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高压电气试验培训 一 电气试验作用和意义 1 电力系统包括众多的电气设备 有些电气设备的故障甚至会威胁到整个系统的安全供电 电力生产的实践证明 对电气设备按规定开展检测试验工作 是防范于未然 保证电力系统安全 经济运行的重要措施之一 预防性试验 由此得名 2 对于新安装和大修的电气设备进行试验 称为交接验收试验 其目的是鉴定电气设备本身及其安装和大修的质量 交接验收试验和预防性试验的目的是一致的 一 电气试验作用和意义 3 由于电力设备在设计和制造过程中 不免存在一些质量问题 而且在安装过程中也可能出现损坏 由此将造成一些潜伏性缺陷 电气设备在运行中经常处于热 化学 机械振动以及其他因素的影响 其绝缘易出现劣化 甚至失去绝缘性能 造成事故 4 有关统计 电力系统60 以上的停电事故是由设备绝缘缺陷引起的 设备绝缘的劣化 都有一个发展期 在这个发展期 绝缘材料会发出一些物理 化学信息 这些绝缘状态信息的变化情况 就需要电气试验人员通过电气试验 了解掌握绝缘情况 以便在故障初发时就能够及时准确发现并处理 二 预防性试验分类 三 电气设备试验的技术和安全措施 1 技术措施 1 周密的准备工作 包括拟定试验程序 准备试验设备仪器等 2 合理整齐地布置试验场地 试验器具靠近试品 远离带电部分 保持足够的安全距离 面向试验人员并处于视线之内 活动范围按表1 1 试验接线清析明了无误 操作顺序有条不紊 在操作中 除非有特殊要求 均不得突然加压或失压 当发生异常时 应立即停止升压 立即进行降压 断电 放电 接地等措施 而后检查分析 三 电气设备试验的技术和安全措施 1 技术措施 3 做好试验的整理工作 包括清理现场 保管器具 4 试验记录 对试验项目 测量数据 试品名称 仪器编号 气象条件及试验时间等进行详细的记录 作为分析和判断设备状态的依据 然后整理成试验报告 2 安全措施 交接和预防性试验中的多数试品装设在发电厂 变电所现场 由于试品对外引线 接地装置易触及附近的带电设备 加之人员及外界的影响 均增加了工作的复杂性 因此 在试验中 必须具备完善安全措施 1 现场工作必须执行工作票制度 工作许可制度 工作监护制度 工作间断和转移及终结制度 2 在试验现场应装设遮拦或围栏 悬挂标示牌 并派专人看守 3 高压试验不得少于两人 饰演负责人应由有经验人员担当 开始前 负责人应对全体试验人员详细交待试验中的安全事项 并在试验过程中准确进行呼唤应答 三 电气设备试验的技术和安全措施 三 电气设备试验的技术和安全措施 4 因试验需要断开电气设备接头时 应做好标记 恢复后应进行检查 5 试验设备和被试验设备的金属外壳均应接地 高压试验引线应尽量缩短 高压回路对安全网 设备外壳 墙壁等地电位物体应有足够的安全距离 以防发生放电 6 试验装置的电源开关应使用明显断开点的双极开关 以分清合闸或分闸状态 交 直流耐压 直流泄漏电流试验的电源应装设可靠的过流保护装置 最低限度也应装设熔断件或瞬时电流脱扣开关以及红绿指示灯 2 安全措施 三 电气设备试验的技术和安全措施 7 加压前须认真检查接线 表计量程 确认调压器处于零位 并通知有关人员撤离 得到负责人许可后 方可加压 8 变更接线或试验结束 应先降压 后断开电源 并将升压装置的高压部分短路接地 9 未装设接地线的大容量试品 应先放电再进行试验 2 安全措施 3 试验人员的呼唤应答用语 试验负责人呼唱用语 1 非试验人员撤离试验现场 试验人员各就各位 2 拆除高压临时接地线 3 试验开始 4 合闸 加压 5 开始计时 6 放电 挂上高压临时接地线 7 试验结束 可以更改试验接线 8 试验结束 拆除试验接线 三 电气设备试验的技术和安全措施 三 电气设备试验的技术和安全措施 试验人员呼唱用语 1 接地线已拆除 可以试验 2 开始试验 3 注意 开始加压 4 已升到试验电压 5 10987654321时间到 降压 6 电压已回零 电源已断开 7 放电结束 接地线已挂上 3 试验人员的呼唤应答用语 三 电气设备试验的技术和安全措施 当电力设备的额定电压与实际使用的额定工作电压不同时 应根据下列原则确定试验电压 1 当采用额定电压较高的设备以加强绝缘时 应按照设备的额定电压确定其试验电压 2 当采用额定电压较高的设备作为代用设备时 应按照实际使用的额定工作电压确定其试验电压 3 为满足高海拔地区的要求而采用较高电压等级的设备时 应在安装地点按实际使用的额定工作电压确定其试验电压 四 电气试验的总体要求 1 电气设备的预防性试验是判断设备能否继续投入运行 保证安全运行的重要措施 凡电力预防性试验 均应根据DL T596 1996 电力设备预防性试验规程 要求进行 2 规程 的各项规定是检查设备的基本要求 应认真执行 坚持预防为主 积极改进设备 使设备能长期 安全 经济地运行 3 坚持科学的态度 对试验结果必须全面综合分析 掌握设备性能变化的规律和趋势 要加强技术管理 健全资料档案 不断提高试验水平 四 电气试验的总体要求 4 额定电压为110kV以下的电气设备 应按 规程 规定进行交流耐压试验 对于电力变压器和互感器 在局部和全部更换绕组后 应进行耐压试验 5 在进行与温度 湿度有关的各种电气试验时 应同时测量被试物和周围空气的温度 湿度 绝缘试验应在良好的天气下进行 五 预防性试验的要求和效果特点分析 每一项预防性试验项目对反映不同绝缘介质的各种特点及灵敏度各不相同 因此 对各种预防性试验结果不能孤立地 单独地对绝缘介质做出试验结论 而必须将试验结果联系起来 进行系统地 全面地分析比较 并结合各种试验方法的有效性及设备的历史情况 才能对被试设备的绝缘状态和缺陷性质作出科学的结论 一般来说 如果电气设备各项预防性试验结果能符合 规程 的规定 则认为该设备状况良好 能投入运行 但是 有些试验项目在规程中不作具体规定 有些虽有规定 试验结果却出现异常 有些试验结果合格 其增长率却很快 对这些情况 应使用比较法进行综合分析判断 五 预防性试验的要求和效果特点分析 1 综合分析判断包括下列几项内容 1 与电气设备历年试验结果相互比较 一般的电气设备都应定期进行预防性试验 如果设备绝缘在运行过程中没有什么变化 则历次的试验结果都应当接近 如果有明显的差异 则说明绝缘可能有缺陷 2 与同类设备试验结果相互比较 对同类而言 其绝缘结构相同 在相同的运行 气候条件下 其测试结果应大致相同 若悬殊很大 则说明绝缘可能存在缺陷 五 预防性试验的要求和效果特点分析 3 同一设备相间的试验结果相互比较 同一设备的各相绝缘情况应基本一样 如果存在差异明显 则说明有异常相的绝缘可能有缺陷 4 与 规程 规定的 允许值 相互比较 对有些试验项目 规程 规定了 允许值 若测量值超过了 允许值 则应认真分析 查找原因 或再用其他试验项目来查找缺陷 非破坏性试验基本方法比较 六 测量绝缘电阻和吸收比或极化指数 1 绝缘电阻 为什么绝缘电阻在规程中一般不具体规定绝缘电阻的数值 而强调 比较 或仅规定吸收比与极化指数等指标 R IR ICR L SR 绝缘电阻 绝缘材料的电阻系数L 绕组间的距离 S 绕组的表面积2 测量吸收比KK R1min R15S 1 33 测量极化指数P1P1 R10min R1min 1 5 六 测量绝缘电阻和吸收比或极化指数 几台不同电压等级 不同容量变压器的绝缘电阻 吸收比和极化指数的测试结果 六 测量绝缘电阻和吸收比或极化指数 K P1是比值 与绝缘结构的几何尺寸无关 且同一温度测量 无须换算 这对比较测量结果是很方便的 在规程中 已将极化指数列为发电机 变压器和电抗器的预防性试验项目 对进口设备 若出厂试验为P1者 应以P1的测试值来验收 在预防性试验中宜测试P1 以便分析比较 在国外 有些国家对大型电机或电力电缆等设备的绝缘试验也是用P1指标来分析的 R10min均大于R1min 说明这些变压器的吸收电流确实衰减很慢 若用吸收比来衡量变压器是否受潮 可能产生误判 用于极化指数测量时 兆欧表短路电流不应低于2mA GB50150 2006电气设备交接试验标准 4 测量绝缘电阻的注意事项 1 对于同杆双回路架空线或双母线 当一路带电 不得测量另一回路的绝缘电阻 以防感应高压损坏仪表和危急人身安全 对平行线路 也同样要注意感应电压 一般不测量其绝缘电阻 在必须测量时 要采取必要措施才能进行 如用绝缘棒接线等 2 测量大容量电机和长电缆的绝缘电阻时 通电电流很大 因而兆欧表开始指示数很小 但这并不表示被试设备绝缘不良 必须经过较长时间 才能得到正确结果 并要防止被试设备对兆欧表反充电损坏兆欧表 3 如所测绝缘电阻过低 应进行分解试验 找出绝缘电阻最低的部分 4 在阴雨潮湿的天气及环境湿度太大时 不应进行测量 一般应在干燥 晴天 环境温度不低于5 时进行测量 六 测量绝缘电阻和吸收比或极化指数 六 测量绝缘电阻和吸收比或极化指数 5 测量绝缘的吸收比时 应避免记录时间带来的误差 应准确或自动记录15S和60S的时间 6 屏蔽环装设位置 为了避免表面泄漏电流的影响 测量时应在绝缘表面加等电位屏蔽环 屏蔽环应装设在被试品的中 下部 即靠近E 端 7 兆欧表的L和E端子不能对调 4 测量绝缘电阻的注意事项 六 测量绝缘电阻和吸收比或极化指数 8 兆欧表与试品间的连线不能绞接或拖地 9 采用兆欧表测量时 应设法消除外界电磁场干扰引起的误差 1 磁耦合 因兆欧表没有防磁装置 2 电容耦合 由于带电设备与被试设备之间存在耦合电容 将使被试品中流过干扰电流 带电设备电压愈高 距被试品愈近 干扰电流愈大 因而引起的误差也愈大 3 消除外界电磁场干扰的办法 远离强电磁场进行测量 采用高电压级的兆欧表 5000V或10000V 4 测量绝缘电阻的注意事项 六 测量绝缘电阻和吸收比或极化指数 10 为便于比较 对同一设备进行测量时 应采用同样的兆欧表 同样的接线 造成不同的结果差别的原因 是由于两台不同兆欧表的负载特性不同 采用兆欧表的屏蔽端子G进行屏蔽 C 空间分布电容采用兆欧表G端子屏蔽 11 当用同一只兆欧表测量同一设备的绝缘电阻时 应采用相同的接线 否则将测量结果放在一起比较是没有意义的 4 测量绝缘电阻的注意事项 六 测量绝缘电阻和吸收比或极化指数 1 规程法接线图2 外壳屏蔽法接线图3 套管屏蔽法接线图 a 外壳接地 b 外壳不接地 4 测量绝缘电阻的注意事项 六 测量绝缘电阻和吸收比或极化指数 12 电源电池能量的影响 对晶体管兆欧表应注意检查电源电池 若其能量不足 会使测得的绝缘电阻增大 4 测量绝缘电阻的注意事项 5 影响绝缘电阻的因素 1 湿度 2 温度 3 表面脏污和受潮 4 被试设备剩余电荷的影响 增大或减小 5 兆欧表容量的影响 兆欧表容量越大越好 六 测量绝缘电阻和吸收比或极化指数 七 测量泄漏电流 测量泄漏电流是预防性试验的基本试验方法之一 它较灵敏地发现贯通的集中性绝缘缺陷 整体受潮或有贯通的受潮部分缺陷 1 测量泄漏电流的特点 1 试验电压高 并且可随意调节 2 泄漏电流可由微安表随时监视 灵敏度高 3 根据泄漏电流测量值可以换算出绝缘电阻 4 可用i f u 或i f t 的关系曲线并测量吸收比来判断绝缘缺陷 2 微安表在不同位置下的测量接线图 微安表处于不同位置时半波直流整流电路的原理接线请问哪种接线最理想 七 测量泄漏电流 3 测量时操作要点 1 按接线图接好线 并由专人认真检查接线和仪器设备 当确认无误方可通电及升压 2 在升压过程中 应密切监视被试品 试验回路及有关表计 分段读取微安表读数 3 在测量过程中 若有击穿 闪络等异常现象发生 应马上降压 以断开电源 并查明原因 详细记录 待妥善处理后 再继续测量 4 试验完毕 降压 断开电源后 均应对被试设备进行充分放电 先通过有高阻的放电棒放电 然后直接接地 否则会将微安表烧坏 电缆 变压器 发电机放电 1min增至3min 电力电容放电 5min 七 测量泄漏电流 七 测量泄漏电流 5 若是三相设备 同理应进行其他两项测量 6 按规定的要求进行详细记录 7 直流高压较高 在200kV及以上 时 由于高压直流离子空间电场分布的影响 会使周围或并列设备感应高电压 例如 在进行电缆直流耐压试验时 在其他非试验并列电缆感应高电压 在进行京广普速线变电所110kV避雷器试验时 会使周围的电容式电压互感器感应10kV多的高电压 危及检修作业人员人身安全 3 测量时操作要点 4 影响测量结果的因素 1 高压连接导线对地泄漏电流的影响 2 表面泄漏电流的影响 3 温度的影响绝缘的伏安特性 4 电源电压的非正弦波行对测量结果的影响 5 加压速度对测量结果的影响 6 微安表在不同位置时对测量结果的影响 7 试验电压极性的影响 七 测量泄漏电流 5 测量结果的分析判断 1 与规定值比较 2 比较法 还常采用不对称系数 即三相之中的最大值和最小值之比 K Imax Imin 2 3 iL f u 曲线法 近似一直线 七 测量泄漏电流 八 测量介质损耗 1 介质损失角正切值 tan 表示电介质在交流电压下的有功损耗和无功损耗之比 值越大 介质损耗越大 它反映了电介质在交流电压下的损耗性能 2 介损数学公式 3 通常使用的仪器 西林电桥QS1 八 测量介质损耗 4 AI 6000D抗干扰介质损耗测量仪 八 测量介质损耗 5 AI 6000D介损仪的工作原理 八 测量介质损耗 6 自动变频与50Hz等效 八 测量介质损耗 7 用AI 6000D做CVT自激法测量 八 测量介质损耗 8 现场试验注意事项 1 搭钩接触不良 2 接地接触不良 会引起仪器保护或数据严重波动 3 直接测量CVT或用末端屏蔽法测量电磁式PT时 会出现负介损 而改用自激法和末端加压法进行 4 空气湿度过大使介损测量值异常增大 或减小甚至为负 且不稳定 5 发电机供电时输入频率不稳定 可采用定频50Hz模式工作 6 测试线 出现隐性断路 短路 插头接触不良 7 选择正确的测量工作模式 正 反和CVT 不可选错 八 测量介质损耗 八 测量介质损耗 9 试验方法影响 由于介损测量受试验方法影响较大 应区分是试验方法误差还是仪器误差 出现问题时可首先检查接线 然后检查是否为仪器故障 10 仪器故障 用万用表测量一下测试线是否断路 或芯线和屏蔽是否短路 输入电源220V过高或过低 接地是否良好 用正 反接线测一下标准电容器或已知容量和介损的电容试品 如果结果正确 即可判断仪器没有问题 拔下所有测试导线 进行空试升压 若不能正常工作 仪器可能有故障 启动CVT测量后测量低压输出 应出现2 5V电压 否则仪器有故障 8 现场试验注意事项 9 测量结果的分析判断 1 与 规程 的规定值比较 2 tan 的测量值不应有明显变化 3 可根据电容量的变化进行分析判断 八 测量介质损耗 九 交流耐压试验 1 交流耐压试验接线 交流高压电源 调压 电压测量 控制 保护 波形改善 九 交流耐压试验 2 操作要点 1 试验前 了解被试设备的非破坏性试验项目是否合格 若有缺陷或异常 应排除缺陷 如受潮时要干燥 或异常后再进行试验 2 被试设备一般属于电容性的 由于电容电流在试验变压器线圈上会产生漏抗电压降 使试验变压器高压侧电压发生升高现象 对重要的和电容量较大的设备进行交流耐压试验时 必须在高压侧测量电压 3 试验现场围好遮拦 挂好标示牌 并派专人监护 九 交流耐压试验 2 操作要点 4 试验前 将被试设备的绝缘表面擦拭干净 对充油设备按有关规定使油静置一定时间 110kV及以下者 24h 220kV及330kV者 48h 5 调整保护球隙 使其放电电压为试验电压的110 120 连续试三次 无明显差别 并检查过流保护装置动作的可靠性 6 根据试验接线图接好线后 由专人检查 确认无误 包括引线对地距离 安全距离等 方可准备加压 7 加压前检查调压器要在 零位 升压时呼唤应答 九 交流耐压试验 2 操作要点 8 升压过程中监视电压表及其他表计的变化 在1 3US以下可稍快 其后升压均匀 约按3 US S升压 或升至额定US的时间为10 15S 9 试验中若发现表针摆动或被试设备 试验设备发出异常响声 冒烟 冒火等 应立即降压 在高压回路挂上地线 并查明原因 10 被试设备的耐压时间 凡无特殊说明者 均为1min 绝缘棒 5min 试验后挂上地线后触摸有关部位 应无发热现象 11 试验前后测量被试设备的绝缘电阻及吸收比 两次测量结果不应有明显差别 十 直流耐压试验 1 直流耐压试验的特点 1 设备较轻便 2 绝缘无介质极化损失 3 可制作伏安特性曲线 4 在进行直流耐压试验同时测量泄漏电流 电压高 易发现缺陷 5 易于发现某些设备局部缺陷 发电机 电动机的端部绝缘缺陷 2 试验电压的极性 规程 规定 在进行直流高压试验时 应采用负极性接线 电力设备绝缘分内绝缘和外绝缘 外绝缘对地电场近似 棒 板 电场 十 直流耐压试验 十一 氧化锌避雷器特性试验 十一 氧化锌避雷器特性试验 2 氧化锌避雷器试验原理接线图 3 测量运行电压下的交流泄漏电流 十一 氧化锌避雷器特性试验 十一 氧化锌避雷器特性试验 1 用山东泛华产的带电测量避雷器运行下的泄漏电流 2 避雷器泄漏电流在线监测 3 测量时注意事项 1 为便于分析 比较 测量时记录环境温度 相对湿度和运行电压 2 测量宜在瓷套表面干燥时进行 并注意相间干扰的影响 3 测量时如发现电流表计抖动或数字表数字跳动很大 可能内部存有放电 4 220kV避雷器不拆线试验 1 先上节后下节 2 做上节时拆除下节地线 十一 氧化锌避雷器特性试验 十二 绝缘子试验 1 在 规程 中 绝缘子试验是指支柱绝缘子和悬式绝缘子试验 其试验项目 1 零值绝缘子检测 66kV及以上 2 测量绝缘电阻 3 交流耐压试验 4 测量绝缘子表面污秽物的等值盐密 2 零值绝缘子检测1 主要检测悬式绝缘子串中的零值绝缘子 在运行电压下进行 2 使用仪器 火花间隙检测装置 短路叉 十二 绝缘子试验 3 交流耐压试验1 运行中的针式支柱和悬式绝缘子的试验项目可在检查零值 绝缘电阻及交流耐压试验中任选一项 玻璃悬式绝缘子不进行该三项试验 运行中自破的绝缘子应及时更换 2 试验注意事项 按试验电压标准耐压1min 在升压和耐压过程中不发生跳弧为合格 在升压和耐压过程中 如发现下列不正常现象时应停止试验 检查不正常原因 a电压表指针摆动很大 b发现瓷瓶闪络或跳弧 c被试瓷