电气设备绝缘试验

1、 电力设备绝缘在运行中受到电、热、机械、不良电力设备绝缘在运行中受到电、热、机械、不良环境等各种因素的作用，其性能将逐渐劣化，以环境等各种因素的作用，其性能将逐渐劣化，以致出现缺陷，造成故障，引起供电中断。致出现缺陷，造成故障，引起供电中断。 为了对绝缘状态作出判断，为了对绝缘状态作出判断，需对绝缘进行各种试验和检测，通称为绝缘预防性试验。需对绝缘进行各种试验和检测，通称为绝缘预防性试验。绝缘的测试和诊断技术分类：绝缘的测试和诊断技术分类：1 1）按照对设备造成的影响程度分类（两类）按照对设备造成的影响程度分类（两类）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

2、用其在较低电压下或用其它不会损伤绝缘的方法测量绝缘的不同特性，采用综合分它不会损伤绝缘的方法测量绝缘的不同特性，采用综合分析的方法来判断绝缘内部的缺陷析的方法来判断绝缘内部的缺陷 包含的种类包含的种类：绝缘电阻和泄漏电流的试验、介质损耗角正绝缘电阻和泄漏电流的试验、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切试验、局部放电试验、绝缘油的气相色谱分析等 破坏性试验，即耐压试验破坏性试验，即耐压试验：以高于设备的正常运行电压来考：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

3、的绝缘水平或裕度；缺点是可能严格，能保证绝缘具有一定的绝缘水平或裕度；缺点是可能在试验时给绝缘造成一定的损伤，同时不能反映绝缘缺陷的在试验时给绝缘造成一定的损伤，同时不能反映绝缘缺陷的性质性质 包含的种类包含的种类：交流耐压试验、直流耐压试验、雷电冲击耐压：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试验及操作冲击耐压试验 在离线的测试和诊断时，要求被试设备退出运行在离线的测试和诊断时，要求被试设备退出运行状态，通常是周期性间断地施行，试验周期由状态，通常是周期性间断地施行，试验周期由规程（规程（DL/T 596DL/T 596）规定）规定可采用破坏性试验和非破坏性试验两种方

4、式，可采用破坏性试验和非破坏性试验两种方式，两种方式是相辅相成的。耐压试验往往是在非破坏性试验两种方式是相辅相成的。耐压试验往往是在非破坏性试验之后才进行。缺点是对绝缘耐压水平的判断比较间接，尤之后才进行。缺点是对绝缘耐压水平的判断比较间接，尤其对于周期性的离线试验更不易判断准确其对于周期性的离线试验更不易判断准确 在线监测则是在被试设备处于带电工作运行的条件在线监测则是在被试设备处于带电工作运行的条件下，对设备的绝缘状况进行连续或定时的监测，通常是自动下，对设备的绝缘状况进行连续或定时的监测，通常是自动进行的进行的只能采用非破坏性试验方式。由于可连续监测，除测只能采用非破坏性试验方式。由于可

5、连续监测，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而显著提高了其判断的准确性 正确选用各种传感器及测量手段，正确选用各种传感器及测量手段，检测或监测被试对象的种种特性，采集各种特性参数；检测或监测被试对象的种种特性，采集各种特性参数；对原始的杂乱信息加以分析处理对原始的杂乱信息加以分析处理( (数据处理数据处理) )，去除干扰，提取反映被试对象运行状态最敏感、有效的特去除干扰，提取反映被试对象运行状态最敏感、有效的特征参数；征参数；根据提取的特征参数和对绝缘老化过程的知根据提取的特征参数和对绝缘老化过

6、程的知识以及运行经验，参照有关规程对绝缘运行状态进行识别、识以及运行经验，参照有关规程对绝缘运行状态进行识别、判断，即完成诊断过程。并对绝缘的发展趋势进行预测，判断，即完成诊断过程。并对绝缘的发展趋势进行预测，从而对故障提供预警，并能为下一步的维修决策提供技术从而对故障提供预警，并能为下一步的维修决策提供技术根据。根据。 1 1）测量绝缘电阻与吸收比的工作原理）测量绝缘电阻与吸收比的工作原理 2 2）测量绝缘电阻与吸收比的方法）测量绝缘电阻与吸收比的方法 3 3）泄漏电流的测量）泄漏电流的测量 4 4）测量绝缘电阻和泄漏电流的功效）测量绝缘电阻和泄漏电流的功效 5 5）测量绝缘电阻和泄漏电流的

7、注意事项）测量绝缘电阻和泄漏电流的注意事项0)(stiigI随时间随时间，最终达，最终达I Ig g 1 1）测量绝缘电阻与吸收比的工作原理）测量绝缘电阻与吸收比的工作原理2) 绝缘电阻：绝缘电阻：施加直流电压时测得的电阻，通常指吸收施加直流电压时测得的电阻，通常指吸收电流衰减完毕后测得的稳态电阻值。电流衰减完毕后测得的稳态电阻值。吸收比：吸收比：6015156015601/IIIUIURRKK11，K1值越大，表示吸收现象越显著，绝缘的性能越好值越大，表示吸收现象越显著，绝缘的性能越好3)若绝缘内部有集中性导电通道，或绝缘受潮，则电阻若绝缘内部有集中性导电通道，或绝缘受潮，则电阻R R会显会

8、显著降低，泄漏电流大大增加，吸收电流迅速衰减。吸收比著降低，泄漏电流大大增加，吸收电流迅速衰减。吸收比K K下降。当下降。当K K1 1或接近于或接近于1 1，则设备基本丧失绝缘能力。，则设备基本丧失绝缘能力。 介质的吸收现象介质的吸收现象11221U2U2C1C2R1RUUi21210CCCUU21120CCCUU2111RRRUU2112RRRUU:0t电压按电容反比分配电压按电容反比分配:t电压按电阻正比分配电压按电阻正比分配110UU220UU电压过渡过程：电压过渡过程：teRRRCCCRRRUu2112122111teRRRCCCRRRUu2122112122212121)(RRRR

9、CC时间常数时间常数 衰减很快衰减很快,几秒内就进入稳态几秒内就进入稳态21,RR,ai则则 我国电力行业标准我国电力行业标准DL/T596DL/T59619961996即电力设备预防性试验规即电力设备预防性试验规程等规定：程等规定：电力变压器及大型发电机凡采用沥青浸胶及云母绝缘者：电力变压器及大型发电机凡采用沥青浸胶及云母绝缘者：K K值应不小于值应不小于1.31.3，P P值应不小于值应不小于1.51.5大发电机当采用环氧粉云母者大发电机当采用环氧粉云母者：K K值应不小于值应不小于1.61.6，P P应不小应不小于于2.02.0。 EGLEGL表面电导体积电导绝 缘屏蔽环 例例： 5)测

10、试功效测试功效 :可有效地发现：（可有效地发现：（1）两极间有穿透性的导电通道）两极间有穿透性的导电通道 （2）整体受潮或局部严重受潮）整体受潮或局部严重受潮 （3）表面污秽）表面污秽 不能发现的缺陷：不能发现的缺陷： (1) 绝缘中的局部缺陷绝缘中的局部缺陷 (2) 绝缘的老化绝缘的老化 判断方法：将所测电阻值与标准及以往历史数据比判断方法：将所测电阻值与标准及以往历史数据比 较较试验电压比兆欧表工作电压高得多试验电压比兆欧表工作电压高得多:35kV以下设备：以下设备：1030kV110kV及以上设备：及以上设备：40kV电压可随意调节，可监测泄漏电流的变化电压可随意调节，可监测泄漏电流的变

11、化能发现兆欧表不能发现的某些绝缘缺陷能发现兆欧表不能发现的某些绝缘缺陷 1234)( Ai)(kVUtU2/tU发电机泄漏电流变化曲线发电机泄漏电流变化曲线 1良好绝缘；良好绝缘；2受潮绝缘；受潮绝缘；3有集中性缺陷；有集中性缺陷；4有危险的集中性缺陷有危险的集中性缺陷试验原理：试验原理：绝缘设备绝缘设备施加直流高压时，会施加直流高压时，会流过泄漏电流，对于流过泄漏电流，对于良好的绝缘，泄漏电良好的绝缘，泄漏电流随试验电压流随试验电压U U成直线成直线上升，且数值较小上升，且数值较小（如图曲线（如图曲线1 1），当绝），当绝缘受潮时，电流数值缘受潮时，电流数值如曲线如曲线2 2所示。如绝缘所示

12、。如绝缘中有集中性缺陷时，中有集中性缺陷时，则泄漏电流在超过一则泄漏电流在超过一定试验电压时将剧烈定试验电压时将剧烈增加，缺陷越严重，增加，缺陷越严重，泄漏电流值发生剧增泄漏电流值发生剧增的试验电压值愈低。的试验电压值愈低。1)泄漏电流实验接线图泄漏电流实验接线图RVkVC2PVTOTVA1PVSAaba接线接线：测量准确，测量准确，A 表在低压侧，表在低压侧，读数操作安全，但试品不接地读数操作安全，但试品不接地 b接线接线：试品一端接地，测量系统在高压侧。为防止测量系统和试品高压侧电试品一端接地，测量系统在高压侧。为防止测量系统和试品高压侧电极极及引线的电晕，需加屏蔽。仪表在高压侧，操作观察

13、时特别注意安全及引线的电晕，需加屏蔽。仪表在高压侧，操作观察时特别注意安全试验方法试验方法被试品额定电压被试品额定电压35kv35kv及以下施加及以下施加1030kv1030kv直流电压直流电压被试品额定电压被试品额定电压110kv110kv及以上施加及以上施加40kv40kv直流电压直流电压试验时按级试验时按级0.50.5倍试验电压分阶段升高倍试验电压分阶段升高每阶段停留每阶段停留1min1min，读微安表读数即为泄漏电流，读微安表读数即为泄漏电流绘制泄漏电流与加压时间、泄漏电流与试验电压绘制泄漏电流与加压时间、泄漏电流与试验电压关系曲线后进行分析关系曲线后进行分析注意事项：注意事项：、用一

14、开关将微安表短路，以保护微安表、用一开关将微安表短路，以保护微安表2 2、试验完毕，必须先将被试品上的剩余电荷放掉、试验完毕，必须先将被试品上的剩余电荷放掉3 3、试验小容量试品时，需接入滤波电容以减小电压、试验小容量试品时，需接入滤波电容以减小电压脉动脉动 4 4、测量结果不应作为最后定论，应与下列数据比较：、测量结果不应作为最后定论，应与下列数据比较： （1 1）、历史资料）、历史资料 （2 2）、同类设备数据）、同类设备数据 （3 3）、同一设备不同部位（不同相）的数据）、同一设备不同部位（不同相）的数据 当当K2K2时，有缺陷存在时，有缺陷存在 三三项项中中的的最最小小值值三三相相中中

15、的的最最大大值值不不平平衡衡系系数数 K 1 1、两极间穿透性的导电通道、两极间穿透性的导电通道 2 2、绝缘受潮、绝缘受潮 3 3、表面污垢、表面污垢 1 1、绝缘的局部缺陷（局部损伤或裂缝、含有气泡、绝缘的局部缺陷（局部损伤或裂缝、含有气泡、 绝缘分层、脱开等）绝缘分层、脱开等） 2 2、绝缘的老化（此时的绝缘电阻还相当高）、绝缘的老化（此时的绝缘电阻还相当高）1)1)测试功效测试功效有效有效：整体受潮、全面老化整体受潮、全面老化 b小电容试品的严重局部缺陷小电容试品的严重局部缺陷 c绕组上附积油泥绕组上附积油泥 d绝缘油脏污劣化等绝缘油脏污劣化等 很少有效：大容量设备的局部缺陷很少有效：

16、大容量设备的局部缺陷 如果绝缘内的缺陷不是分布性而是集中性如果绝缘内的缺陷不是分布性而是集中性的，则测的，则测tgtg就不灵敏，且被测试品的体就不灵敏，且被测试品的体积越大，就越不灵敏。原因积越大，就越不灵敏。原因： 得：得： 若若V2V1，则，则C2C1 ,得：得： 只有缺陷部分较大时，在整体只有缺陷部分较大时，在整体tg中才明中才明显。显。2221212tgUCtgUCtgCU212211CCtgCtgCtg2121tgCCtgtgtgtgtgtgtgtg法判断绝缘状况时，必须着重历史的比较以及法判断绝缘状况时，必须着重历史的比较以及处于同样运行条件下的同类型其他设备的比较，即使处于同样运

17、行条件下的同类型其他设备的比较，即使tgtg未超过标准，但与过去比较有明显增大时，就必须未超过标准，但与过去比较有明显增大时，就必须进行处理，以免在运行中发生事故。进行处理，以免在运行中发生事故。NC4C4R3RxCxRABPUCD1I2I2). 西林电桥西林电桥通常施加通常施加 510kV交流电压交流电压电桥平衡时：电桥平衡时：0ABU即：即：CBCAUUBDADUUBDCBADCAUUUU4231ZZZZ或或3241ZZZZxxCjRZ111NCjZ1244411CjRZ33RZ )1 (2424234CRRCRCNxNxCCRCRRR4242242423)1 (441CRCRtgxx10

18、02f100004R取取则：则：)(1010044444FCCCRtg3). 西林电桥接线西林电桥接线正接线：正接线：点接地，点接高压，试品两端不能接地。电桥可调部分点接地，点接高压，试品两端不能接地。电桥可调部分处于低电位，调试方便安全，主要用于实验室试验处于低电位，调试方便安全，主要用于实验室试验 反接线：反接线：点接高压，点接地，试品一端直接接地。电桥本体应有点接高压，点接地，试品一端直接接地。电桥本体应有高绝缘强度，高绝缘强度，有可靠的接地线有可靠的接地线 ，适用于现场试验，适用于现场试验正接线正接线NC4C4R3RxCxRABPCDU西林电桥反接线西林电桥反接线有许多有许多一端接地的

19、试品，如一端接地的试品，如敷设在地下的电缆及敷设在地下的电缆及摆在地面的重大电气摆在地面的重大电气设备，要改成对地绝设备，要改成对地绝缘是不可能的，只能缘是不可能的，只能改变电桥回路的接地改变电桥回路的接地点。这样就产生了一点。这样就产生了一种反接法的西林电桥种反接法的西林电桥 4). 测量的影响因素测量的影响因素tg（1）温度的影响）温度的影响尽可能在尽可能在1030的条件下测量的条件下测量（2）试验电压的影响）试验电压的影响测量测量 与与 的关系，有助的关系，有助 于判断绝缘的状态和缺陷的类型，图于判断绝缘的状态和缺陷的类型，图3-13tgU（4）试品电容量的影响）试品电容量的影响对电容量

20、大的试品，测对电容量大的试品，测 不灵敏，应分别测量各部分的不灵敏，应分别测量各部分的tgtg（3）试品表面泄漏的影响）试品表面泄漏的影响将试品擦拭干净，必要时将试品擦拭干净，必要时 加屏蔽加屏蔽（1 1）绝缘受潮）绝缘受潮（2 2）穿透性导电通道）穿透性导电通道（3 3）绝缘内含气泡的游离、绝缘分层、脱壳等）绝缘内含气泡的游离、绝缘分层、脱壳等（4 4）老化劣化，绕组上附积油泥）老化劣化，绕组上附积油泥（5 5）绝缘油脏污、劣化等）绝缘油脏污、劣化等1 1）非穿透性局部损坏（测介损时没有发生局部放电）非穿透性局部损坏（测介损时没有发生局部放电）（2 2）很小部分绝缘的老化劣化）很小部分绝缘的

21、老化劣化（3 3）个别的绝缘弱点）个别的绝缘弱点（1 1）与温度的关系：）与温度的关系： 不同温度下的测量结果不能换算不同温度下的测量结果不能换算 为进行比较，要求在相同温度条件下测试。为进行比较，要求在相同温度条件下测试。（2 2）与电压的关系：）与电压的关系： 试验电压过低，不易发现缺陷，因接近工作电压。试验电压过低，不易发现缺陷，因接近工作电压。（3 3）抗干扰措施：屏蔽和接地要好）抗干扰措施：屏蔽和接地要好非破坏性试验方法都是在较低电压下进行的，不非破坏性试验方法都是在较低电压下进行的，不如耐压试验对设备的绝缘考验严格并能确定其绝如耐压试验对设备的绝缘考验严格并能确定其绝缘水平。缘水平

22、。非破坏性试验方法对不同故障的有效性：非破坏性试验方法对不同故障的有效性：1 1、测绝缘电阻：可发现贯穿性受潮、脏污及导电、测绝缘电阻：可发现贯穿性受潮、脏污及导电通道等缺陷通道等缺陷2 2、测泄漏电流：比、测泄漏电流：比1 1更灵敏更灵敏3 3、测介损角正切值：能发现绝缘整体普遍劣化及、测介损角正切值：能发现绝缘整体普遍劣化及大面积受潮大面积受潮耐压试验耐压试验 对绝缘施加一个比工作电压高得多的电压对绝缘施加一个比工作电压高得多的电压进行试验。在试验过程中可能引起设备绝进行试验。在试验过程中可能引起设备绝缘的损坏，故又称破坏性试验。缘的损坏，故又称破坏性试验。 为避免设备损坏，耐压试验要在非

23、破坏性为避免设备损坏，耐压试验要在非破坏性试验后进行，即在非破坏试验合格后方允试验后进行，即在非破坏试验合格后方允许进行。许进行。 包括包括1 1）交流耐压）交流耐压2 2）直流耐压）直流耐压3 3）雷电冲击耐压）雷电冲击耐压4 4）操作冲击耐压）操作冲击耐压5 5）各种预防性试验方法的特点总结）各种预防性试验方法的特点总结一、一、工频交流耐压试验工频交流耐压试验作用作用：能确定电气设备：能确定电气设备绝缘的耐受水平。绝缘的耐受水平。工频耐压试验的优点是可准确地考验绝缘的裕工频耐压试验的优点是可准确地考验绝缘的裕度，能有效地发现较危险的集中性缺陷。但是度，能有效地发现较危险的集中性缺陷。但是交

24、流耐压试验有重要缺点交流耐压试验有重要缺点是是对于固体有机绝缘，对于固体有机绝缘，在较高的交流电压作用时，会使绝缘中一些弱在较高的交流电压作用时，会使绝缘中一些弱点更加发展（但在耐压试验中还未导致击穿）。点更加发展（但在耐压试验中还未导致击穿）。试验本身就引起绝缘内部的积累效应。试验本身就引起绝缘内部的积累效应。 恰当地选择合适的试验电压值是一个重要问题。恰当地选择合适的试验电压值是一个重要问题。 一般一般耐压试验的电压值耐压试验的电压值应取得比出厂试验电压低应取得比出厂试验电压低些。些。 大修前发电机定子绕组的试验电压取大修前发电机定子绕组的试验电压取1.31.5倍倍额定电压，对于运行额定电

25、压，对于运行20年以上的发电机，取年以上的发电机，取1.3倍额定电压做试验，对与架空线路有直接连接的倍额定电压做试验，对与架空线路有直接连接的发电机要求用发电机要求用1.5倍额定电压做耐压试验。倍额定电压做耐压试验。 变压器和互感器取出厂试验电压的变压器和互感器取出厂试验电压的0.85，其他高，其他高压电器按出厂试验电压的压电器按出厂试验电压的0.9，绝缘子直接按出，绝缘子直接按出厂试验电压做耐压试验。厂试验电压做耐压试验。800kV工频试变工频试变二、耐压时间二、耐压时间：一般不超过一般不超过1分钟，以免使绝缘击穿。分钟，以免使绝缘击穿。试验电压的波形应接近正弦。试验电压的波形应接近正弦。三

26、、工频高压试验的基本接线三、工频高压试验的基本接线 以变压器为例如图所示以变压器为例如图所示四、四、交流耐压试验实施办法交流耐压试验实施办法： 电力设备预防性试验规程（电力设备预防性试验规程（DL/T 596DL/T 596）已对各）已对各类设备的耐压值作出了规定。类设备的耐压值作出了规定。 以电力变压器为例，当大修而全部更换绕组后，以电力变压器为例，当大修而全部更换绕组后，按出厂试验电压值进行试验。在其它情况下，它按出厂试验电压值进行试验。在其它情况下，它们的耐压值取出厂试验电压的们的耐压值取出厂试验电压的8585。规程给出了。规程给出了电力变压器的交流工频耐压值如表所示电力变压器的交流工频

27、耐压值如表所示 五、电容效应五、电容效应：进行交流耐压试验时，被试：进行交流耐压试验时，被试品一般均属于电容性，试验变压器在电容性品一般均属于电容性，试验变压器在电容性负载下，由于电容电流在线圈上会产生漏抗负载下，由于电容电流在线圈上会产生漏抗压降，使变压器高压侧电压发生升高现象。压降，使变压器高压侧电压发生升高现象。 这时变压器高压侧电压高于按变比换算的电这时变压器高压侧电压高于按变比换算的电压，而且低压侧与高压侧之间的电压有相角压，而且低压侧与高压侧之间的电压有相角差，如果试品的容抗一旦与试验变压器的漏差，如果试品的容抗一旦与试验变压器的漏抗发生串联电压谐振，则电压升高现象更为抗发生串联电

28、压谐振，则电压升高现象更为显著。显著。 我国的国家标准把球隙作为测量工频高压的基本我国的国家标准把球隙作为测量工频高压的基本设备。装置简单，能直接测出被测的量，有足够设备。装置简单，能直接测出被测的量，有足够的准确度。的准确度。 球隙测量高压的缺点：球隙测量高压的缺点：通过放电才能进行测量，放电使高压回路突然短通过放电才能进行测量，放电使高压回路突然短路，对设备和试品都不利。路，对设备和试品都不利。影响气体放电的因素较多，掌握不好不易得到稳影响气体放电的因素较多，掌握不好不易得到稳定的结果。定的结果。为使测量结果比较准确，要求球隙周围较大的空为使测量结果比较准确，要求球隙周围较大的空间内无其他

29、物体，使试验场地面积很大。间内无其他物体，使试验场地面积很大。 六、注意事项六、注意事项：球隙的选择和布置球隙的选择和布置 只有当球电极之间的距离与球的直径保持一只有当球电极之间的距离与球的直径保持一定的比例时，才构成稍不均匀电场，使放电定的比例时，才构成稍不均匀电场，使放电分散性较小。分散性较小。 根据被测电压的大小选择合适的球电极，通根据被测电压的大小选择合适的球电极，通常要求常要求S/D0.75，S为球电极间距离，为球电极间距离，D为为球电极直径。球电极直径。大气条件对放电的影响大气条件对放电的影响 标准的球隙放电电压是指标准大气条件下，即大气标准的球隙放电电压是指标准大气条件下，即大气

30、压力压力760mmHg(101.3kPa)，周围气温，周围气温20。球间隙周围空气的污染情况应注意球间隙周围空气的污染情况应注意使球隙放几次电直到放电电压达到稳定值使球隙放几次电直到放电电压达到稳定值测量一个电压时，在球隙上连续放电三次，每次间测量一个电压时，在球隙上连续放电三次，每次间隔不得少于隔不得少于1min，以三次放电电压的算术平均值，以三次放电电压的算术平均值作为球隙放电电压。作为球隙放电电压。0U0U0U一一. 直流高压试验的场合直流高压试验的场合 被试品的电容量很大的设备被试品的电容量很大的设备(如长电缆、电力电容器如长电缆、电力电容器)常用直流高电压试验来代替工频电压试验。常用

31、直流高电压试验来代替工频电压试验。对直流输电设备进行直流高压试验。对直流输电设备进行直流高压试验。泄漏电流测量泄漏电流测量二二. 直流高压试验的特点直流高压试验的特点 试验设备容量小，重量轻，便于现场试验；试验设备容量小，重量轻，便于现场试验；可同时进行泄漏电流测量可同时进行泄漏电流测量直流耐压试验更能有效发现电机直流耐压试验更能有效发现电机定子端部的绝缘缺陷定子端部的绝缘缺陷对绝缘损伤小对绝缘损伤小对交流电气设备绝缘的考验对交流电气设备绝缘的考验不如交流耐压试验接近实际不如交流耐压试验接近实际三三. 直流高电压的产生直流高电压的产生 半波整流半波整流 LRCRTV2CTV11231CV2倍压

32、整流倍压整流 2Um+ - + - + - + - + - Um串级直流高压发生器串级直流高压发生器 UoRor空载输出电压：空载输出电压：Uo2nUmUm电源交流电压幅值电源交流电压幅值n级数级数 四、不足四、不足：对绝缘的考验不如交流下接近实：对绝缘的考验不如交流下接近实际和准确。际和准确。 五、试验电压值五、试验电压值：发电机定子绕组取：发电机定子绕组取2 22.52.5倍额定电压；电力电缆倍额定电压；电力电缆10kV10kV及以下取及以下取5 56 6倍倍额定电压，额定电压，35kV35kV取取4 45 5倍额定电压，倍额定电压，35kV35kV及及以上的则取以上的则取3 3倍额定电压

33、。倍额定电压。 六、直流高压的测量六、直流高压的测量，可以用球隙、静电电，可以用球隙、静电电压表进行。压表进行。七、七、对于电缆等油纸绝缘，在交、直流电压作对于电缆等油纸绝缘，在交、直流电压作用下，在油和纸上的电压分布不一样用下，在油和纸上的电压分布不一样 纸的耐压强度较高，所以电缆能耐受较高的直流电纸的耐压强度较高，所以电缆能耐受较高的直流电压。为了加强绝缘的考验，电缆的直流耐压值规定压。为了加强绝缘的考验，电缆的直流耐压值规定得较高。得较高。 对于使用在交流电网中的电缆，进行直流耐压对绝对于使用在交流电网中的电缆，进行直流耐压对绝缘的考验不如交流耐压接近实际。缘的考验不如交流耐压接近实际。

34、雷电冲击耐压用作为考验电力设备承受雷电过电压的雷电冲击耐压用作为考验电力设备承受雷电过电压的能力。对电力变压器类试品不仅考验了主绝缘，而且能力。对电力变压器类试品不仅考验了主绝缘，而且是考验纵绝缘的主要方法。是考验纵绝缘的主要方法。 只在制造厂进行本项试验，因为只在制造厂进行本项试验，因为所以在规定的试验电压下只施加所以在规定的试验电压下只施加3 3次冲击。次冲击。对小变压器是作为型式试验进行的。对小变压器是作为型式试验进行的。电力系统中的绝缘预防性试验，不进行电力系统中的绝缘预防性试验，不进行本项试验。对主绝缘的耐受雷电过电压的能力，由交本项试验。对主绝缘的耐受雷电过电压的能力，由交流耐压试

35、验等值承担流耐压试验等值承担 对对变压器进行出厂试验时，大多采用在高压绕组上直接加压变压器进行出厂试验时，大多采用在高压绕组上直接加压法。法。 在电力系统现场进行各个电压等级变压器的耐压试验时，在电力系统现场进行各个电压等级变压器的耐压试验时，可采用操作冲击感应耐压方式来取代工频耐压试验。由于可采用操作冲击感应耐压方式来取代工频耐压试验。由于利用被试变压器自身的电磁感应作用来升高电压，所以冲利用被试变压器自身的电磁感应作用来升高电压，所以冲击电源装置电压较低，整个装备比较简单。击电源装置电压较低，整个装备比较简单。 因为工频耐压试验本来是等值地代表雷电和操作过电压因为工频耐压试验本来是等值地代

36、表雷电和操作过电压的，所以从这个意义上来说，进行操作冲击耐压试验是合的，所以从这个意义上来说，进行操作冲击耐压试验是合理的。而且试验本身不会在绝缘中产生残留性损伤理的。而且试验本身不会在绝缘中产生残留性损伤 试验方法试验方法能发现的缺陷能发现的缺陷测量绝缘电阻及泄漏测量绝缘电阻及泄漏电流电流贯穿性的受潮、脏污和导电通道贯穿性的受潮、脏污和导电通道测量吸收比测量吸收比大面积受潮、贯穿性的集中缺陷大面积受潮、贯穿性的集中缺陷测量测量tgtg绝缘普遍受潮和劣化绝缘普遍受潮和劣化测量局部放电测量局部放电有气体放电的局部缺陷有气体放电的局部缺陷油的气相色谱分析油的气相色谱分析持续性的局部过热和局部放电持

37、续性的局部过热和局部放电交流或直流耐压试验交流或直流耐压试验使使电气电气强度下降到一定程度的主强度下降到一定程度的主绝缘局部缺陷绝缘局部缺陷 本章总结：本章总结： 1. 1. 绝缘试验的意义绝缘试验的意义2. 2. 绝缘预防性试验的主要项目：绝缘预防性试验的主要项目：绝缘电阻和吸收比、介质损耗角正切、泄漏电流、局部放电绝缘电阻和吸收比、介质损耗角正切、泄漏电流、局部放电各试验项目能反映的绝缘缺陷、试验方法各试验项目能反映的绝缘缺陷、试验方法3. 3. 绝缘高压试验绝缘高压试验工频耐压试验、直流高压试验、冲击耐压试验工频耐压试验、直流高压试验、冲击耐压试验实验意义、试验装置和组成、高电压测试方法

38、实验意义、试验装置和组成、高电压测试方法 Partial DischargePartial Discharge简称为简称为PDPD，指在一定外施电压作用下，指在一定外施电压作用下，电气设备内部绝缘里面存在的弱点处发生的局部重复击穿电气设备内部绝缘里面存在的弱点处发生的局部重复击穿和熄灭现象和熄灭现象这种局部放电发生在一个或几个绝缘内部的缺陷中（如气这种局部放电发生在一个或几个绝缘内部的缺陷中（如气隙或气泡），因为在这个很小的空间内电场强度很大。虽隙或气泡），因为在这个很小的空间内电场强度很大。虽然其放电能量很小，在短时间内对电气设备的绝缘强度并然其放电能量很小，在短时间内对电气设备的绝缘强度并

39、不造成影响，但电气设备在工作电压下长期运行时，局部不造成影响，但电气设备在工作电压下长期运行时，局部放电会逐步扩大，并产生不良化合物，使绝缘慢慢地损坏，放电会逐步扩大，并产生不良化合物，使绝缘慢慢地损坏，日积月累，最后可导致整个绝缘被击穿，发生电气设备的日积月累，最后可导致整个绝缘被击穿，发生电气设备的突发性故障突发性故障当介质内部发生局部放电时，伴随着发生许多现象。当介质内部发生局部放电时，伴随着发生许多现象。有些属于电的：如电脉冲的产生，介质损耗的增大有些属于电的：如电脉冲的产生，介质损耗的增大和电磁波放射；有些属于非电的：如光、热、噪音、和电磁波放射；有些属于非电的：如光、热、噪音、气体

40、压力的变化和化学变化。气体压力的变化和化学变化。 这些现象都可以用来判断局部放电是否存在，因这些现象都可以用来判断局部放电是否存在，因此检测的方法也可以分为电的和非电的两类此检测的方法也可以分为电的和非电的两类 这项试验是通过检查这项试验是通过检查电气设备油样内所含的气体组成的含量来判断设备内电气设备油样内所含的气体组成的含量来判断设备内部的隐藏缺陷部的隐藏缺陷在电气设备外壁放上由压电元件和在电气设备外壁放上由压电元件和前置放大器组成的超声波探测器，用以探测局部放电前置放大器组成的超声波探测器，用以探测局部放电所造成的超声波，从而了解有无局部放电的发生，粗所造成的超声波，从而了解有无局部放电的

41、发生，粗测其强度和发生的部位测其强度和发生的部位以三个电容来表征介质内部存在缺陷时的局部以三个电容来表征介质内部存在缺陷时的局部放电的机理放电的机理CgCg：气泡的电容；：气泡的电容；CbCb：和：和CgCg相串联部分的介质电容；相串联部分的介质电容；CmCm：其余大部分绝缘的电容：其余大部分绝缘的电容 气泡很小，气泡很小，CgCg比比CbCb大，大，CmCm比比CgCg大很多大很多电极间加上交流电压电极间加上交流电压u u，则，则CgCg上的电压为上的电压为ugug， ugug随外加电压随外加电压u u升高，当升高，当u u上升到上升到UsUs瞬时值时，瞬时值时，ugug到达到达CgCg的的

42、放电电压放电电压UgUg，CgCg气隙放电。于是气隙放电。于是CgCg上的电压一下子从上的电压一下子从UgUg下下降到降到UrUr，然后放电熄灭。，然后放电熄灭。UrUr叫做残余电压，它可以接近为叫做残余电压，它可以接近为零值，也可以为小于零值，也可以为小于UgUg（均绝对值）的其它值（均绝对值）的其它值 放电火花一熄灭，放电火花一熄灭，CgCg上的电压将再次上升，由于此时上的电压将再次上升，由于此时CgCg及及CbCb已经有了一个初始的直流电压，所以此后的已经有了一个初始的直流电压，所以此后的ug ug 值不能值不能直接用上式来表达，直接用上式来表达，ug ug 值与上式表达的值在绝对值上要

43、值与上式表达的值在绝对值上要小一个（小一个（UgUgUrUr）值。外加电压仍在上升，）值。外加电压仍在上升，CgCg上的电压也上的电压也顺势而上升，当它再次升到顺势而上升，当它再次升到UgUg时，时，CgCg再次放电，电压再次再次放电，电压再次降到降到UrUr，放电再次熄灭，放电再次熄灭 CgCg上的电压从上的电压从UgUg突变为突变为UrUr（均绝对值）的一瞬间，就是局（均绝对值）的一瞬间，就是局部放电脉冲的形成的时刻，此时通过部放电脉冲的形成的时刻，此时通过CgCg有一脉冲电流，局有一脉冲电流，局部放电时气泡中的电压和电流的变化如图所示部放电时气泡中的电压和电流的变化如图所示 是表征是表征

44、PDPD的另一个基本参数。因为在加压的另一个基本参数。因为在加压半周期内能发生好几个脉冲。所以定义一秒钟内产生的脉半周期内能发生好几个脉冲。所以定义一秒钟内产生的脉冲数叫做放电重复率冲数叫做放电重复率N N，N N也是一个重要参量。可以通过实也是一个重要参量。可以通过实验求得验求得 为了表征局部放电在一定期间内的平均综合效应，还提为了表征局部放电在一定期间内的平均综合效应，还提出了各种累积参数，如出了各种累积参数，如等。有时等。有时还测量局部放电的还测量局部放电的和和以及放电电以及放电电流的时域表示法。流的时域表示法。主要有电压的幅值、主要有电压的幅值、电压的波形和频率、电压的作用时间、环境的

45、温度及湿度电压的波形和频率、电压的作用时间、环境的温度及湿度和气压等和气压等 0.00.51.01.52.02.53.01101001000cbaq(V)Q(V)N negative pulse positive pulse020 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 36005101520n020 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 3600.00.20.40.60.81.0 连续的周期性干扰信号：如广播，电力系统中的载连续

46、的周期性干扰信号：如广播，电力系统中的载波通讯，手机通讯，高频保护信号，谐波，工频干扰等波通讯，手机通讯，高频保护信号，谐波，工频干扰等等，其波形一般是正弦形。等，其波形一般是正弦形。 脉冲型周期性干扰信号：例如可控硅整流设备在可控脉冲型周期性干扰信号：例如可控硅整流设备在可控硅开闭时产生的脉冲干扰信号。其特点是该脉冲干扰周硅开闭时产生的脉冲干扰信号。其特点是该脉冲干扰周期性地出现在工频的某相位上。期性地出现在工频的某相位上。高压输电线的电晕放电，相邻电气高压输电线的电晕放电，相邻电气设备的内部放电，以及雷电，开关继电器的断、合，电设备的内部放电，以及雷电，开关继电器的断、合，电焊操作等无规律

47、的随机性干扰。旋转电机电刷和滑环间焊操作等无规律的随机性干扰。旋转电机电刷和滑环间的电弧等。的电弧等。背景噪音决定最小可见视在放电量，亦即决定测量系统背景噪音决定最小可见视在放电量，亦即决定测量系统的灵敏度，严重噪音将使局部放电测量无法进行。的灵敏度，严重噪音将使局部放电测量无法进行。 目前常采用的抗干扰措施包括：软硬件滤波；平衡电路；目前常采用的抗干扰措施包括：软硬件滤波；平衡电路；差动电路；相位锁定或可移开窗；统计法等。差动电路；相位锁定或可移开窗；统计法等。3333绝缘预防性试验是在电力设备处于离线情况下进行的。离绝缘预防性试验是在电力设备处于离线情况下进行的。离线监测的缺点是：线监测的缺点是： 需停电进行，而不少重要的电力设备不能轻易地停止需停电进