高電壓下的絕緣評估及試驗(yàn)方法第一節(jié)絕緣評估 一.高壓設(shè)備的絕緣水平

絕緣水平:設(shè)備耐受電壓能力的大小稱為絕緣水平,應(yīng)保證絕緣在最大工作電壓的持續(xù)作用下和過電壓短時作用下都能安全工作.在實(shí)際運(yùn)行中應(yīng)注意的事項(xiàng):長期工作不得超過其最大工作電壓檢驗(yàn)手段:用短時工頻過電壓等效進(jìn)行試驗(yàn),判斷其絕緣水平的高低.二.機(jī)械性能的要求三.溫度和熱穩(wěn)定的要求四.化學(xué)穩(wěn)定性第二節(jié)絕緣的劣化電力設(shè)備的組成:導(dǎo)電材料\導(dǎo)磁材料\結(jié)構(gòu)材料\絕緣材料組成.絕緣缺陷集中性缺陷:缺陷集中于絕緣的某一個或幾個部分.分布性缺陷:指由于受潮,過熱,動力負(fù)荷及長時間過電壓作用導(dǎo)致的電氣設(shè)備整體絕緣性能下降.老化:絕緣在各種因素的長期作用下發(fā)生一系列的化學(xué),物理變化,導(dǎo)致絕緣性能和機(jī)械性能等不斷下降,最終導(dǎo)致電力設(shè)備絕緣擊穿.老化可分為:電老化,熱老化,機(jī)械老化,環(huán)境老化表征絕緣劣化的特征量:直接表征絕緣剩余壽命的特征量如耐電強(qiáng)度,機(jī)械強(qiáng)度等間接表征絕緣剩余壽命的特征量,如絕緣電阻,介質(zhì)損失角正切,泄漏電流,局部放電量,油中氣體含量/水分含量.第三節(jié)絕緣評估的試驗(yàn)方法1、試驗(yàn)作用：發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備絕緣內(nèi)部隱藏的缺陷，以便在進(jìn)行設(shè)備檢修時加以消除。缺陷的分類：一類為集中性的缺陷；另一類為分布性缺陷（指電氣設(shè)備整體絕緣老化、變質(zhì)、受潮能力下降）

2、設(shè)備（試品）缺陷原因：⑴、廠家生產(chǎn)制造所致。⑵、長期運(yùn)行。

3、試驗(yàn)分類：⑴、破壞性試驗(yàn)：試驗(yàn)電壓大于正常額定電壓，有積累效應(yīng)。⑵、非破壞性試驗(yàn)：試驗(yàn)電小于正常額定電壓。對設(shè)備的考驗(yàn)不夠嚴(yán)格，無積累效應(yīng)。特點(diǎn)是在較低的電壓下或者是用其他不會損傷絕緣的辦法來測量絕緣的各種特性，從而判斷絕緣內(nèi)部的缺陷。

4、預(yù)防性試驗(yàn)的常測項(xiàng)目：⑴、絕緣電阻的測量及吸收試驗(yàn)。⑵、tgδ值的測定。⑶、局部放電實(shí)驗(yàn)。⑷、油的色譜分析。⑸、交流耐壓實(shí)驗(yàn)。⑹、直流泄漏及耐壓試驗(yàn)。⑺、接地電阻的測量。一、絕緣電阻的測量做為最簡單最常用的非破壞性試驗(yàn)。直流電壓作用介質(zhì)時，通過它的電流可包含三部分：泄漏電流、電容電流和吸收電流。用兆歐表去測量絕緣電阻變化：兆歐表內(nèi)直流電壓一定，故絕緣電阻與電流成反比。當(dāng)被試品有貫穿性缺陷時，反映泄漏電流的絕緣電阻明顯下降。對于電容量大設(shè)備，可利用吸收現(xiàn)象來測量它們的絕緣電阻隨時間的變化，以判斷絕緣狀況。一.絕緣緣電電阻阻和和吸吸收收比比測測量量(一).絕緣緣電電阻阻的的測測量量1.兆歐表的的工作原原理兆歐表接接線有線線路端子子L，接地端端子E，屏蔽端端子G；被試絕絕緣子接接于L與Ｅ間。。在靠近近L附近的被被試品上上用銅線線繞幾匝匝作為屏屏蔽電極極P，接到兆兆表屏蔽蔽極G上。2.作用能發(fā)現(xiàn)絕絕緣受潮潮或有集集中性的的導(dǎo)電通通道3.接線4.方法規(guī)定以加加電壓后后60秒測得的的數(shù)值為為該試品品的絕緣緣電阻值值.5.注意事項(xiàng)項(xiàng)(1)先拆除被被試品的的電源和和對外一一切連線線,將其接地地并放電(2)待手搖發(fā)發(fā)電機(jī)穩(wěn)穩(wěn)定以后后,再將兩端端子接在在試品上上(3)60秒后再讀讀數(shù)(4)對大容量量試品,測好以后后先斷兩兩端子接接線,后停手搖發(fā)電機(jī)機(jī)(5)注意溫度度和濕度度的較正正(二).吸收比的的測量1.吸收比k吸收比大大小可反反映絕緣緣干燥或或受潮k值大(大于或等等于1.3)絕緣良好好,吸收現(xiàn)象象明顯;反之,絕緣受潮潮,吸收現(xiàn)象象不明顯顯吸收比：：由于吸收收比是兩兩個絕緣緣電阻的的比值，，故與尺尺寸無關(guān)關(guān)；若設(shè)設(shè)備受潮潮嚴(yán)重，，則絕緣緣電阻值值顯著降降低，傳傳導(dǎo)電流流增加，，吸收電電流衰減減迅速，，使吸收收比下降降。2.方法按測絕緣緣電阻的的方法測測15秒和60秒時的電電阻再按公式式可求得k注意事項(xiàng)項(xiàng)：１、被試試品的電電源及對對外連線線應(yīng)拆除除，并充充分放電電２、在接接地端應(yīng)應(yīng)串聯(lián)刀刀閘開關(guān)關(guān)，待轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定定時，開開始讀數(shù)數(shù)。３、對大大容量試試品，在在測量結(jié)結(jié)束前，，必須把把兆歐表表從測量量回路斷斷開，以以免損壞壞兆歐表表。4、兆歐表表的線路路端與接接地端的的引出線線不要靠靠在一起起。接高高壓端的的導(dǎo)線不不可放在在地上。。5、記錄測測量時的的氣壓、、溫度和和濕度，，以便校校正。二、泄漏漏電流的的試驗(yàn)1、試驗(yàn)原理理：絕緣設(shè)設(shè)備施加加直流高高壓時，，會流過過泄漏電電流，對對于良好好的絕緣緣，泄漏漏電流隨隨試驗(yàn)電電壓U成直線上上升，且且數(shù)值較較?。ㄈ缛鐖D曲線線1），當(dāng)絕絕緣受潮潮時，電電流數(shù)值值如曲線線2所示。如如絕緣中中有集中中性缺陷陷時，則則泄漏電電流在超超過一定定試驗(yàn)電電壓時將將劇烈增增加，缺缺陷越，，泄漏電電流值發(fā)發(fā)生劇增增的試驗(yàn)驗(yàn)電壓值值愈低。。直流泄漏漏電流的的測量2.泄漏電流流測量的的特點(diǎn)（1）能更有有效地發(fā)發(fā)現(xiàn)一些些尚未完完全貫通通的集中中性缺陷陷（2）在試驗(yàn)驗(yàn)升壓過過程中，，可以隨隨時監(jiān)視視微安表表指示，，了解絕絕緣情況況3、試驗(yàn)接接線：4.試驗(yàn)方法法被試品額額定電壓壓35kv及以下施施加10—30kv直流電壓壓被試品額額定電壓壓110kv及以上施施加40kv直流電壓壓試驗(yàn)時按按每級0.5倍試驗(yàn)電電壓分階階段升高高每階段停停留1min，讀微安表表讀數(shù)即即為泄漏漏電流繪制泄漏漏電流與與加壓時時間、泄泄漏電流流與試驗(yàn)驗(yàn)電壓關(guān)關(guān)系曲線線后進(jìn)行行分析注意事項(xiàng)項(xiàng)：１、用一一開關(guān)將將微安表表短路2、試驗(yàn)完完畢，必必須先將將被試品品上的剩剩余電荷荷放掉3、試驗(yàn)小小容量試試品時，，需接入入濾波電電容以減減小電壓壓脈動三、介質(zhì)質(zhì)損失角角正切值值的測量量內(nèi)容：用于反映映絕緣內(nèi)內(nèi)功率損損失大小小的參數(shù)數(shù)，反映映單位體體積介質(zhì)質(zhì)的介質(zhì)質(zhì)損失。。通過過測tgδ可反映出出整個絕絕緣的分分布性缺缺陷。作用：能有效地地測出絕絕緣受潮潮、老化化等分布布性缺陷陷。對集中性性缺陷不不靈敏,體積越大大也越不不靈敏如果絕緣緣內(nèi)的缺缺陷不是是分布性性而是集集中性的的，則測測tgδ就不靈敏敏，且被被測試品品的體積積越大，，就越不不靈敏。。原因：：由得：若V2<<V1，則C2<<C1,得：只有缺陷陷部分較較大時，，在整體體tgδ中才明顯顯。在預(yù)防性性試驗(yàn)中中，常用用西林電電橋法試試驗(yàn)，其其中CN是無損標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)空氣氣電容器器，C4是可變十十進(jìn)位電電容箱，，P是檢流計(jì)計(jì)；R3是可變無無感電阻阻，ZX是被試物物阻抗。。電橋平衡衡時：ZX/Z3=ZN/Z4依電橋平平衡條件件可得：：由等式兩兩邊實(shí)部部與虛部部分別相相等，得得2.接線方法法3.使用方法法調(diào)節(jié)R3、C4，使電橋平平衡，即即檢流計(jì)計(jì)中的電電流為零零tgδ=C4(μF)4.注意事項(xiàng)項(xiàng)a.電橋本體體必須加加以屏蔽蔽b.被試品和和標(biāo)準(zhǔn)無無損電容容器連到到電橋本本體的引引線也要要使用屏屏蔽導(dǎo)線線5.誤差分析析6.消除干擾擾措施a.盡量遠(yuǎn)離離干擾源源或加設(shè)設(shè)屏蔽b.采用移相相電源c.采用倒相相法7.注意事項(xiàng)項(xiàng)(1)電橋本體體接地良良好(2)反接法時時,三根引線線處于高高壓,必須懸空空(3)能分開測測的試品品盡量分分開測(4)應(yīng)保持試試品表面面干燥(5)試品設(shè)備備有繞阻阻時,應(yīng)首尾短短接起來來非破壞性試試驗(yàn)方法法對不同同故障的的有效性性：1、測絕緣緣電阻：：可發(fā)現(xiàn)現(xiàn)貫穿性性受潮、、臟污及及導(dǎo)電通通道等缺缺陷。2、測泄漏漏電流：：比1更靈敏3、測介損損角正切切值：能能發(fā)現(xiàn)絕絕緣整體體普遍劣劣化及大大面積受受潮四、耐壓壓試驗(yàn)1、交流耐耐壓試驗(yàn)驗(yàn)作用：能確定定電氣設(shè)設(shè)備絕緣緣的耐受受水平試驗(yàn)電壓壓：工頻耐壓壓試驗(yàn)的的優(yōu)點(diǎn)是是可準(zhǔn)確確地考驗(yàn)驗(yàn)絕緣的的裕度，，能有效效地發(fā)現(xiàn)現(xiàn)較危險(xiǎn)險(xiǎn)的集中中性缺陷陷。但是是交流耐耐壓試驗(yàn)驗(yàn)有重要要缺點(diǎn)：：即對于于固體有有機(jī)絕緣緣，在較較高的交交流電壓壓作用時時，會使使絕緣中中一些弱弱點(diǎn)更加加發(fā).大修前發(fā)發(fā)電機(jī)定定子繞組組的試驗(yàn)電壓壓取1.3～1.5倍額定電壓壓，對于于運(yùn)行20年以上的的發(fā)電機(jī)機(jī)，取1.3倍額定電電壓做試試驗(yàn)，對對與架空空線路有有直接連連接的發(fā)發(fā)電機(jī)要要求用1.5倍額定電電壓做耐耐壓試驗(yàn)驗(yàn)。變壓器和和互感器器取出廠廠試驗(yàn)電電壓的0.85，其他高高壓電器器按出廠廠試驗(yàn)電電壓的0.9，絕緣子子直接按按出廠試試驗(yàn)電壓壓做耐壓壓試驗(yàn)。。耐壓時間一般般不超過過1分鐘試驗(yàn)接線線圖：容升效應(yīng)：進(jìn)行交交流耐壓壓試驗(yàn)時時，被試試品一般般均屬于于電容性性，試驗(yàn)驗(yàn)變壓器器在電容容性負(fù)載載下，由由于電容容電流在在線圈上上會產(chǎn)生生漏抗壓壓降，使使變壓器器高壓側(cè)側(cè)電壓發(fā)發(fā)生升高高現(xiàn)象。。注意事項(xiàng)項(xiàng)：一、球隙隙的選擇擇和布置置，要求求S/D≤≤0.75二、大氣氣條件對對放電的的影響球間隙所所構(gòu)成的的電場為為稍不均均勻電場場時，放放電才比比較穩(wěn)定定。我們們就是利利用這一一特點(diǎn)來來測量高高壓的。。只有當(dāng)當(dāng)球電極極之間的的距離與與球的直直徑保持持一定的的比例時時，才構(gòu)構(gòu)成稍不不均勻電電場，使使放電分分散性較較小。但但是，同同樣的球球電極在在測量較較高電壓壓時，間間隙距離離將相應(yīng)應(yīng)地增加加，在測測量更高高電壓時時為保持持球電極極之間仍仍是稍不不均勻電電場，就就應(yīng)采用用更大直直徑的球球電極。。當(dāng)然，，采用過過大的球球電極使使設(shè)備費(fèi)費(fèi)用和試試驗(yàn)場地地都大大大增加也也是不恰恰當(dāng)?shù)牡摹Ｋ砸愿鶕?jù)被被測電壓壓的大小小選擇合合適的球球電極，，或者對對于一定定大小的的球電極極有一合合適的使使用范圍圍，這是是相當(dāng)重重要的。。通常以S/D＜0.75為限。其其中S為球電極極間距離離，D為球球電電極極直直徑徑。。在在S/D＜0.5，且且滿滿足足其其他他條條件件時時，，能能使使測測量量準(zhǔn)準(zhǔn)確確度度在在3％以內(nèi)內(nèi)。。當(dāng)當(dāng)S/D＞0.75乃以以后后不不僅僅放放電電分分散散性性增增加加，，而而且且周周圍圍物物體體對對球球間間隙隙電電場場的的分分布布一一也也將將有有較較顯顯著著的的影影響響。。球電電極極與與被被測測電電壓壓上上限限的的關(guān)關(guān)系系可可參參照照高高電電壓壓試試驗(yàn)驗(yàn)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)。。在使使用用中中，，通通常常由由球球隙隙放放電電時時的的球球隙隙距距離離，，在在相相應(yīng)應(yīng)的的放放電電電電壓壓表表中中查查出出標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)大大氣氣條條件件下下的的放放電電電電壓壓值值,同時時由由試試驗(yàn)驗(yàn)時時的的大大氣氣條條件件算算出出值值，，由由此此可可得得實(shí)實(shí)際際測測量量時時，，球球隙隙的的放放電電電電壓壓U=，該該電電壓壓即即為為被被測測高高壓壓值值。。2、直直流流耐耐壓壓試試驗(yàn)驗(yàn)特點(diǎn)點(diǎn)：試試驗(yàn)驗(yàn)設(shè)設(shè)備備輕輕小小，，在在絕絕緣緣進(jìn)進(jìn)行行直直流流耐耐壓壓試試驗(yàn)驗(yàn)的的同同時時，，可可通通過過測測量量泄泄漏漏電電流流來來觀觀察察絕絕緣緣內(nèi)內(nèi)部部集集中中性性缺缺陷陷。。接接線線同同泄泄漏漏電電流流試試驗(yàn)驗(yàn)相相同同。。試驗(yàn)驗(yàn)時時間間：：一一般般采采用用5～10分鐘鐘。。不足足：：對對絕絕緣緣的的考考驗(yàn)驗(yàn)不不如如交交流流下下接接近近實(shí)實(shí)際際和和準(zhǔn)準(zhǔn)確確。。試驗(yàn)驗(yàn)電電壓壓值值：：發(fā)