电气设备绝缘试验

电气设备绝缘试验概述一、电气设备绝缘监测和诊断技术电力设备绝缘在运行中受到电、热、机械、不良环境等各种因素的作用，其性能将逐渐劣化，以致出现缺陷，造成故障，引起供电中断。通过对绝缘的试验和各种特性的测量，了解并评估绝缘在运行过程中的状态，从而能早期发现故障的技术称为绝缘的监测和诊断技术。二、电气设备绝缘试验的必要性电气设备绝缘试验概述三、电气设备绝缘试验分类按后果分可分为 :非破坏性试验和破坏性试验 . 按照设备是否带电的方式分为： 离线和在线（定期检修存在 “ 失修 ”“ 过修 ” 状态检修Condition Based Maintenance， CBM）1.工频高压试验 2.直流高压试验3.冲击高压试验 绝缘试验检查性试验（非破坏性试验）耐压试验（破坏性试验）1.绝缘电阻与吸收比的测量2.泄漏电流的测量 3.介质损耗角正切的测量4.局部放电的测量绝缘的监测和诊断技术分类对比分 类 优 势 不 足耐压试验 有效、可信可能导致绝缘破坏(绝缘缺陷已较严重 )不能揭示缺陷的性质和根源检查性试验可采用多种试验揭示揭示绝缘缺陷的不同性质和根源不能直接得出设备绝缘的耐电强度互为补充、不能相互代替应先做检查性试验，且据此确定耐压试验的时间和条件一、 局部放电概念简称为 PD-Partial Discharge，指由于电气设备内部绝缘里面存在的弱点，在一定外施电压下发生的局部的重复击穿和熄灭现象。二、 局部放电的危害不影响电气设备的短时绝缘强度。但若在运行电压下长期存在局部放电现象，这些微弱的放电能量和由此产生的一些不良效应，如不良化合物的产生，就可以慢慢地损坏绝缘，日积月累，最后可导致整个绝缘被击穿，发生电气设备的突发性故障。局部放电的测量局部放电的测量三、 局部放电特点当介质内部发生局部放电时，伴随着发生许多现象。有些属于电的：如电脉冲的产生，介质损耗的增大和电磁波放射；有些属于非电的：如光、热、噪音、气体压力的变化和化学变化等。四、 局部放电测量绝缘油的 气相色谱分析法 ：通过检查电气设备油样内所含的气体组成的含量来判断设备内部的隐藏缺陷；超声波探测法 ：在电气设备外壁放上由压电元件和前置放大器组成的超声波探测器，用以探测局部放电所造成的超声波，从而了解有无局部放电的发生，测其强度和发生的部位；脉冲电流法 ：测 PD所形成的脉冲电流大小以判断绝缘PD的强弱程度，这种方法可以给出定量的结果，目前规程中已规定了定量的指标 局部放电的 三电容模型 ：Cg：气泡的电容Cb：和 Cg相串联部分的介质电容Cm：其余大部分绝缘的电容介质内部气隙放电的三电容模型介质内部气隙放电的三电容模型(a)具有气泡的介质剖面具有气泡的介质剖面 (b)等值电路等值电路 气泡很小， Cg比 Cb大， Cm比Cg大很多电极间加上交流电压 u，则 Cg上的电压为 ug，总电容为假设气泡放电后， Cg被完全短接而无残压，则此时总电容为外施电压是作用在 Cm上的，当 Cg上放电完成时，会造成外施电压发生变化 U真实放电量 qr ：无法测量；视在放电量 q ：其表达式中的量都是可以测得的。它是局部放电试验中的重要参量，国际和国家标准中，对于各类高压设备的视在放电量 q的允许值均有所规定q比真实放电量 qr小得多，它以 pC作为计量单位放电能量放电能量放电重复率放电重复率影响局部放电特性的多种因素：主要影响局部放电特性的多种因素：主要有电压的幅值有电压的幅值 、电压的波形和频率、电压的波形和频率、电压的作用时间、环境的温度及湿、电压的作用时间、环境的温度及湿度和气压等。度和气压等。 三种基本测量回路电桥平衡回路电桥平衡回路 试品通过试品通过 Ck后与后与检测阻抗并联的回路检测阻抗并联的回路 试品与检测阻试品与检测阻抗相串联的回路抗相串联的回路 第六章电气设备绝缘试验（二）工频高压试验直流高压试验雷电冲击高压试验操作冲击高压试验6-1 工频高压试验交流耐压：交流耐压： 是交流设备的基本耐压方式。适用于是交流设备的基本耐压方式。适用于 220kV以下的电力设备。以下的电力设备。Key words: 累积效应，幅值（变压器累积效应，幅值（变压器 85%）、时间）、时间(1min)一、工频高压的产生l 工频高压试验变压器特点：单相、绝缘裕度小、间歇工作方式、容量一般不大（ 1A）l串级变压器高压绕组中点接壳的串级变压器原理电路图二、工频高压的测量工频高压的测量测量球隙稍不均匀 -Ub偏差小于 3%静电电压表0-1MHz，量程小于 200kV分压器配用低压仪表电容分压，注意杂散电容影响，措施 -屏蔽电压互感器6-2 直流高压试验 在被试品的电容量很大的场合，用工频交流高电压进行绝缘试验时会出现很大的电容电流，这就要求工频高压试验装置具有很大的容量，这时常用 直流高电压试验来代替工频高电压试验 。损伤小 (削弱了局部放电） 加压时间可延长 工频电压 -整流器 -直流电压，倍压整流 -直流高压串级装置 -更高直流电压。TV1V2C1C2(a)TV1V2C1C2(b)几种倍压整流回路串级直流高压发生器利用 (b)中的倍压整流电路为基本单元，多级串联起来即可组成一台串级直流高压发生器，理想情况可获得空载输出电压等于 2nUm(n为级数 )CCCCCC输出串级直流高压发生器原理图6-3 冲击高压试验l 雷电冲击高压试验雷电冲击耐压考验电力设备承受雷电过电压的能力。只在制造厂进行本项试验，因为 试验会造成绝缘的积累效应 ，所以在规定的试验电压下只施加 3次冲击。国家标准规定额定电压 220kV，容量 120MVA的变压器出厂时应进行本项试验。l操作冲击高压试验330kV 电力设备出厂时应进行本项试验。在电力系统现场进行各个电压等级变压器的耐在电力系统现场进行各个电压等级变压器的耐压试验时，可压试验时，可 采用操作冲击感应耐压方式来取采用操作冲击感应耐压方式来取代工频耐压试验代工频耐压试验 。由于利用被试变压器自身的。由于利用被试变压器自身的电磁感应作用来升高电压，所以冲击电源装置电磁感应作用来升高电压，所以冲击电源装置电压较低，装备比较简单。而且试验