的面積是充電過程中由電源絕緣“吸收”的電荷Qa。這種逐漸“吸收”電荷的現(xiàn)象稱為“吸收現(xiàn)象”。在實(shí)際測試中，規(guī)定只需測量60s時的絕緣電阻值，即R60S的值。當(dāng)電容特別大時，吸收現(xiàn)象特別明顯。例如，對于大型發(fā)電機(jī)，可以使用10分鐘的絕緣電阻值。在工程中，“吸收率”用來反映絕緣是否良好。吸收

4、率一般用K表示，定義為：K R60s/R15s (11)對于大電容的絕緣樣品，K可以用以下公式表示：K R10min/R1min (12) K在工程上稱為極化指數(shù)。當(dāng)絕緣良好時，K值大于1，當(dāng)絕緣潮濕時。判斷絕緣電阻測試結(jié)果的基本方法在絕緣電阻測試中，絕緣電阻與絕緣材料的結(jié)構(gòu)和體積、兆歐表的電壓和大氣條件有關(guān)。因此，絕緣不能簡單地通過絕緣電阻或吸收率來判斷。排除大氣條件的影響后，測量的絕緣電阻值和吸收率應(yīng)與出廠值進(jìn)行比較，與歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，并與同一批設(shè)備進(jìn)行比較，其變化不應(yīng)超過規(guī)定允許的范圍。同時，絕緣電阻值應(yīng)與吸收率的變化相結(jié)合。(1)試驗(yàn)規(guī)定(1)試驗(yàn)前，應(yīng)拆除被測設(shè)備的電源和所有外部連

5、接，并應(yīng)保護(hù)被測對象(4)連接電線。使用手動兆歐表時，以恒定速度(120轉(zhuǎn)/分鐘)轉(zhuǎn)動手柄，兆歐表的指針逐漸上升。1分鐘后讀取絕緣電阻值。5.測量絕緣電阻的規(guī)定(5)測量吸收率時，為了在計(jì)算開始時將所有測試電壓加到被測對象上，當(dāng)兆歐表達(dá)到額定速度時，將探頭連接到被測對象上，同時計(jì)算時間，并分別讀取15秒和60秒的讀數(shù)。(6)當(dāng)試驗(yàn)結(jié)束或重復(fù)時，試驗(yàn)對象必須在短路后完全放電至地面。這不僅可以保證安全性，還可以提高測試的準(zhǔn)確性。(7)記錄被測設(shè)備的銘牌、規(guī)格、位置和氣象條件。測試注意事項(xiàng)(1)對于同桿雙回架空線或雙母線，當(dāng)一路帶電時，不得測量另一路的絕緣電阻，以免感應(yīng)的高壓損壞儀器，危及人身安全。

6、對于平行線路，還應(yīng)注意感應(yīng)電壓，一般不應(yīng)測量絕緣電阻。當(dāng)需要測量時，應(yīng)采取必要的措施，如用絕緣棒接線。(2)測量大容量電機(jī)和長電纜的絕緣電阻時，充電電流很大，所以兆歐表的啟動指示數(shù)很小，但這并不意味著被測設(shè)備絕緣不良，要得到正確的結(jié)果需要很長時間。當(dāng)用手動兆歐表測量大容量設(shè)備的絕緣電阻時，手不能在測試結(jié)束時停止。首先斷開L線與被測設(shè)備的連接，然后停止旋轉(zhuǎn)兆歐表，并立即對被測設(shè)備進(jìn)行放電和接地，以防止被測設(shè)備對兆歐表的反向充電損壞兆歐表和被測設(shè)備攜帶的高壓電工。(3)如果測得的絕緣電阻過低，應(yīng)進(jìn)行分解試驗(yàn)，找出絕緣電阻最低的部分。(4)一般應(yīng)在環(huán)境溫度不低于50的干燥晴天測量。在多雨和潮濕的天氣

7、以及環(huán)境濕度過高時，不應(yīng)進(jìn)行測量。(5)測量絕緣吸收率時，應(yīng)避免記錄時間引起的誤差。(傳導(dǎo)電流、充電電流和吸收電流)(6)屏蔽環(huán)的安裝位置。為了避免表面漏電流的影響，測量時應(yīng)在絕緣表面增加等電位屏蔽環(huán)，并應(yīng)安裝在靠近E端的地方。(7)兆歐表的左、右端子不能切換。用兆歐表測量電氣設(shè)備的絕緣電阻時，正確的接線方法是將L端連接到被測產(chǎn)品與地之間絕緣的導(dǎo)電部分，將E端連接到被測產(chǎn)品的接地端。(8)兆歐表和被測物體之間的連接不能鉸接或拖走，否則會產(chǎn)生測量誤差。(9)用兆歐表測量時，盡量消除外部電磁場干擾引起的誤差。在野外，兆歐表有時用于測量強(qiáng)磁場附近的絕緣電阻或無電源故障的設(shè)備，由于電磁場的干擾也會造成

8、很大的測量誤差。產(chǎn)生誤差的原因有：1)磁耦合；2)電容耦合。消除外部電磁干擾的措施：遠(yuǎn)離強(qiáng)電磁場；采用高壓兆歐表；使用端子g進(jìn)行屏蔽。(10)為便于比較，在測量同一設(shè)備時，應(yīng)采用相同的兆歐表和相同的接線。當(dāng)用不同類型的兆歐表測量絕緣電阻時，特別是測量非線性電阻的閥式避雷器時，總會有很大的差異。用同一兆歐表測量同一設(shè)備的絕緣電阻時，應(yīng)采用相同的接線，否則將測量結(jié)果進(jìn)行比較是沒有意義的。影響絕緣電阻測試的主要因素(1)濕度隨著周圍環(huán)境的變化而變化，電氣設(shè)備絕緣的吸濕程度也隨之變化。(2)溫度電氣設(shè)備的絕緣電阻隨溫度變化，變化程度隨絕緣類型而變化。吸濕性強(qiáng)的材料受溫度影響最大(5)兆歐表的測量容量表

9、明，兆歐表的容量對絕緣電阻、吸收率和極化指數(shù)的測量結(jié)果有一定的影響。兆歐表容量越大越好。第七章。測量結(jié)果相關(guān)規(guī)定規(guī)定了各種電力設(shè)備絕緣電阻的允許值。將測量結(jié)果與相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較是分析和判斷實(shí)驗(yàn)結(jié)果的重要方法。常用的比較數(shù)據(jù)包括：同一設(shè)備各相數(shù)據(jù)、出廠試驗(yàn)數(shù)據(jù)、耐壓前后數(shù)據(jù)等。如有異常，應(yīng)立即查明原因，或結(jié)合其他檢測結(jié)果進(jìn)行綜合分析判斷。對于大容量設(shè)備，如大型變壓器、發(fā)電機(jī)和電纜，有時R60/R15的吸收率不足以反映絕緣介質(zhì)吸收電流的全過程。為了更好地判斷絕緣是否潮濕，可以通過長期絕緣電阻比來測量，稱為絕緣極化指數(shù)。極化指數(shù)測量需要很長時間加壓，因此用手動兆歐表很難控制速度穩(wěn)定性。一般來說，它是

10、用兆歐表測量的。第二節(jié)泄漏電流和DC耐壓試驗(yàn)用于測量泄漏電流的設(shè)備比兆歐表更復(fù)雜，一般用高壓整流設(shè)備進(jìn)行測試。由于測試電壓高，很容易暴露絕緣本身的弱點(diǎn)。泄漏電流可直接用微安計(jì)測量，可隨時監(jiān)測，靈敏度高。電壓與電流、電流與時間的關(guān)系曲線可以用來判斷絕緣缺陷。因此，這是一個非破壞性的測試。1.漏電流特性(1)測試電壓高，可隨意調(diào)節(jié)。(2)泄漏電流可以用微安計(jì)隨時監(jiān)測，靈敏度高，測量重復(fù)性好。(3)絕緣電阻值可根據(jù)漏電流測量值計(jì)算，但漏電流值不能根據(jù)兆歐表測量的絕緣電阻值計(jì)算。(4)利用or的關(guān)系曲線，通過測量吸收率，可以判斷絕緣缺陷。(4)用i=f(u)或i=f(t)的關(guān)系曲線測量吸收率，即可判斷

11、絕緣缺陷。(5)測量原理當(dāng)DC電壓施加到被測設(shè)備上時，其充電電流(幾何電流和吸收電流)隨著時間的增加逐漸衰減到零，而泄漏電流保持不變。因此，微安計(jì)的指示值在加壓一定時間后趨于恒定，并且讀取值等于或近似等于泄漏電流。2.影響測量結(jié)果的主要因素(1)高壓連接線表面的空氣被電離，有一定的漏電流流向地面。這部分電流流經(jīng)微安計(jì)，影響測量精度。(2)實(shí)施消除表面漏電流影響的方法。被測試設(shè)備的表面應(yīng)干燥清潔，高壓端的導(dǎo)體應(yīng)與接地端保持足夠的距離；另一種是用屏蔽環(huán)直接短路表面漏電流，使其不流經(jīng)微安計(jì)。(3)溫度的測量類似于絕緣電阻的測量，溫度對漏電流的測量結(jié)果有很大的影響。不同之處在于漏電流隨著溫度的升高而增

12、加。(4)電源電壓的非正弦波形測量泄漏電流時，交流高壓應(yīng)為正弦波形。如果正弦波失真，將影響測量結(jié)果。三次諧波主要影響電壓波形。如果直接在高壓DC側(cè)測量電壓，可以消除上述影響。(5)加壓速度就被測設(shè)備本身的泄漏電流而言，與加壓速度無關(guān)，但微安表讀取的不一定是真實(shí)的泄漏電流，而是包括保護(hù)吸收電流在內(nèi)的復(fù)合電流。(6)當(dāng)微安表連接在不同位置時，微安表在測量接線中的位置不同，對測量結(jié)果有很大影響。T1電壓調(diào)節(jié)器；T2高壓試驗(yàn)變壓器；d高壓硅電抗器r保護(hù)電阻；濾波電容器；經(jīng)測試的變壓器，用于測量泄漏的接線(2)試驗(yàn)電壓極性對鉛電暈電流的影響在不均勻不對稱的電場中，外加電壓極性不同，放電過程和放電電壓不同

13、的現(xiàn)象稱為極性效應(yīng)。3。測量時的操作規(guī)程(1)根據(jù)接線圖接線，并由專人仔細(xì)檢查接線和儀器設(shè)備。確認(rèn)無誤后，即可通電升壓。(2)升壓過程中，應(yīng)密切監(jiān)視被測設(shè)備、實(shí)驗(yàn)回路及相關(guān)記錄。微安計(jì)的讀數(shù)應(yīng)在升壓過程中按照規(guī)定分階段進(jìn)行，并需要一定的停留時間以避免吸收電流。(3)測量過程中如出現(xiàn)擊穿、閃絡(luò)等異?，F(xiàn)象，應(yīng)立即降低電壓，切斷電源，查明原因，做好詳細(xì)記錄，妥善處理后繼續(xù)測量。(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，降低電壓并斷開電源，被測設(shè)備應(yīng)完全放電。(5)如果是三相設(shè)備，應(yīng)進(jìn)行另外兩次測量。(6)按規(guī)定要求做好詳細(xì)記錄。4.測量中的問題在電力系統(tǒng)交接和預(yù)防性試驗(yàn)中，測量漏電流時經(jīng)常遇到的主要異常情況如下。(1)從微

14、安表反映的情況(1)指針來回?cái)[動。原因：電源波動、DC脈動系數(shù)大、測試電路和被測設(shè)備的充放電過程。如果擺動不大且不影響讀數(shù)，可以取平均值；如果擺幅較大且讀數(shù)受到影響，主電路和保護(hù)電路中濾波電容的電容可能會增加。如有必要，可以更改過濾模式。(2)指針周期性擺動。原因：電路中存在反向充電，被測設(shè)備絕緣不良導(dǎo)致周期性放電。(3)指針突然撞擊。如果影響很小，可能是由電源電路引起的；在大沖擊的情況下，可能是由測試電路或被測設(shè)備中的閃絡(luò)或間歇放電引起的。(4)指針指示的值隨測量時間而變化。如果逐漸降低，可能是由于充電電流降低或被測設(shè)備表面絕緣電阻增加；如果溫度逐漸升高，通常是由被測設(shè)備的絕緣老化引起的。(

15、5)壓力測量用微安計(jì)不規(guī)則擺動。這可能是由于負(fù)載電阻斷線或接觸不良造成的。(6)指針指向后方。這可能是由于被測設(shè)備通過測量電阻放電造成的。(7)連接線路后，當(dāng)無壓力時，微安表有指示。這可能是由太強(qiáng)的外部干擾或高接地電位引起的。(2)從漏電流值反映的情況(1)漏電流太大。設(shè)備絕緣或屏蔽不良。在這種情況下，應(yīng)檢查實(shí)驗(yàn)設(shè)備和屏蔽。如果確認(rèn)，則意味著被測設(shè)備絕緣不良。(2)漏電流太小。這可能是由于錯誤的線路連接、部分分流或斷開微安表保護(hù)造成的。(3)用微安表在低壓側(cè)讀數(shù)，用差值法消除誤差時，可能出現(xiàn)負(fù)值。這可能是由于高壓線路過長和空載時電暈電流過大造成的。因此，高壓引線應(yīng)盡可能厚、短且無毛刺。5.測量

16、結(jié)論漏電流測量結(jié)果的分析和判斷可以從以下幾個方面進(jìn)行。(1)與規(guī)定值相比，泄漏電流的規(guī)定值是其允許標(biāo)準(zhǔn)，是根據(jù)多年生產(chǎn)實(shí)踐中積累的經(jīng)驗(yàn)制定的，一般可以說明絕緣情況。對于某些設(shè)備，有特定的標(biāo)準(zhǔn)。這是最簡單的判斷方法。(2)比較對稱系數(shù)法在分析漏電流測量結(jié)果時，通常采用不對稱系數(shù)(即三相之間的最大值與最小值之比)進(jìn)行分析和判斷。一般來說，不對稱系數(shù)不超過2。(3)查關(guān)系曲線法(4)空載電流對試驗(yàn)結(jié)果的影響(2) DC耐壓試驗(yàn)與交流耐壓試驗(yàn)相比，DC耐壓試驗(yàn)具有以下特點(diǎn)：(1)設(shè)備較輕。(2)侮辱綜上所述，DC耐壓試驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)一些交流耐壓不能發(fā)現(xiàn)的缺陷。但是，這兩種試驗(yàn)不能相互替代，必須同時用于預(yù)防性試驗(yàn)，特別是電機(jī)和電纜應(yīng)視為DC試驗(yàn)。(1)試驗(yàn)電壓的確定進(jìn)行DC耐壓試驗(yàn)時，施加的電壓值通常應(yīng)指交流和DC條件下絕緣的交流耐壓試驗(yàn)電壓與擊穿電壓的比值，但主要根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)確定。(2)實(shí)驗(yàn)電壓的極性電力設(shè)備的絕緣