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兆欧表的使用 五凌电力有限公司黑麋峰电厂二0一一年一月 主讲人 刘平 一 什么叫兆欧表 数字兆欧表又叫摇表也可以称为绝缘电阻测试仪 是一种简便 常用的测量高电阻的直读式仪表 可用来测量电路 电机绕组 电缆 电气设备等的绝缘电阻 手摇式兆欧表 电动式兆欧表 兆欧表原理 当以120转 分速度均匀摇动手柄时 表内的直流发电机输出该表的额定电压 在线圈1与被测电阻间有电流I1 在线圈2与表内附加电阻R2有电流I2 两种电流与磁场作用产生相反的力矩 当I1电流最大 即被测电阻为0 指针指向刻度0 当I2电流最大 即开路状态 指针指向刻度无穷大 当被测电阻为一定值时 指针指在被测电阻的数值 由于兆欧表没有游丝 不能产生反作用力矩 所以兆欧表在不测时停留在任意位置 即不定位 而不是回到零 这跟其他指针式的仪表有区别的 兆欧表由一个手摇发电机 表头和三个接线柱 即l 线路端 e 接地端 g 屏蔽端 组成 试验时接线必须正确无误 兆欧表有三个接线桩 E 接地 L 线路 和 G 保护环或叫屏蔽端子 保护环的作用是消除表壳表面 L 与 E 接线桩间的漏电和被测绝缘物表面漏电的影响 在测量电气设备对地绝缘电阻时 L 用单根导线接设备的待测部位 E 用单根导线接设备外壳 如测电气设备内两绕组之间的绝缘电阻时 将 L 和 E 分别接两绕组的接线端 当测量电缆的绝缘电阻时 为消除因表面漏电产生的误差 L 接线芯 E 接外壳 G 接线芯与外壳之间的绝缘层 实施绝缘电阻测试的目的 影响绝缘电阻测量值的因素有 温度 湿度 测量电压及作用时间 绕组中残存电荷和绝缘的表面状况等 通过测量电气设备的绝缘电阻 可以达到如下目的 a 了解绝缘结构的绝缘性能 由优质绝缘材料组成合理的绝缘结构或绝缘系统 应该具有良好的绝缘性能和较高的绝缘电阻值 b 了解电器产品绝缘性能状况 电器产品绝缘处理不佳 其绝缘性能将明显下降 C 了解绝缘受潮及受污染情况 当电气设备的绝缘受潮及受污染后 其绝缘电阻通常会明显下降 D 检验绝缘是否承受耐电压试验 若在电气设备的绝缘电阻低于某一限值时进行耐电压测试 将会产生较大的试验电流 造成热击穿而损坏电气设备的绝缘 因此 通常各式各样试验标准均规定在耐电压试验前 先测量绝缘电阻 二 兆欧表的使用方法及注意事项 1 测量前先将兆欧表进行一次开路和短路试验 检查兆欧表是否正常 具体操作为 将两连接线开路 摇动手柄指针应指在无穷大处 再把两连接线短接一下 指针应指在零处 2 被测设备必须与其他电源断开 测量完毕一定要将被测设备充分放电 约需2 3分钟 以保护设备及人身安全 3 兆欧表与被测设备之间应使用单股线分开单独连接 并保持线路表面清洁干燥 避免因线与线之间绝缘不良引起误差 4 摇测时 将兆欧表置于水平位置 摇把转动时其端钮间不许短路 摇测电容器 电缆时 必须在摇把转动的情况下才能将接线拆开 否则反充电将会损坏兆欧表 5 为了防止被测设备表面泄漏电阻 使用兆欧表时 应将被测设备的中间层 如电缆壳芯之间的内层绝缘物 接于保护环 6 摇动手柄时 应由慢渐快 均匀加速到120r min 并注意防止触电 摇动过程中 当出现指针已指零时 就不能再继续摇动 以防表内线圈发热损坏 7 禁止在雷电天气或在邻近有带高压导体的设备处使用兆欧表测量 8 应视被测设备电压等级的不同选用合适的绝缘电阻测试仪 一般额定电压在500伏以下的设备 选用500伏或1000伏的兆欧表 额定电压在500伏及以上的设备 选用1000 2500伏的兆欧表 量程范围的选用一般应注意不要使其测量范围过多的超过所测设备的绝缘电阻值 以免使读数产生较大的误差 三 使用兆欧表测量绝缘工作要求 1 使用摇表测量高压设备绝缘 应由两人担任 2 测量用的导线 应使用绝缘导线 其端部应有绝缘套 3 测量绝缘时 必须将被测设备从各方面断开 验明无电压 确实证明设备无人工作后 方可进行 在测量中禁止他人接近设备 在测量绝缘前后 必须将被试设备对地放电 测量线路绝缘时 应取得对方允许后方可进行 4 在有感应电压的线路上 同杆架设的双回线路或单回路与另一线路有平行段 测量绝缘时 必须将另一回线路同时停电 方可进行 雷电时 严禁测量线路绝缘 5 在带电设备附近测量绝缘电阻时 测量人员和摇表安放位置 必须选择适当 保持安全距离 以免摇表引线或引线支持物触碰带电部分 移动引线时 必须注意监护 防止工作人员触电 四 电力设备预防性试验规程 对绝缘电阻的要求 1 绝缘电阻在绝缘结构的两个电极之间施加的直流电压值与流经该对电极的泄流电流值之比 常用兆欧表直接测得绝缘电阻值 本规程中 若无说明 均指加压1min时的测得值 2 吸收比在同一次试验中 1min时的绝缘电阻值与15s时的绝缘电阻值之比 3 极化指数在同一次试验中 10min时的绝缘电阻值与1min时的绝缘电阻值之比 进行绝缘试验时 被试品温度不应低于 5 户外试验应在良好的天气进行 且空气相对湿度一般不高于80 定子绕组的绝缘电阻 吸收比或极化指数 试验周期 1 1年或小修时 2 大修前 后 试验要求 1 绝缘电阻值自行规定 若在相近试验条件 温度 湿度 下 绝缘电阻值降低到历年正常值的1 3以下时 应查明原因 2 各相或各分支绝缘电阻值的差值不应大于最小值的100 3 吸收比或极化指数 沥青浸胶及烘卷云母绝缘吸收比不应小于1 3或极化指数不应小于1 5 环氧粉云母绝缘吸收比不应小于1 6或极化指数不应小于2 0 试验说明 额定电压为1000V以上者 采用2500V兆欧表 量程一般不低于10000M 转子绕组的绝缘电阻 试验周期 1 小修时 2 大修中转子清扫前 后 试验要求 1 绝缘电阻值在室温时一般不小于0 5M 试验说明 1 采用1000V兆欧表测量 2 对于300MW及以上的隐极式电机 转子绕组的绝缘电阻值在10 30 时不小于0 5M 发电机的励磁回路所连接的设备 不包括发电机转子和励磁机电枢 的绝缘电阻 试验周期 1 小修时 2 大修时 试验要求 1 绝缘电阻值不应低于0 5M 否则应查明原因并消除 试验说明 1 小修时用1000V兆欧表 2 大修时用2500V兆欧表 发电机组轴承的绝缘电阻 试验周期 大修时 试验要求 1 立式水轮发电机组的推力轴承每一轴瓦不得低于100M 油槽充油并顶起转子时 不得低于0 3M 2 所有类型的水轮发电机 凡有绝缘的导轴承 油槽充油前 每一轴瓦不得低于100M 检温计绝缘电阻 试验周期 大修时 试验要求 绝缘电阻值自行规定 试验说明 用250V及以下的兆欧表 交流电动机的绝缘电阻 试验周期 小修时 大修时 试验要求 1 绝缘电阻值 a 额定电压3000V以下者 室温下不应低于0 5M b 额定电压3000V及以上者 交流耐压前 定子绕组在接近运行温度时的绝缘电阻值不应低于UnM 取Un的千伏数 下同 投运前室温下 包括电缆 不应低于UnM c 转子绕组不应低于0 5M 2 吸收比自行规定 试验说明 1 500kW及以上的电动机 应测量吸收比 或极化指数 2 3kV以下的电动机使用1000V兆欧表 3kV及以上者使用2500V兆欧表 3 小修时定子绕组可与其所连接的电缆一起测量 转子绕组可与起动设备一起测量 4 有条件时可分相测量 变压器的绝缘电阻 吸收比 极化指数 试验周期 1 1 3年或自行规定 2 大修后 3 必要时 试验要求 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明显变化 2 吸收比 10 30 范围 不低于1 3或极化指数不低于1 5 试验说明 1 采用2500V或5000V兆欧表 2 测量前被试绕组应充分放电 3 测量温度以顶层油温为准 尽量使每次测量温度相近 4 尽量在油温低于50 时测量 不同温度下的绝缘电阻值一般可按下式换算式中R1 R2分别为温度t1 t2时的绝缘电阻值 5 吸收比和极化指数不进行温度换算 变压器铁芯 有外引接地线的 绝缘电阻 试验周期 1 1 3年或自行规定 2 大修后 3 必要时 试验要求 1 与以前测试结果相比无显著差别 2 运行中铁芯接地电流一般不大于0 1A 试验说明 1 采用2500V兆欧表 对运行年久的变压器可用1000V兆欧表 2 夹件引出接地的可单独对夹件进行测量 变压器穿心螺栓 铁轭夹件 绑扎钢带 铁芯 线圈压环及屏蔽等的绝缘电阻 试验周期 1 大修后 2 必要时 试验要求 220kV及以上者绝缘电阻一般不低于500M 其它自行规定 试验说明 1 采用2500V兆欧表 对运行年久的变压器可用1000V兆欧表 2 连接片不能拆开者可不进行 电流互感器绕组及末屏的的绝缘电阻 试验周期 1 投运前 2 1 3年 3 大修后 4 必要时 试验要求 1 绕组绝缘电阻与初始值及历次数据比较 不应有显著变化 2 电容型电流互感器末屏对地绝缘电阻一般不低于1000M 试验说明 采用2500V兆欧表 电压互感器绕组及末屏的的绝缘电阻 试验周期 1 1 3年 2 大修后 3 必要时 试验要求 一次绕组用2500V兆欧表 二次绕组用1000V或2500V兆欧表 真空断路器的绝缘电阻 试验周期 1 1 3年 2 大修后 试验要求 1 整体绝缘电阻参照制造厂规定或自行规定 2 断口和用有机物制成的提升杆的绝缘电阻不应低于如下数值 运行中不小于300M 大修后不小于1000M 高压开关柜辅助回路和控制回路的绝缘电阻 试验周期 1 1 3年 2 大修后 试验要求 绝缘电阻不应低于2M 试验说明 采用1000V兆欧表 套管主绝缘及电容型套管末屏对地绝缘电阻 试验周期 1 1 3年 2 大修后 3 必要时 试验要求 1 主绝缘的绝缘电阻值不应低于10000M 2 末屏对地的绝缘电阻不应低于1000M 试验说明 采用2500V兆欧表 支柱绝缘子和悬式绝缘子绝缘电阻 试验周期 1 5年 试验要求 1 针式支柱绝缘子的每一元件和每片悬式绝缘子的绝缘电阻不应低于300M 500kV悬式绝缘子不低于500M 2 半导体釉绝缘子的绝缘电阻自行规定 试验说明 1 采用2500V及以上兆欧表 2 棒式支柱绝缘子不进行此项试验 电缆主绝缘绝缘电阻 试验周期 1 重要电缆 1年 2 一般电缆 a 3 6 6kV及以上3年 b 3 6 6kV以下5年 试验要求 自行规定 试验说明 0 6 1kV电缆用1000V兆欧表 0 6 1kV以上电缆用2500V兆欧表 6 6kV及以上电缆也可用5000V兆欧表 电缆外护套绝缘电阻 试验周期 1 重要电缆 1年 2 一般电缆 a 3 6 6kV及以上3年 b 3 6 6kV以下5年 试验要求 每千米绝缘电阻值不应低于0 5M 试验说明 采用500V兆欧表 当每千米的绝缘电阻低于0 5M 时应判断外护套是否进水 本项试验只适用于三芯电缆的外护套 电缆内衬层绝缘电阻 试验周期 1 重要电缆 1年 2 一般电缆 a 3 6 6kV及以上3年 b 3 6 6kV以下5年 试验要求 每千米绝缘电阻值不应低于0 5M 试验说明 采用500V兆欧表 当每千米的绝缘电阻低于0 5M 时应判断外护套是否进水 电容器极对壳绝缘电阻 试验周期 1 投运后1年内 2 1 5年 试验要求 不低于2000M 试验说明 1 串联电容器用1000V兆欧表 其它用2500V兆欧表 2 单套管电容器不测 耦合电容器极间绝缘电阻 试验周期 1 投运后1年内 2 1 5年 试验要求 不低于5000M 试验说明 用2500V兆欧表 断路器电容器绝缘电阻 试验周期 1 断路器大修后 2 1 3年 试验要求 不低于5000M 试验说明 用2500V兆欧表 电抗器绝缘电阻 试验周期 1 大修后 2 1 5年 试验要求 一般不低于1000M 20 试验说明 用2500V兆欧表 金属氧化物避雷器绝缘电阻 试验周期 1 发电厂 变电所避雷器每年雷雨季节前 2 必要时 试验要求 1 35kV以上 不低于2500M 2 35kV及以下 不低于1000M 试验说明 用2500V及以上兆欧表 封闭母线绝缘电阻 试验周期 大修时 试验要求 1 额定电压为15kV及以上全连式离相封闭母线在常温下分相绝缘电阻值不小于50M 试验说明 用2500V兆欧表 二次电源回路绝缘电阻 试验周期 1 大修时 2 更换二次线时 试验要求 1 直流小母线和控制盘的电压小母线 在断开所有其它并联支路时不应小于10M 2 二次回路的每一支路和断路器 隔离开关 操作机构的电源回路不小于1M 在比较潮湿的地方 允许降到0 5M 试验说明 采用500V或1000V兆欧表 封闭母线绝缘电阻 试验周期 大修时 试验要求 1 额定电压为15kV及以上全连式离相封闭母线在常温下分相绝缘电阻值不小于50M 试验说明 用2500V兆欧表 SF6断路器和GIS辅助回路和控制回路绝缘电阻 试验周期 1 1 3年 2 大修后 试验要求 绝缘电阻不低于2M 试验说明 用500V或1000V兆欧表 五 关于绝缘电阻测量的几个问题 为什么测绝缘时 不但要求测单纯的阻值 而且还要求测吸收比 极化指数 有什么意义 在绝缘测试中 某一个时刻的绝缘电阻值是不能全面反映试品绝缘性能的优劣的 这是由于以下两方面原因 一方面 同样性能的绝缘材料 体积大时呈现的绝缘电阻小 体积小时呈现的绝缘电阻大 另一方面 绝缘材料在加上高压后均存在对电荷的吸收比过程和极化过程 所以 电力系统要求在主变压器 电缆 电机等许多场合的绝缘测试中应测量吸收比 即R60s和R15s的比值 和极化指数 即R10min和R1min比值 并以此数据来判定绝缘状况的优劣 在高压高阻的测试环境中 为什么要求仪表接 G 端连线 在被测试品两端加上较高的额定电压 且绝缘阻值较高时 被测试品表面受潮湿 污染引起的泄漏较大 示值误差就大 而仪表 G 端是将被测试品表面泄漏的电流旁路 使泄漏电流不经过仪表的测试回路 消除泄漏电流引起的误差 能不能用兆欧表直接测带电的被测试品 结果有什么影响 为什么 为了人身安全和正常测试 原则上是不允许测量带电的被测试品 若要测量带电被测试品 不会对仪表造成损坏 短时间内 但测试结果是不准确的 因为带电后 被测试品便与其它试品连结在一起 所以得出的结果不能真实的反映实际数据 而是与其它试品一起的并联或串联阻值 用兆欧表测量绝缘电阻时 有哪些因素会造成测量数据不准确 为什么 1 电池电压不足 电池电压欠压过低 造成电路不能正常工作 所以测出的读数是不准确的 2 测试线接法不正确 误将 L G E 三端接线接错 或将 G L 连线 G E 连线接在被测试品两端 3 G 端连线未接 被测试品由于受污染潮湿等因素造成电流泄漏引起的误差 造成测试不准确 此时必须接好 G 端连线防止泄漏电流引起误差 4 干扰过大 如果被测试品受环境电磁干扰过大 造成仪表读数跳动 或指针晃动 造成读数不准确 5 人为读数错误 在用指针式兆欧表测量时 由于人为视角误差或标度尺误差造成示值不准确 6 仪表误差 仪表本身误差过大 需要重新校对 如何测量二次回路的绝缘电阻 1 屏 柜 上二次回路 在屏 柜 端子排处将所有的外部引入的回路及电缆断开 分别将所有电流 电压 直流控制信号回路端子连接在一起 将不能承受高压的部件 电容器 半导体器件等 拆掉或短接 用1000V兆欧表测量各回路对地及各回路相互间的绝缘电阻 2 整个二次回