电气绝缘试验方法及注意事项.doc

电气绝缘试验方法及注意事项生产设备部 卢庆华 摘 要：总结公司电气设备安装和运行中电气试验的经验，介绍电气设备绝缘试验的作用、试验方法和操作注意事项。关键词：电气试验 方法 注意事项电气设备在生产制造、安装交接和运行中都必须按要求进行电气试验，其目的是鉴定电气设备绝缘状态，测试分析电气设备技术性能，为电气设备的安全运行提供技术依据。电气绝缘试验是电气试验工作的重要内容，我公司电气设备绝缘试验，通常进行绝缘电阻和吸收比测定、直流耐压和泄漏电流测定、交流耐压试验三个项目，本文就这三个试验项目的作用、试验方法和操作注意事项，分别进行介绍，供电气试验人员实际工作中参考。1、绝缘电阻和吸收比测定1.1绝缘电阻和吸收比测定的作用电气设备的绝缘是通过绝缘材料将导电体与其他导体隔离的，因而就形成了一个电容，给电气设备的绝缘施加直流电压时，便会产生随时间衰减的充电电流、吸收电流和不随时间衰减的电导电流，这三部分电流合称为泄漏电流。电气设备绝缘电阻试验的等值电路如图1所示。图1泄漏电流中的充电电流随时间衰减，会很快下降为零；吸收电流是由于施加直流电压时，绝缘内部空间电荷的积累，使电场重新分布引起的，这种自由电荷聚集和流动的吸收现象，有时可达几分钟；电导电流是与绝缘材料电阻成反比的恒定电流，由于任何绝缘材料都不是绝对绝缘的，电导电流始终是存在的。试验电流随时间变化关系如图2所示。图中曲线1为泄漏电流；曲线2为吸收电流；曲线3为电导电流，曲线4为充电电流。图2图3为电气设备绝缘的吸收特性，反映了良好绝缘和不良绝缘中电流的变化关系，图中曲线1、2为良好绝缘的绝缘电阻与电流的变化关系，曲线3、4为不良绝缘的绝缘电阻与电流的变化关系。图3根据电气设备绝缘的吸收电流随时间衰减的特性，采用不同时间所测绝缘电阻的比值（通常取60秒和15秒绝缘电阻值的比值），来作为判断绝缘状态的一项指标，称为吸收比。吸收比式中：K吸收比； R6060秒时的绝缘电阻值； R1515秒时的绝缘电阻值。吸收比K一般能较为灵敏的反应出被试设备的绝缘状态，绝缘性能不好，尤其是绝缘受潮，吸收比会变小。而绝缘良好的电气设备，吸收比较大。1.2绝缘电阻和吸收比的试验方法电气设备绝缘电阻的一般采用兆欧表测量（俗称摇表），兆欧表有三个接线端钮，分别是“线路（L）”端、 “接地（E）”端和 “保护环（G）”，测量绝缘电阻时“L” 端接电气设备被测量部位，“E”端接地，测量时加有几百几千伏的直流电压，当环境湿度较大时，往往会在两端子之间和绝缘物表面产生泄漏电流，影响测量的结果，所以必须接入保护环消除表面泄漏电流的影响。测量时将“G” 端接到被试物需要屏蔽的部位，使表面泄漏电流不通过兆欧表测量机构，由“G” 端直接流回兆欧表内部电源负极，避免表面泄漏电流带来的误差。试验时，先将被试物相关电源断开，并短路接地充分放电。做完一次测量后也要进行放电，以免残余电荷引起测量误差。测量时应将兆欧表水平放置，接线前摇动手柄至额定转速，此时指针应指“”；再降低转速，用导线短接“L” 与“E”端指针应指“0”。然后接好试验用导线，空载摇至额定转速当指针应指“”时，再将兆欧表的“L” 端接到被试物上，同时记录时间并读取15秒与60秒的数值。1.3试验注意事项（1）同杆双回路架空线路或双母线，当其中一路带电时，不得测量另一回路绝缘电阻，以防感应高电压损坏仪表或危及人身安全。（2）雷雨时不得测量架空线路或与架空线路相连接电气设备的绝缘电阻。（3）测量电容量较大的被试物时，读取数值后应先将“L” 端接线脱离被试物，再停止摇动兆欧表，以防反充电损坏仪表。（4）测量完成后，应对被试物短路放电保证安全，同时观察放电火花大小和声音强弱也可衡量设备的绝缘状态。2、直流耐压及泄漏电流试验2.1直流耐压及泄漏电流试验的作用直流耐压及泄漏电流试验与绝缘电阻的测定本质上是相同的，与绝缘电阻测定不同的是直流耐压及泄漏电流试验时，试验电压值是逐步升高的，可以用不同电压下泄漏电流的大小来判断被试物的绝缘状态，而且最终的试验电压比较高，从而能够发现绝缘电阻测定过程中所不能发现的绝缘缺陷，特别是被试物的局部绝缘缺陷。直流耐压试验的作用是试验绝缘的抗电强度，施加的直流电压比较高，对于找出局部缺陷更具特殊意义。泄漏电流试验电压是逐步提升的，良好绝缘在一定的电压范围内，绝缘电阻值是不随试验电压变动的，如果泄漏电流随电压上升不成比例的迅速增加，则表明绝缘存在缺陷。另外良好绝缘的吸收现象应十分明显，泄漏电流应随试验时间的延长而下降，如果泄漏电流随试验时间的增加而上升，则表明绝缘存在缺陷，而且缺陷在发展，此时应延长试验时间、提高试验电压，找出绝缘缺陷。如果试验过程中，出现泄漏电流大小摆动变化，则表明被试绝缘或试验器具有放电现象，应仔细检查找出缺陷。2.2直流耐压及泄漏电流试验方法直流耐压及泄漏电流试验设备，一般由调压器、试验变压器、半导体硅堆组成的半波整流电路和测量仪表构成，试验接线如图4所示。图4接线完毕通电试验前，应经第二人检查接线及使用仪表是否正确，试验电源电压是否正确，调压器手柄是否在零位。然后合上电源开关，调节调压器使试验设备输出电压逐步升高到所需要的试验电压值，同时测量试验设备和接线的泄漏电流，并记录下来（被试绝缘的泄漏电流实际值，应为总的泄漏电流减去试验设备和接线自身的泄漏电流）。确定试验设备和接线无误后，调压器手柄回零位，切断试验电源开关，接入被试设备。对被试设备进行试验的过程中，应逐段提高试验电压，并读取相应的泄漏电流值，每点停留一分钟，以减少充电电流的影响。直流耐压的试验时间，根据相关的规程、规范确定。2.3试验注意事项（1）试验设备与被试设备连接的高压导线，应采用绝缘良好且尽量短的导线，并使其对地及其他接地部分有足够的距离，以减少杂散电流的干扰。（2）对于能分相试验的设备必须分相试验，试验一相或一相线圈时，其他相或线圈应短路接地。（3）试验过程中，如出现击穿、闪络、微安表大幅摆动或泄漏电流突变等异常情况，应立即降低试验电压，切断试验电源，查明原因并处理后再做试验。（4）试验完成后，应对被试物短路放电保证安全，同时根据被试物放电火花大小和声音的强弱可大概了解被试物绝缘情况。（5）温度对泄漏电流的影响极为显著，泄漏电流试验最好在被试物为3080时进行，在此温度范围内泄漏电流变化较为明显，低温尤其是零度以下试验，难以得到正确的试验结果。3、交流耐压试验3.1交流耐压试验的作用电气设备绝缘不良一般分两种情况，一种是普遍性劣化，是由于电气设备长期运行，受高温、电场、震动等因素的作用，使绝缘逐步老化；另一种是局部性缺陷，其劣化速度发展一般比较快，有很大的危险性。绝缘电阻和吸收比测定、直流耐压及泄漏电流试验，虽然能够发现电气设备的许多缺陷，但由于试验电压一般低于被试设备的实际工作电压，难以检测出所有的绝缘缺陷。而交流耐压试验的试验电压数倍于被试设备的实际工作电压，因而能够检测出其他试验方法不能发现的绝缘缺陷，所以交流耐压试验是鉴定电气设备绝缘强度最有效和最直接的方法，是保证电气设备绝缘水平，避免电气设备事故的重要手段，对判断电气设备能否运行具有决定性意义。3.2交流耐压的试验方法交流耐压试验的试验电压远高于被试设备的实际运行电压，是采用比电气设备运行状态更高的条件来检验绝缘水平，对于不良绝缘来说是一种破坏性试验，因此在进行交流耐压试验前，应对被试设备先进行绝缘电阻和吸收比、直流耐压和泄漏电流以及介质损失角等项目的试验，来初步鉴定被试设备的绝缘状况，如发现被试设备存在绝缘不良的问题，则应先进行检查处理，再做交流耐压试验，以免造成不应有的绝缘击穿而延长检修时间，对生产造成影响。交流耐压试验设备，应按被试设备的电压、容量等要求来选择，通常交流耐压试验设备为成套产品，常用的接线方式如图5所示。图5图中KI为过电流继电器，试验过程中如被试设备绝缘击穿，则过电流继电器应动作，切断试验电源，避免损坏试验设备；Q为球间隙，用于防止过电压，试验时一般调整为1.11.15倍的试验电压；R1为限流电阻，防止由于绝缘击穿、放电时引起的大电流损坏试验设备；R2为阻尼电阻，防止由于球间隙放电引起的电压振荡。交流耐压试验，应在其他各项绝缘试验合格后进行，防止不必要的损坏设备。通电前应做全面的检查，高压部分应保持足够的安全距离，高压引线应有足够的机械强度，所有支撑或牵引高压引线的绝缘物应有足够的绝缘和机械强度，被试设备应妥善接地。正式试验前，应在不接被试设备的情况下，对试验设备通电、升压，检查试验设备和接线是否正确、完好，调整保护球间隙放电电压为1.11.15倍的试验电压，并将试验电压调至试验电压值，持续一分钟后降压到零，切断试验电源。检查完成后，接入被试设备，合上试验电源，升压过程中应密切监视高压回路、仪表和监听被试设备。对于变压器、电动机等重要设备的升压速度，在加至1/3试验电压后，应按每秒3%试验电压的升压速度均匀升压。当升至试验电压时，开始计算时间和读取试验电压及电流值。时间到，迅速均匀地降压到零并切断试验电源。交流耐压试验的时间一般为一分钟（绝缘棒、绝缘工具及单独的有机绝缘材料，交流耐压试验的时间应为五分钟）。3.3试验注意事项（1）交流耐压试验的被试物一般属于电容性的，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，因此对重要的和电容量较大设备进行交流耐压试验时，必须在高压侧测量电压，如采用低压侧测量按变比K换算高压侧电压的方法加到被试物上，很可能超过要求的试验电压，甚至造成设备绝缘击穿。（2）禁止用冲击合闸的方法给被试设备施加电压，一般应先由零升至1/3试验电压，由1/3试验电压升至试验电压，应历经1015秒钟。试验完毕的降压过程，也应进行同样的操作。（3）对于新安装的油浸变压器，应在注油完毕静止一定时间后（大容量变压器1220小时，310千伏配电变压器56小时），才能进行