2024/9/19電氣設(shè)備絕緣(juéyuán)預(yù)防性試驗(yàn)7591第一頁(yè)，共46頁(yè)。電氣設(shè)備絕緣缺陷的產(chǎn)生制造時(shí)潛伏下來(lái)的運(yùn)行中逐步發(fā)展起來(lái)的絕緣缺陷的分類集中性缺陷瓷質(zhì)開(kāi)裂；發(fā)電機(jī)絕緣局部磨損、擠壓破裂；電纜在局部放電作用下絕緣逐漸損壞分布(fēnbù)性缺陷整體絕緣性能下降，如絕緣中的有機(jī)材料的受潮、老化、變質(zhì)等預(yù)防性試驗(yàn)方法分類破壞性試驗(yàn)(耐壓試驗(yàn))：嚴(yán)格，但產(chǎn)生損傷非破壞性試驗(yàn)：電壓較低，不會(huì)損傷絕緣：容易實(shí)現(xiàn)破壞性試驗(yàn)和非破壞性試驗(yàn)各有其持點(diǎn)第二頁(yè)，共46頁(yè)。6.1絕緣(juéyuán)電阻的測(cè)量測(cè)量絕緣電阻是檢查電氣設(shè)備絕緣狀態(tài)(zhuàngtài)最簡(jiǎn)便的輔助方法在現(xiàn)場(chǎng)，普遍采用兆歐表測(cè)量絕緣電阻何謂絕緣電阻？＝等效電路中的電阻？第三頁(yè)，共46頁(yè)。6.1.1多層介質(zhì)的吸收(xīshōu)現(xiàn)象雙層介質(zhì)(jièzhì)的等值電路吸收(xīshōu)曲線當(dāng)在絕緣上施加直流電壓時(shí)，流經(jīng)絕緣的電流會(huì)隨著時(shí)間逐漸下降，最終達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定值，這就是不均勻介質(zhì)的吸收現(xiàn)象本質(zhì)：夾層介質(zhì)的界面極化這些電荷被介質(zhì)吸收了！第四頁(yè)，共46頁(yè)。雙層介質(zhì)(jièzhì)的吸收現(xiàn)象雙層介質(zhì)的等值電路吸收曲線陰影部分的面積為絕緣在充電過(guò)程中逐漸“吸收”的電荷。這種逐漸“吸收”電荷的現(xiàn)象叫做“吸收現(xiàn)象”，對(duì)應(yīng)的電流稱為吸收電流。它是由于介質(zhì)中偶極子逐漸轉(zhuǎn)向，并沿電場(chǎng)方向排列(páiliè)而產(chǎn)生的。第五頁(yè)，共46頁(yè)。6.1.2絕緣電阻和吸收(xīshōu)比測(cè)量絕緣電阻在設(shè)備絕緣上施加確定的直流電壓，經(jīng)過(guò)(jīngguò)一定時(shí)間（通常為60秒）后呈現(xiàn)的電阻值吸收比K=R60“／R15”當(dāng)絕緣良好時(shí)，K常高于某一定值（1.3）絕緣普遍受潮時(shí)，K接近1極化指數(shù)（10min/1min）兆歐表測(cè)量第六頁(yè)，共46頁(yè)。兆歐表的原理(yuánlǐ)和接線圖（搖表）第七頁(yè)，共46頁(yè)。絕緣電阻的測(cè)量(cèliáng)接線儀器：兆歐表兆歐表一般有三個(gè)接線端子被試品接在端子“E”和“L”之間保護(hù)端子“G”（與L相連）有時(shí)稱為屏蔽端子輸出電壓為負(fù)極性直流（why?）有500V、1000V、2500V、5000V等多個(gè)(duōɡè)等級(jí)What’sthis?第八頁(yè)，共46頁(yè)。試驗(yàn)方法(fāngfǎ)和影響測(cè)量結(jié)果的因素（1）為了避免被試品上可能(kěnéng)存留殘余電荷而造成誤差，試驗(yàn)前應(yīng)將試品接地放電一段時(shí)間；（2）試驗(yàn)時(shí)，將被試品接于L、E之間，如果被試品表面的泄漏電流較大，為避免表面泄漏電流的影響，必須加以屏蔽，屏蔽線應(yīng)接在兆歐表屏蔽端G上；（3）驅(qū)動(dòng)兆歐表達(dá)到額定轉(zhuǎn)速，并保持恒定；（4）測(cè)量吸收比時(shí)，先驅(qū)動(dòng)兆歐表達(dá)額定轉(zhuǎn)速，待指針指到∞時(shí)，用絕緣工具將火線迅速接至試品上，同時(shí)記錄時(shí)間，分別讀取15s和60s的絕緣電阻值；（5）測(cè)試時(shí)必須記錄溫度。第九頁(yè)，共46頁(yè)。測(cè)量結(jié)果的影響(yǐngxiǎng)因素被試設(shè)備絕緣上可能存留殘余電荷造成吸收(xīshōu)現(xiàn)象不明顯試驗(yàn)前應(yīng)對(duì)設(shè)備充分放電固體絕緣表面狀況絕緣電阻隨溫度呈指數(shù)規(guī)律下降測(cè)量時(shí)必須記錄設(shè)備溫度第十頁(yè)，共46頁(yè)。實(shí)例：同步電機(jī)干燥前后(qiánhòu)絕緣電阻的變化干燥前（受潮），15oC干燥完畢，73.5oC運(yùn)行3天，冷卻后27oC本圖(běntú)說(shuō)明：吸收現(xiàn)象（溫度不變）絕緣電阻與溫度的關(guān)系第十一頁(yè)，共46頁(yè)。6.2直流泄漏(xièlòu)電流的測(cè)量絕緣電阻和吸收比測(cè)量簡(jiǎn)單易行，有時(shí)很有效：整體受潮(shòucháo)等試驗(yàn)電壓相對(duì)較低，靈敏度和準(zhǔn)確性較低 5000/（110×1000）提高試驗(yàn)電壓》》直流泄漏電流試驗(yàn)直接測(cè)量泄漏電流因試驗(yàn)電壓提高，試驗(yàn)靈敏度和準(zhǔn)確性較高試驗(yàn)設(shè)備要求提高兩者試驗(yàn)原理相同第十二頁(yè)，共46頁(yè)。直流泄漏電流試驗(yàn)原理(yuánlǐ)接線直流泄漏電流試驗(yàn)和直流耐壓試驗(yàn)常利用(lìyòng)同一套直流高壓發(fā)生裝置同時(shí)進(jìn)行Time?1min第十三頁(yè)，共46頁(yè)。直流高壓的產(chǎn)生方式(fāngshì)與要求產(chǎn)生利用交流高壓經(jīng)高壓硅堆半波整流采用（多級(jí)）串級(jí)倍壓整流電路(diànlù)（實(shí)驗(yàn)講義）要求直流試驗(yàn)電壓的脈動(dòng)系數(shù)應(yīng)不大于3％脈動(dòng)系數(shù)＝[（最高值－最低值）/2倍平均值]×100%第十四頁(yè)，共46頁(yè)。測(cè)量泄漏電流(diànliú)的影響因素與絕緣電阻測(cè)量相同的影響因素殘余電荷絕緣表面狀況設(shè)備溫度其它因素外加直流電壓的穩(wěn)定性測(cè)量微安表的保護(hù)和接入位置高壓引線(yǐnxiàn)引起的雜散電流帶來(lái)的測(cè)量誤差第十五頁(yè)，共46頁(yè)。泄漏(xièlòu)電流測(cè)量?jī)x表測(cè)量泄漏電流的電路圖T.O.—被試品；H—高電位電極；L—低電位電極；A—直流電位表；R—保護(hù)電阻；P—放電管；T.O.某設(shè)備絕緣的泄漏電流曲線

曲線1：絕緣良好；曲線2：絕緣受潮；曲線3：絕緣中有未貫通的集中性缺陷；曲線4：絕緣有擊穿的危險(xiǎn)第十六頁(yè)，共46頁(yè)。介質(zhì)(jièzhì)損失角正切值tgδ的測(cè)量第十七頁(yè)，共46頁(yè)。6.3介質(zhì)(jièzhì)損失角正切值tgδ的測(cè)量CXRx第十八頁(yè)，共46頁(yè)。當(dāng)電氣設(shè)備絕緣整體性能下降，如普遍受潮、臟污或老化(lǎohuà)，以及絕緣中有間隙發(fā)生局部放電時(shí)，流過(guò)絕緣的有功電流分量IRx將增大，tgδ也增大通過(guò)測(cè)量tgδ值可以發(fā)現(xiàn)絕緣的分布性缺陷若缺陷部分在整個(gè)絕緣中的體積較大，則測(cè)量tg容易發(fā)現(xiàn)絕緣的缺陷。如果絕緣缺陷是集中性的（非貫穿性的），或缺陷部分在整個(gè)絕緣中占很小的體積，則該方法不很有效套管、電力變壓器、互感器和某些電容器電機(jī)、電纜第十九頁(yè)，共46頁(yè)。6.3.1西林(xīlín)電橋的測(cè)量原理R4C4R3CXCNCDABGRx當(dāng)電橋平衡時(shí)，檢流計(jì)中無(wú)電流(diànliú)流過(guò)，各臂阻抗?jié)M足關(guān)系式：第二十頁(yè)，共46頁(yè)。當(dāng)電橋平衡時(shí)，C4的微法數(shù)就等于被試品的tgδ值在電橋的分度盤上，C4的數(shù)值直接以tgδ的百分?jǐn)?shù)（％）來(lái)表示測(cè)量被試品的電容Cx對(duì)于判斷某些(mǒuxiē)絕緣狀況也是有價(jià)值的問(wèn)題(wèntí)：電容量大了意味著什么故障電容量小了意味著什么故障第二十一頁(yè)，共46頁(yè)。6.3.2外界(wàijiè)電磁場(chǎng)對(duì)電橋的干擾1）外界電場(chǎng)的干擾2）外界磁場(chǎng)的干擾消除干擾的辦法將電橋的低壓部分全部屏蔽(píngbì)起來(lái)，引線也采用屏蔽(píngbì)電纜線采用抗干擾源移相法倒相法改變接線（正、反接法）第二十二頁(yè)，共46頁(yè)。2.外界(wàijiè)電磁場(chǎng)對(duì)電橋的干擾外界電場(chǎng)干擾源~（1）外界電場(chǎng)的干擾包括試驗(yàn)(shìyàn)時(shí)的高壓電源和試驗(yàn)(shìyàn)現(xiàn)象其他高壓帶電體引起的干擾。第二十三頁(yè)，共46頁(yè)。1.西林(xīlín)電橋的基本原理第二十四頁(yè)，共46頁(yè)。（2）外界磁場(chǎng)的干擾電橋工作時(shí)處在交變磁場(chǎng)中，橋路內(nèi)將感應(yīng)(gǎnyìng)出一干擾電勢(shì)，也會(huì)造成測(cè)量結(jié)果的不準(zhǔn)確。，第二十五頁(yè)，共46頁(yè)。6.3.3影響tgδ測(cè)量(cèliáng)結(jié)果的因素被試電氣設(shè)備的溫度試驗(yàn)電壓的大小被試電氣設(shè)備絕緣(juéyuán)的電容（試品電容）被試電氣設(shè)備外絕緣(juéyuán)表面的泄漏影響第二十六頁(yè)，共46頁(yè)。6.3.4數(shù)字化測(cè)量方法數(shù)字化測(cè)量tg，不僅可以很容易(róngyì)地調(diào)節(jié)電橋平衡，而且可以防止外界干擾。原理：利用傳感器從試品上取得所需的電壓信號(hào)U和電流信號(hào)I，經(jīng)前置A/D轉(zhuǎn)換電路數(shù)字化后，送至數(shù)據(jù)處理計(jì)算機(jī)或單片機(jī)，經(jīng)數(shù)據(jù)處理后算出電流電壓之間的相位差，最后得到tg的測(cè)量值。第二十七頁(yè)，共46頁(yè)。6.4局部放電(fàngdiàn)的測(cè)量測(cè)定局部放電，能預(yù)示絕緣(juéyuán)狀況，也是估計(jì)絕緣(juéyuán)電老化速度的重要根據(jù)局部放電伴隨發(fā)生許多現(xiàn)象電現(xiàn)象：電脈沖，介質(zhì)損耗的增大和電磁波非電現(xiàn)象：光、熱、噪音、氣體壓力變化和化學(xué)變化局部放電檢測(cè)方法電：電脈沖、介質(zhì)損耗，可定量非電：靈敏度不夠，只能定性電脈沖法檢測(cè)的參數(shù)視在放電量Δq放電能量W放電的重復(fù)率(放電頻度)等第二十八頁(yè)，共46頁(yè)。6.4.1局部(júbù)放電的檢測(cè)回路Cx—被試品的電容(diànróng)Ck—耦合電容(diànróng)Zm、Z’m—測(cè)量阻抗Z—低通濾波器U—電壓(diànyā)源M—測(cè)量?jī)x器A—放大器CX一端接地CX兩端絕緣平衡電路第二十九頁(yè)，共46頁(yè)。6.4.2局部(júbù)放電的測(cè)量阻抗和測(cè)量?jī)x器Zm和測(cè)量的靈敏度、輸出波形及脈沖(màichōng)的分辨率都有關(guān)系要消除或減弱輸出電壓的工頻成分要使脈沖(màichōng)分量的持續(xù)時(shí)間足夠小，以保證快速連續(xù)脈沖(màichōng)的分辨率阻抗值應(yīng)足夠高，由它決定輸出電壓和電流的波形常用測(cè)量阻抗:電阻、電感、電阻與電感并聯(lián)以及電感與電容并聯(lián)四種形式。Zm》》濾波》》放大》》指示記錄儀器測(cè)量?jī)x器陰極射線示波器→數(shù)字存儲(chǔ)示波器指示型電壓表脈沖(màichōng)計(jì)數(shù)器第三十頁(yè)，共46頁(yè)。測(cè)量?jī)x器的校正測(cè)量?jī)x器所測(cè)得的局部放電脈沖值是與被試品的局部放電視在放電量q成比例的，要從指示值來(lái)算得q是困難的，只能通過(guò)試驗(yàn)來(lái)確定，即PD的測(cè)量?jī)x器必須(bìxū)進(jìn)行試驗(yàn)校正。第三十一頁(yè)，共46頁(yè)。局部(júbù)放電測(cè)試儀（一）第三十二頁(yè)，共46頁(yè)。局部(júbù)放電測(cè)試儀（二）第三十三頁(yè)，共46頁(yè)。第三十四頁(yè)，共46頁(yè)。大型(dàxíng)發(fā)電機(jī)定子繞組絕緣

局部放電測(cè)量波形第三十五頁(yè)，共46頁(yè)。6.4.3用超聲波探測(cè)器測(cè)量局部(júbù)放電特點(diǎn)與電脈沖法相比，抗干擾能力相對(duì)較強(qiáng)工作原理發(fā)生局部放電時(shí)，會(huì)產(chǎn)生超聲波，并向四面?zhèn)鬟f，直到電氣設(shè)備容器的表面在設(shè)備外壁，放一壓電元件，在交變壓力波的作用下，壓電晶體便產(chǎn)生交變的彈性變形，晶體沿受力方向的兩端面上便會(huì)出現(xiàn)(chūxiàn)交變的束縛電荷將交變壓力波產(chǎn)生的束縛電荷轉(zhuǎn)換為電氣量，由此可測(cè)量局部放電第三十六頁(yè)，共46頁(yè)。局部放電(fàngdiàn)測(cè)量小結(jié)絕緣中內(nèi)在的局部缺陷，特別(tèbié)是在程度尚不嚴(yán)重時(shí)，用別的方法往往很難發(fā)現(xiàn)用測(cè)量局部放電的方法，卻能比較靈敏地檢測(cè)出來(lái)電力部門現(xiàn)已將局部放電列入試驗(yàn)項(xiàng)目局放測(cè)量對(duì)發(fā)現(xiàn)絕緣早期缺陷，具有很重要的意義！第三十七頁(yè)，共46頁(yè)。6.5電壓(diànyā)分布的測(cè)量絕緣表面電壓分布的特點(diǎn)：當(dāng)表面比較清潔(qīngjié)時(shí)：電壓分布由絕緣電容和雜散電容決定當(dāng)表面因污染而電阻下降時(shí)：電壓分布由表面電導(dǎo)決定測(cè)量電壓分布可以發(fā)現(xiàn)的絕緣狀況：掌握絕緣子串的污穢狀況絕緣子絕緣狀況，特別是可用來(lái)判別零值絕緣子通過(guò)測(cè)量電機(jī)線棒對(duì)鐵芯的電位，判斷線棒與槽壁接觸狀況及氣隙放電第三十八頁(yè)，共46頁(yè)。短路叉測(cè)量電壓分布的方法：將短路叉的一端2與被測(cè)絕緣子下方緊鄰的絕緣子的鐵帽相接觸，再將另一端l靠近被測(cè)絕緣子的鐵帽，此時(shí)，若被測(cè)絕緣子承受(chéngshòu)了一定的電壓則在短路叉1端與鐵帽間產(chǎn)生火花。被測(cè)絕緣子承受(chéngshòu)的電壓越高，則出現(xiàn)火花越早，且火花的聲音亦越大。短路叉火花放電電壓可調(diào)可以定性，但無(wú)法定量要防止放電導(dǎo)致絕緣閃絡(luò)缺點(diǎn)：分辨率較低，易受環(huán)境影響放電間隙法：（詳見(jiàn)實(shí)驗(yàn)）間隙放電電壓不變，改變位置，一次記錄整個(gè)絕緣子串上的電壓，可計(jì)算出每個(gè)絕緣子承受的電壓比例(bǐlì)即電壓分布系數(shù)

第三十九頁(yè)，共46頁(yè)。音響(yīnxiǎng)式測(cè)桿：音響式測(cè)桿的測(cè)量原理：高壓(gāoyā)電容C及放電管等在工作時(shí)處于高電位，而右側(cè)所示的接收器及儀表等處于低電位，兩者用空心絕緣桿連接起來(lái)當(dāng)被測(cè)絕緣子兩端電壓降低時(shí)，放電管的放電頻率降低，發(fā)聲器中發(fā)出的聲音頻率也變低，于是，儀表讀數(shù)較小，反之則較大與火花放電大小相對(duì)應(yīng)得放電管頻率信號(hào)可用聲音表達(dá)，也可采用光的形式傳遞音響式測(cè)桿的檢出電壓范圍約為1~20kV第四十頁(yè)，共46頁(yè)。6.6絕緣油中溶解(róngjiě)氣體分析（DGA）絕緣油是電氣設(shè)備絕緣的重要組成部分絕緣冷卻滅弧絕緣油試驗(yàn)(shìyàn)絕緣油的電氣試驗(yàn)(shìyàn)絕緣油中溶解氣體分析（DGA）試驗(yàn)(shìyàn)時(shí)電氣設(shè)備可以不必停電！第四十一頁(yè)，共46頁(yè)。6.6.1絕緣油的電氣(diànqì)試驗(yàn)電氣試驗(yàn)的主要(zhǔyào)內(nèi)容油的閃點(diǎn)：油在規(guī)定條件下加熱，直到它的蒸汽與空氣的混合氣接觸火焰發(fā)生閃火時(shí)的最低溫度，稱為閃點(diǎn)酸值水分