电气设备绝缘的预防性试验

1、高压工程基础，第六章电气设备绝缘预防性试验，山东大学电气工程学院赵彤教授，高压工程基础，绝缘检测与诊断技术：通过绝缘试验和各种特性的测量，可以了解和评估运行中的绝缘状态，以便及早发现故障。离线检查：被测设备需要退出运行状态，只能周期性和间歇性地进行。测试周期应由测试规则规定。在线监测：当被测设备带电运行时，设备的绝缘状态被连续或定期检测，通常是自动检测。高压工程基础，为了判断绝缘状态，有必要对绝缘进行各种测试和试验，统称为绝缘预防性试验。离线测试可分为两类：绝缘特性测试(无损测试和检测测试):各种绝缘特性可在较低电压下测量或通过其他不会损坏绝缘的方法来判断绝缘的内部缺陷。缺点是绝缘耐压水平的判

2、断是间接的，特别是对于周期性离线测试。耐压试验(破坏性试验):绝缘试验严格，能保证绝缘具有一定的绝缘水平；缺点是只能离线进行，绝缘可能会因耐压试验而损坏。在线监测是一种无损检测方法。由于可以连续检测，不仅可以测量绝缘特性值，还可以分析绝缘特性随时间的变化趋势，从而显著提高判断的准确性。测试绝缘特性的方法很多，可以反映出绝缘缺陷的性质不同，每种方法对于不同的绝缘材料和绝缘结构的有效性也不同。因此，一般有必要采用多种不同的方法进行测试，综合分析比较测试结果后做出正确的判断。高压工程基础，电气设备绝缘缺陷分类：集中缺陷，如悬式绝缘子瓷裂；发电机绝缘的局部磨损和挤压断裂；电缆绝缘逐渐损坏等。分布式缺陷

3、电气设备的整体绝缘性能下降，例如电机、变压器和套管中的有机绝缘材料受潮、老化和变质。1.绝缘电阻的测量。泄漏电流的测量3。介电损耗角正切的测量。局部放电的测量。电压分布的测量。绝缘油的电气试验和气相色谱分析。绝缘状态在线监测、高压工程基础、第6章电气设备绝缘预防性试验、6.1绝缘电阻试验、高压工程基础、测量电气设备绝缘电阻是检查其绝缘状态的最简单的辅助方法。在电气设备从静止状态变为运行状态之前，或在绝缘耐压试验之前，必须测试绝缘电阻，以确定设备绝缘是否潮湿或异常。在测量过程中，电气设备的绝缘电阻随着加压时间的增加而逐渐增大，最终趋于稳定。当绝缘良好时，不仅稳定的绝缘电阻值高，而且吸收过程相对缓

4、慢；当绝缘不良或潮湿时，稳定的绝缘电阻较低，吸收过程相对较快。6.1.1多层介质的吸收现象是高压工程的基础。对于由许多不同电介质组成的绝缘结构，在添加DC电压之后，每层的电压将从开始时的电容分布逐渐过渡到稳态时的电导(电阻)分布。在电压再分布的过程中，一些电荷会在层间界面积累，这将增加整个介质的等效电容。这种极化被称为层间电介质界面极化。以双层介质为例说明：高压工程基础，当t=0时，开关闭合，当t，介质上的电压除以电阻这种在两层介质界面的电荷再分布过程是层间极化过程。因为在层间极化中有被吸收的电荷，所以层间极化相当于增加整个电介质的等效电容。高压工程的基础，因为这种极化涉及电荷的运动和积累，它

5、必然伴随着能量的损失。因为电荷积累是通过介质的电导进行的，通常电导很小，极化过程很慢，通常需要几分之一秒、几秒、几分钟甚至几个小时，所以这种极化只能在DC和低频交流电压下表现出来。Ia是层间极化(损耗极化)产生的电流，建立层间极化需要很长时间，因此它缓慢衰减到零，也称为吸收电流；Ig是一个不随时间变化的常数，称为介质的漏电流或电导电流。在高压工程的基础上，当绝缘潮湿或有缺陷时，电流吸收现象不明显，总电流随时间缓慢下降，样品的绝缘电阻与电流成反比。因此，根据I15/I60的变化，可以初步判断绝缘状况。对于绝缘不均匀的样品，如果绝缘良好，吸收现象明显，Ka值远远大于1；如果绝缘严重潮湿，由于Ig的

6、大量增加，Ia迅速衰减，并且Ka值接近1。I15和R15是加压15s时的电流和相应的绝缘电阻；I60和R60是加压60秒时的电流和相应的绝缘电阻；6.1.2绝缘电阻和吸收率的测量，高压工程基础，1。兆欧表的原理和接线，绝缘电阻测试仪，高压工程的基础，兆欧表由两部分组成：DC电源和测量机构。L-线路端子E-接地端子G-保护端子1-电压线圈2-电流线圈，高压工程基础，rx-被测产品的绝缘电阻，线圈上产生的旋转力矩为：其中F1()和F2()-代表指针偏转角的函数。在高压工程基础中，当指针旋转到某一位置时，转矩差为零，指针停止旋转。此时，指针的偏转角与流过线圈的电流比率有关。指针偏转角的读数可以反映R

7、x的大小，这是高压工程的基础。兆欧表有三个连接端子：线路端子(L)、接地端子(E)和保护(屏蔽)端子(G)。被测绝缘连接在端子L和E之间，保护端子G的作用是防止绝缘表面的漏电流流过线圈，被测绝缘体积电阻不受绝缘表面状态的影响。2.绝缘电阻和吸收率的测量方法，是高压工程的基础。在给电气设备的绝缘增加DC电压之后，流经绝缘的电流将在达到稳态值之前经历一个过渡过程。将兆欧表驱动到额定速度，指针稳定后读取绝缘电阻。一般认为，当加压60s时，通过绝缘的吸收电流已经衰减到接近于零，因此，当加压60s时测量的值是被测产品的绝缘电阻。高压工程基础，测试接线：端子l连接到导体端子，端子e连接到另一个导体端子或接

8、地端子。g端子连接到屏蔽极。高压工程的基础，对于具有多层绝缘的设备，当绝缘良好时有明显的吸收现象。绝缘电阻达到稳态值需要很长时间，稳态电阻值高，吸收率K远大于1。测量吸收率时，首先将兆欧表调到额定速度。当指针到达“时，用绝缘工具将带电导线快速连接到样品上。同时，记录时间并分别读取15s和60s的绝缘电阻值。在高压工程的基础上，当绝缘严重潮湿或有贯穿的导电通道时，绝缘所需的时间就要缩短电力设备预防性试验规程中明确规定了各种高压电气设备绝缘所需的绝缘电阻、吸收率k和极化指数p的值。请参考。3、测量时注意事项，高压工程基础、试验对象在试验前应接地并放电一定时间。高压试验的连接线应尽可能架空。当需要支

9、架时，应确认支架的绝缘对被测产品的绝缘测试结果影响很小。选择合适的兆欧表(根据被测产品的电压水平，并在测试前测试该表)。测量吸收率或极化指数时，在电源电压稳定后连接被测产品，并开始计时。在高压工程的基础上，试验后，在保持兆欧表电源电压的同时，应断开L端子与样品的连接，然后停止摇动仪表。在变压器和电机测试过程中，被测绕组端对端短路，然后连接到L端。未测试绕组也应接地短路，以避免未测试绕组中剩余电荷的影响，并测量测试绕组和未测试绕组与接地之间的绝缘电阻。测量顺序也会对结果产生影响。记录测试过程中的温度和湿度。4.分析测量结果，在高压工程基础上，测量绝缘电阻可以有效地发现以下缺陷：整体绝缘质量差；整

10、个绝缘是潮湿的；两极之间有贯穿的导电通道；肮脏的表面(比较有或没有屏蔽杆时的测量值)。测量绝缘电阻时不能发现以下缺陷：绝缘局部缺陷(如非穿透局部损伤、裂纹、内部气隙等缺陷)；绝缘老化(由于绝缘老化，其绝缘电阻可能相对较高)。高压工程基础，测量结果采用比较法进行判断。R和K只是参考指标，它们的合格性不能确定绝缘是否良好，特别是对于高压设备，因为振动台的额定电压很低。但其不合格的绝缘材料中一定有一些缺陷。因此，测试数据不仅应与规定的标准进行比较，还应与该绝缘的历史数据、类似设备的数据以及同一设备不同阶段的数据进行比较。还应参考该绝缘的其他测试结果。6.2、漏电流测量，优点：测试电压高，兆欧表无法发

11、现的浓度缺陷未完全穿透，测试灵敏度高于兆欧表。可以调节测试电压，并且可以在升压期间监控泄漏电流的变化。微安计的校准是线性的，具有可选择的范围和精确的读数。高压工程的基础。缺点：测试设备复杂，需要高压电源、电压电流测量系统、屏蔽系统等。高压工程基础、设备的漏电流曲线绝缘曲线1:绝缘良好；曲线2:绝缘是潮湿的；曲线3:绝缘中存在未连接的集中缺陷；曲线4:绝缘有破裂的危险。绝缘材料浸湿后，泄漏电流将比吸收电流大。当施加到电介质的电压被移除时，电介质放电将具有类似于吸收过程的过程，但是不存在漏电流现象。因此，可以根据极化指数和泄漏指数来判断水分的程度。对于旋转电机，如果极化指数小于1.5，泄漏指数大于

12、30，则可判断为潮湿。高压工程基础，1。测试接线，高压工程基础，适用于测试对象的一极接地的情况。(1)微安表接在高压侧；1)试验接线是高压工程的基础，适用于接地端与地面分离的电气设备。(2)微安表接在低压侧，相关测试规定最终电压保持时间为1分钟。2.微安表保护是高压工程的基础。保护电阻R用于产生电压，因此3.测试结果的分析和判断，高压工程基础，比较方法：将漏电流值与规范规定值进行比较；将漏电流值与历史数据进行比较；利用电压-电流关系曲线结合漏电流值对发电机、变压器等重要设备进行综合分析。通过测量漏电流可以有效发现的缺陷：通过测量绝缘电阻可以发现的所有缺陷都可以通过测量漏电流来发现，此外，一些兆

13、欧表无法发现且尚未完全穿透的集中缺陷也可以在一定程度上反映出来。测量主绝缘的漏电流值与测量绝缘电阻具有相同的意义，但所施加的DC电压较高，因此测试的灵敏度高于兆欧表。读取漏电流值的时间一般定义为达到实验电压后1分钟，并应记录样品的绝缘电阻和环境温度。测试电压逐渐升高，可以绘制出测试电压与电流的关系曲线，并通过曲线的线性度来判断绝缘状态。注意微安表的保护。4。总结，6.3介质损耗角正切的测量，高压工程的基础，介质损耗角正切TG:交流电压下介质中电流的有功分量和无功分量之比是一个无量纲数，它反映了介质中单位体积的能量损耗。(1)在一定的电压和频率下，介质损耗角正切值与绝缘介质的形状和尺寸无关，只与

14、介质的固有特性有关。(2)通过测量热重，可以有效地发现诸如潮湿绝缘、穿透导电通道、绝缘中的自由气泡、绝缘的脱层和脱壳、以及脏的或劣化的绝缘等缺陷。绝缘介质损耗：6.3.1西林桥的基本原理和高压工程的基础。西林电桥是一种交流电桥，可以用合适的标准电容测量材料和电气设备的热重和电容。QS-1西林桥、智能介损测量仪、高压工程基础、QS-1西林桥是一座平衡桥，由R3、R4、C4、CN和CX四个桥臂和一个电流计组成。通过调整R3和C4来平衡电桥。R3最大允许工作电流为0.01A，因此在10kv实验电压下，当被测产品容量大于3184pF时，应接分流电阻。1。测量原理、如果：有：(单位F)。一般来说，ZX和

15、ZN比Z3和Z4大得多，所以大部分施加电压落在高压桥臂的ZX和ZN上。2、测量接线，高压工程基础，测试对象在高压侧，两端与地面绝缘，此时桥体在低压侧，操作安全方便，测量结果更加准确。适用于两端与地面绝缘的被测产品。(1)正极接线，2)测量接线，以及高压工程基础。此时，所有调节元件、检流计和屏蔽网都处于高电位，因此有必要确保足够的绝缘水平并采取可靠的保护措施。适用于一端接地的被测产品。(2)反向接线、高压工程基础、外部电场干扰主要是由干扰电源(包括测试用高压电源和带电高压带电体)造成带电设备与被测设备之间的容性耦合引起的。1、电场干扰，6.3.2测量过程中的干扰及消除措施，高压工程基础，因为被测

16、产品的阻抗远大于R3和变压器的漏抗，所以干扰电流流经R3。流过R3的电流和在测试电压作用下流过测试对象的电流，所以流过R3的电流是和的矢量和。高压工程的基础，当没有干扰时，经过电桥平衡后流经R3的电流就是流经被测产品的电流，而测得的就是被测产品的真实介质损耗角。当存在干扰时，电桥平衡后流经R3的电流为，测得的夹角为，这不等于样品的真实介电损耗角。，相量图无电场干扰，是高压工程的基础，而相量图经过电桥平衡后有干扰时，如图所示，流过R3的电流为0，而R3与测得的角度为0，所以有干扰时的测量值不同于无干扰时的测量值。有电场干扰的相量图，高压工程的基础，以及干扰电流引起的变化取决于干扰电流的值和相位。干扰电流的相位是任意的。当干扰源固定时，干扰电流矢量端的轨迹是一个圆。消除或减少电场干扰的措施：在高压工程的基