高电压设备测试2-1

1、项目二项目二 电压互感器的测试电压互感器的测试任务一任务一 电磁式电压互感器绝缘电阻测试电磁式电压互感器绝缘电阻测试课程名称：课程名称：高电压设备测试高电压设备测试知识目标知识目标 1. 掌握兆欧表的工作原理掌握兆欧表的工作原理 2.熟悉绝缘电阻、吸收比的测量熟悉绝缘电阻、吸收比的测量 能力目标能力目标 1.能用绝缘表进行电压互感器绝缘电阻、吸收比的测能用绝缘表进行电压互感器绝缘电阻、吸收比的测量量 2. 能够在专人监护和配合下独立完成整个测试过程能够在专人监护和配合下独立完成整个测试过程 3. 能根据相关标准、规程对测试结果做出正确的判断能根据相关标准、规程对测试结果做出正确的判断和比较全面

2、的分析和比较全面的分析绝缘的非破坏性试验绝缘的非破坏性试验一、绝缘监测和诊断的基本概一、绝缘监测和诊断的基本概念念 进行绝缘监测和诊断的必要性进行绝缘监测和诊断的必要性 绝缘的监测和诊断技术分类：绝缘的监测和诊断技术分类：1. 按对设备造成的影响程度分类按对设备造成的影响程度分类 （1）非破坏性试验，亦称绝缘特性试验：非破坏性试验，亦称绝缘特性试验：在较低电压下或用 其它不会损伤绝缘的方法来测量绝缘的各种情况，从而判断绝缘内部的缺陷揭示绝缘缺陷的不同性质和发展程度。包含的种类：绝缘电阻试验、介质损耗角正切试验、局部放电试验、绝缘油的气相色谱分析等 （2 2）破坏性试验，即耐压试验）破坏性试验，

3、即耐压试验：以高于设备的正常运行电压来考核设备的电压耐受能力和绝缘水平。耐压试验对绝缘的考验严格，能保证绝缘具有一定的绝缘水平或裕度；缺点可能在试验时给绝缘造成一定的损伤包含的种类：交流耐压试验、直流耐压试验、雷电冲击耐压试验及操作冲击耐压试验 按照设备是否带电的方式分类（两类）按照设备是否带电的方式分类（两类）（1 1）（2 2）在在被试设备处于被试设备处于带电运行状态带电运行状态，对设，对设备的绝缘状况进行连续或定时的监测，通常是自动进备的绝缘状况进行连续或定时的监测，通常是自动进行的。行的。特点：特点：只能采用非破坏性试验方式。只能采用非破坏性试验方式。由于可连续监由于可连续监测，除测定

4、绝缘特性的数值外，还可分析特性随时测，除测定绝缘特性的数值外，还可分析特性随时间的变化趋势，从而显著提高了其判断的准确性间的变化趋势，从而显著提高了其判断的准确性 2. 绝缘预防性试验概念：绝缘预防性试验概念： 为了对绝缘状态作出判断，需对绝为了对绝缘状态作出判断，需对绝缘进行各种试验和监测，通称为绝缘进行各种试验和监测，通称为绝缘预防性试验。缘预防性试验。 绝缘的监测和诊断技术的三个基本环绝缘的监测和诊断技术的三个基本环节节(1).(1).传感器与测量方法：传感器与测量方法：(2).(2).数据处理：数据处理：(3).(3).绝缘诊断绝缘诊断3. 绝缘诊断规则：绝缘诊断规则： （1 1）逻辑

5、诊断逻辑诊断（2）模糊诊断）模糊诊断 （3）统计诊断）统计诊断绝缘电阻试验 电气设备的绝缘，其等值电路往往是电阻电容的混合电路。 吸收电流：由空间电荷极化造成的位移电流吸收电流：由空间电荷极化造成的位移电流公式RCRRRCCCeUUUtUt)/()()() 0()()(21211111一、主要参数及技术指标2112021210CCCUUCCCUU21222111RRRUURRRUUtteRRRCCCRRRUueRRRCCCRRRUu21221121222112122111212121)(RRRRCC电流变化规律teRRRRCCCRCRURRUdtduCRui212122121122211111

6、)()()(泄漏电流泄漏电流Ig吸收电流吸收电流ia当绝缘严重受潮或出现导电性当绝缘严重受潮或出现导电性缺陷时，缺陷时，R1、R2或两者之和显或两者之和显著减小，著减小，Ig大大增加，而大大增加，而Ia迅迅速衰减速衰减212121)(RRRRCC绝缘电阻tteCRCRRRCCRRRRCCeRRRRCCCRCRURRUUiUtR2112221221212122121212212112221)()()()()()()()(所测绝缘电阻是随测量时间变化而变化的，只有当所测绝缘电阻是随测量时间变化而变化的，只有当t时，其测量值为时，其测量值为R=R，但在绝缘电阻试验中，但在绝缘电阻试验中，特别是电容量

7、较大时，很难短时测量到特别是电容量较大时，很难短时测量到R的值，因的值，因此，在实际试验中，规程规定，只需测量此，在实际试验中，规程规定，只需测量60s时的绝时的绝缘电阻值，即缘电阻值，即R60S的值，的值，当电容量特别大时，吸收当电容量特别大时，吸收现象特别明显，如大型发电机，可以采用现象特别明显，如大型发电机，可以采用10min时时的绝缘电阻值。的绝缘电阻值。 吸收比吸收比K：定义：加压60秒时的绝缘电阻与15秒时绝缘电阻的比值 对大电容量试品（也称极化指数P）： 为加压10分钟时的绝缘电阻与1分钟时绝缘电阻的比值。 电力设备预防性试验规程等规定： 电力变压器及大型发电机凡采用沥青浸胶及烘

8、卷云母绝缘者：K值应不小于1.3，P值应不小于1.5；大型发电机采用环氧粉云母者：K值应不小于1.6，P应不小于2.0；发电机容量在200MW及以上，推荐测量K2值（加压10分钟时的绝缘电阻与1分钟时电阻之比值）。 ssRRK1560/min1min102/ RRKP绝缘状态的判定若绝缘内部有集中性导电通道，或绝缘严重受潮，则电阻R1 、R2会显著降低，泄漏电流大大增加，时间常数大为减小，吸收电流迅速衰减。即使绝缘部分受潮，只要R1与R2中的一个数值降低，值也会大为减小，吸收电流仍会迅速衰减，仍可造成吸收比K（及极化指数P，下同）的下降。当K1或接近于1，则设备基本丧失绝缘能力。 K1.3时，

9、就可判断绝缘可能受潮时，就可判断绝缘可能受潮 。不同绝缘状态下的绝缘电阻的变化曲线 二、试验设备与试验方法 采用兆欧表图图- 绝缘电阻实验原理接线示意图绝缘电阻实验原理接线示意图消除表面泄漏电流的影响消除表面泄漏电流的影响兆欧表原理I1流过线圈流过线圈1，产生力矩，产生力矩M1，I2流过流过RxR2，产生力矩，产生力矩M2，角度，角度反映力矩差反映力矩差)(1221xxRfRRRfIIfRx绝缘电阻绝缘电阻实物接线图实物接线图原理等效图原理等效图双动线圈流比计兆欧表主要由作为电源的手摇发电机 ( 或其他直流电源 ) 和作为测量机构的磁电式流比计( 双动线圈流比计 )组成。测量时，实际上是给被测

10、物加上直流电压，测量其通过的泄漏电流，在表的盘面上读到的是经过换算的绝缘电阻值。磁电式流比汁的工作原理如图 2-3 所示。在同一转轴上装有两个交叉的线圈，当两线圈通有电流时，两个线圈分别产生互为相反方向的转矩。其大小分别为 M1 = K1f1（）I1 M2= K2f2（）I2 式中 : K1 K2 比例常数；I1,I2 通过两个线圈的电流；一一线圈带动指针偏转的偏转角。当 M1M2 时，线圈转动，指针偏转。当 M1=M2 时，线圈停止转动，指针停止偏转，且两电流之比与偏转角满足如下的函数关系，即兆欧表的测量原理如图 2-4 所示。在接入被测电阻 Rx 后，构成了两条相互并联的支路，当摇动手摇发

11、电机时，两个支路分别通过电流 I1 和 I2 。可以看出 考虑到两电流之比与偏转角满足的函数关系，不难得出 =f(Rx) 可见，指针的偏转角仅仅是被测绝缘电阻 Rx 的函数，而与电源电压没有直接关系。）（321KfII）（）（）（xxRfRrRrRII4112221电子电子兆欧表兆欧表绝缘电阻试验的用途可发现两极间有穿透性的导电通道受潮表面污垢（比较有无屏蔽极时的值即可）不可发现绝缘中的局部缺陷（裂缝、气泡、开裂等）绝缘的老化（仍保持高阻值）三、泄漏电流的测量（1）试验电压高，能发现兆欧表所不能发现的某些缺陷（2）施加的直流电压逐渐升高，可观察泄漏电流的变化，以判断绝缘状况。屏蔽：电晕电流屏蔽：电晕电流和表面泄漏电流和表面泄漏电流屏蔽方法屏蔽方法 根据屏蔽的基本原则，常采用以下屏蔽方法。绝缘隔离：增大绝缘电阻，减少泄漏电流。屏蔽隔离：将被防护的电路或部件用金属屏蔽围护起来，并给屏蔽以一定的电位（包括地电位），用以阻止或减小泄漏电流，或使泄漏电流按一不产生误差的通路流动。屏蔽接地可以切断静电场，形成良好的静电屏蔽。如用金属磁性材料制成屏蔽，还可同时旁路低频和恒定磁通，形成直流电磁屏蔽。屏蔽和绝缘两种方法交替使用，还可以在不增加屏蔽总厚度的前提下获得更好的屏蔽效果。无定向结构:用双绞线、同轴电缆做信号往返通路;或采用两个相同的测量机构，使电磁感应在其中引起