电力设备试验.ppt

电气设备绝缘试验 电力设备试验的意义 电力设备试验类别有多种 如型式试验 出厂试验 交接试验 定期试验 预知性试验 大修试验 查明故障试验等 通过试验 可以发现设备在设计 制造 运输 安装 运行中产生或隐藏的缺陷 及时排除 确保电力系统安全可靠运行 电力设备试验类别 型式试验 根据标准或产品技术条件的试验项目 对产品 一般为新产品 结构进行的鉴定试验 试验目的在于检查结构性能是否符合标准和产品技术条件 出厂试验 根据标准或产品技术条件的试验项目 对每台设备进行的检查试验 试验目的在于检查设计 操作 工艺的质量等 交接试验 根据标准和规程 用户对交货及安装后的产品进行试验 目的在于检查判定电气设备交接运输和安装过程是否遭受损伤或变化 安装工艺是否符合规定 定期试验即预防性试验 这是为了及时发现运行设备潜在的缺陷或隐患 每隔一定时间对设备定期进行的试验 例如油中溶解气体色谱分析 绕组直流电阻 绝缘电阻 介质损耗因数 直流泄漏 直流耐压 交流耐压 绝缘油试验等 预知性试验这是为了鉴定设备绝缘的寿命 搞清被试设备的绝缘是否还能继续使用一段时间 或者是否需要在近期安排更换而进行的试验 例如 发电机或调相机定子绕组绝缘老化鉴定 变压器绝缘纸 板 聚合度 油中糠醛含量试验等 大修试验指大修时或大修后做的检查试验项目 除定期试验项目外 还需作 穿心螺栓绝缘电阻 局部放电 油箱密封试验 断路器分合闸时间和速度 电动机间隙等试验 其中有些是纯属于机械方面的检查项目 大 小 修试验 指大 小 修时或大 小 修后做的检查试验项目 除定期试验项目外 还需作 变压器穿心螺栓绝缘电阻 局部放电 油箱密封试验 断路器分合闸时间和速度 电动机间隙等试验 其中有些是纯属于机械方面的检查项目查明故障试验 指定期试验或大修试验时 发现试验结果有疑问或异常 需要进一步查明故障或确定故障位置时进行的一些试验 或称诊断试验 这是在 必要时 才进行的试验项目 例如 空载电流 短路阻抗 绕组频率响应 振动 绝缘油含水量和油介损 压力释放器 变压器铁芯多点接地查找试验等 电力设备试验类别按对电力设备绝缘的危险性分 非破坏性试验 在较低 低于或接近额定电压 下进行的试验称非破坏性试验 如测量绝缘电阻 直流泄漏电流 介损 直流电阻等 破坏性试验 在高于工作电压下进行的试验称破坏性试验 如交流耐压 直流耐压等 这类试验 施加电压较高 可能对设备绝缘造成直接的损伤或累积效应 按是否停电试验分 停电试验和在线监测 停电试验存在不足之处 如试验电压低 绝缘测试只加2500V电压 有时绝缘缺陷要在高电压下才能暴露 由于绝大多数设备故障都有先兆 在线监测在故障初期就能发现 进而及时处理 避免事故的发生 按测量的信息分 电气法和非电气法 油中溶解气体色谱分析 电力设备试验类别 试验执行标准 福建省电力有限公司企业标准Q FJG10029 2 2004 电力设备交接和预防性试验规程 试行 国标GB50150 2006 电气装置安装工程电气设备交接试验标准 电力行业标准DL T596 1996 电力设备预防性试验规程 绝缘电阻试验 绝缘电阻 通常把作用于电力设备绝缘上的直流电压与流过其中稳定的体积泄漏电流之比称绝缘电阻 电力设备的绝缘电阻高表示其绝缘良好 绝缘电阻下降 表示其绝缘已经受潮或发生老化和劣化 通过测量电力设备的绝缘电阻 可以发现设备绝缘中存在的贯通性集中缺陷 表面普遍脏污或绝缘整体受潮 绝缘电阻的单位是兆欧 或M 1M 106 绝缘电阻试验常用兆欧表进行测量 兆欧表有手摇式 电动式和电子式等 电压有500V 1000V 2500V 5000V等 手摇兆欧表原理图 在磁场作用下 电流 泄漏 增大往0偏转 电流减小往 偏转 M 绝缘电阻试验测量绝缘电阻应注意的几个问题 温度影响绝缘电阻的数值 温度升高 加速绝缘介质内部分子和离子的运动 增加导电性能 使绝缘电阻值变小 负的温度系数 如温度升高10 变压器A级绝缘电阻下降1 7 1 8倍 因此测量绝缘时 要记录环境温度 比较时 要换算同一温度下的数值 不同的设备 用不同额定电压的兆欧表测量 绝缘材料的击穿电场强度与所加的电压有关 因此 不同的设备 测试时施加不同的电压 规程在这方面都作了规定 测量时 L和E的连接应正确 测量时L接被试品与大地绝缘的导电部位 E接被试品的接地端 如接错 可能使绝缘电阻测值增大 电渗效应影响测量结果 测量电容性的被试品 如电缆 变压器 在测量结束前 必须把兆欧表从测量回路断开 以免损坏兆欧表 然后对被试品充分放电 绝缘电阻试验测量绝缘电阻应注意的几个问题 绝缘电阻试验测量绝缘电阻应注意的几个问题 测量时 被试品的对外引线应拆除 并充分放电 手动兆欧表额定转速是120转 分钟 转速稳定时 接入试品开始测量 兆欧表的L和E测量引出线不要靠在一起 接高压端的L线不可放到地上 环境湿度对测量值也有影响 必须记录测量时的环境相对湿度 绝缘电阻的吸收比K R60 R15吸收比K指60秒与15秒测得绝缘电阻的比值 对于容性设备 K 1 3时 表明绝缘未受潮 绝缘电阻的极化指数极化指数 R10min R1min极化指数指10分钟与1分钟测得绝缘电阻的比值 绝缘电阻试验绝缘电阻的吸收比和极化指数 绝缘电阻试验绝缘电阻的吸收比 绝缘电阻吸收比的概念对容性设备 其绝缘介质是夹层式的 如图 绝缘电阻试验绝缘电阻的吸收比概念 I1 是泄漏电流 它不随时间变化 与绝缘电阻相对应 i2 吸收电流分量 由介质夹层极化程度决定 存在时间较长 当绝缘受潮或内部出现缺陷后 回路中时间常数减少 衰减变快 Ic 纯电容电流分量 存在时间很短 很快衰减到0 绝缘电阻试验绝缘电阻的吸收比概念 绝缘正常时的电流曲线图绝缘受潮时的电流曲线图K 1 3K 1 3 t i i i2 I ic 0 t i i i2 I ic 0 15 60 15 60 国标电气设备交接试验对变压器绝缘电阻吸收比的要求 1 变压器电压等级为35kV及以上且容量在4000kVA及以上时 应测量吸收比 与产品出厂值相比应无明显差别 在常温下应不小于1 3 当R60S大于3000M 时 吸收比可不考核 2 变压器电压等级为220kV及以上且容量在120MVA及以上时 宜用5000V兆欧表测量极化指数 测得数值与产品出厂值相比应无明显差别 在常温下应不小于1 3 当R60S大于10000M 时 极化指数不作考核要求 1 绝缘电阻换算至同一温度下 与前一次测试结果相比应无显著变化 否则应查明原因 2 35kV及以上应测量吸收比 吸收比 10 30 范围 不低于1 3 吸收比不合格时增加测量极化指数 极化指数不低于1 5 二者之一满足要求即可 3 220kV及以上应测量极化指数 省公司电气设备交接试验企业标准对变压器绝缘电阻吸收比的要求 直流泄漏电流试验 直流泄漏电流试验与绝缘电阻测量原理相同 只是施加更高的试验电压 在升压过程中可以监视泄漏电流 因而易于发现介质绝缘中的集中性缺陷 整体或贯通性部分受潮及一些未完全贯通的集中性缺陷 开裂 破损等 试验接线图 1 直流发生器一般采用 倍压整流 式的成套装置 2 微安表有接于高压侧和低压侧两种接法 3 微安表两侧须接一短路开关 直流泄漏电流试验泄漏电流曲线图 直流泄漏电流试验泄漏电流试验的其它问题 试验完毕 应对被试品充分放电 放电时 应考虑微安表的安全 当采用交流经高压 硅堆 整流产生直流时 应考虑采用滤波装置 直流泄漏试验电流换算成绝缘电阻与兆欧表测量的数值不一致 是因为试验电压较高时 绝缘表面粗糙和污秽 使端部泄漏 电晕等随着电压的升高而显著增加 绝缘电阻值不是线性常数 介质损失角正切值tg 测量 试验测出电力设备的直流泄漏电流大 损耗大 说明其绝缘不好 但这只是在直流电压作用下的情况 电力系统中的设备 大部分是在交流工频电压下运行工作 通过测量试品在交流电压下的损耗 可以真实地反映出绝缘介质的情况 测量设备的tg 能反映出设备绝缘介质的损耗 进而对设备绝缘情况作出判断 介质损失角正切值tg 测量 测量被试品的tg 可以发现试品整个介质绝缘的分布性缺陷 全部绝缘均匀受潮 绝缘普遍老化 如果试品绝缘的缺陷是集中性的或其缺陷只占整体中的小部分 则测量tg 不一定被发现 测量电力设备的tg 时 兼测设备的电容值 作为判断的参考 介质损失角正切值tg 测量 tg IR Ic表征介质单位体积内有功电流和无功电流的比值 能实际反映出介质的损耗情况 进而作出判断 介质损失角正切值tg 测量 电力设备的介质损失角正切值tg 测量 有正接法和反接法两种 当试品一极对地绝缘 另一极接地时 要采用反接法测量 当试品两极都对地绝缘时 采用正接法 正接法测量准确度更高 反接法试验接线正接法试验接线 交流耐压试验试验意义 各种电气试验各有所长 分别发现一些缺陷 及时反映绝缘状况 但因试验电压都低于额定电压 对设备安全运行的保证不够有力 交流耐压试验对设备施加比额定电压高得多的电压 可有效发现绝缘内部集中性缺陷 也可使绝缘存在的潜在性缺陷得到发展以致击穿 还可发现一些非破坏性试验较难发现的问题 交流耐压试验所采用的电压比运行电压高得多 耐压试验后 即使试品正常未击穿 但也会对设备造成 累积 效应 破坏绝缘影响使用寿命 因此 它是破坏性试验 交流耐压试验交流耐压试验接线图 交流耐压试验交流耐压试验应注意的问题 交流耐压试验前 应先进行各种非破坏性试验 如绝缘电阻 tg 直流泄漏等 并对各项结果进行综合分析 判断设备绝缘是否受潮或存在缺陷 若存在问题 应先处理消除后 方可进行交流耐压试验 试验前应对被试设备进行认真检查 如设备上是否有遗留物 变压器 互感器的非被试侧 变压器的其它两相等 互感器的二次侧 是否短路接地 充油或充气设备是否充足且油 气 试验合格并充分静置 开关的分合位置是否正确等 交流耐压试验交流耐压试验应注意的问题 对重要的电力设备进行耐压时须配置球隙保护 并进行保护间隙调整 必须认真整定试验变压器的过电流保护 试验时 电压从低至高应均匀缓慢升压 耐压时间到后 应将电压降零后才可断开电源 必须保证试验电源的波形是正弦交流波 不得有畸变 否则将给试验结果带来误差 交流耐压试验交流耐压试验应注意的问题 对 容性 设备进行耐压试验时 一定要在高压侧测量试验电压 否则有 容升 现象 交流耐压试验等值电路图 R L C从相量图可以看出 容性 试品