1、第四節(jié)交流耐壓試驗，一、交流耐壓試驗概述交流耐壓試驗是對電氣設備的絕緣施加交流試驗電壓，該電壓高于設備的額定工作電壓，并持續(xù)一定時間(一般為1分鐘)，以考慮被測絕緣承受各種電壓的能力，從而保證設備的安全運行。交流耐壓試驗是一種符合電氣設備實際運行條件的試驗，是避免絕緣事故的重要手段。因此，交流耐壓試驗是所有絕緣試驗中的決定性試驗。雖然在絕緣電阻和吸收率測試、泄漏電流和DC耐壓測試以及介質損耗角測量測試中發(fā)現(xiàn)了許多絕緣缺陷，但由于測試電壓低于被測產品的工作電壓，一些絕緣缺陷未能及時發(fā)現(xiàn)。為了進一步暴露設備缺陷，檢查電氣設備的絕緣水平，確保其能夠投入運行，有必要進行交流耐壓試驗。但是，交流耐壓試驗

2、也有缺點，它是一種破壞性試驗；同時，在測試電壓下，它會引起絕緣內部的累積效應。交流耐壓試驗可分為以下幾種類型：(1)交流工頻耐壓試驗；(2)0.1赫茲試驗；(3)沖擊波耐壓試驗；(4)倍頻感應電位測試和工作波測試；(5)局部放電試驗。其中，交流工頻耐壓試驗是最常見的一種。交流工頻耐壓試驗是鑒定電氣設備絕緣強度最有效、最直接的方法，對判斷電氣設備能否投入運行具有決定性意義。交流耐壓試驗的電壓、波形、頻率和被測產品絕緣內部的電壓分布符合實際運行情況。因此，交流耐壓能有效地發(fā)現(xiàn)電氣設備的危險集中缺陷。1。原理及接線、YD系列油浸式高壓試驗變壓器、()系列操作箱(套)該系列操作箱(套)適用于0.510

3、0KVA試驗變壓器的調壓控制。其工作原理是通過調節(jié)自耦變壓器的輸出電壓來調節(jié)試驗變壓器額定電壓范圍內的工作電壓。同時，操作箱(控制臺)配有高壓輸出電壓表、低壓輸入電流表和過流保護電路。YDQ系列充氣式超輕型高壓試驗變壓器，采用變頻串聯(lián)諧振交流耐壓技術原理，該系統(tǒng)由變頻電源、勵磁變壓器、諧振電抗器、分壓器和樣品組成。眾所周知，當環(huán)路頻率為f1/2LC時，環(huán)路諧振，樣本上的電壓是勵磁變壓器高壓端輸出電壓的q倍。q是系統(tǒng)品質因數(shù)，即電壓諧振倍數(shù)，一般為幾十到一百以上。首先調節(jié)變頻電源的輸出頻率，使回路串聯(lián)諧振，然后在回路諧振的情況下調節(jié)變頻電源的輸出電壓，使測試電壓達到測試值。由于回路的諧振，變頻電

4、源的較小輸出電壓可以在測試產品CX上產生較高的測試電壓。第三，影響因素及分析判斷。1.影響因素(1)本試驗只能在被測設備的所有無損檢測合格后進行。如果有缺陷(如潮濕)，應消除缺陷。(2)被測設備的絕緣表面應擦拭干凈，油多的設備應靜置一定時間。例如，310千伏變壓器應靜止56小時。(3)升壓速度應控制在測試電壓的1/3之前，然后以每秒3%的測試電壓持續(xù)增加到測試電壓。(4)試驗前后應比較絕緣電阻和吸收率，不應有明顯變化。(5)應排除濕度、溫度和表面污染的影響。2.分析與判斷(1)交流工頻耐壓試驗應在規(guī)定的時間內進行，未發(fā)生擊穿為合格。故障現(xiàn)象有：電流表指示突然急劇上升或電壓表指示突然下降(2)倍

5、頻感應和操作波測試。(3)沖擊電壓測試。(4)局部放電試驗。4.其他交流耐壓試驗；第五節(jié)絕緣油試驗；1.概述絕緣油廣泛用于電氣設備，如變壓器、變壓器、開關和電纜。作為一種介質和冷卻劑，其功能因其退化而降低，退化是由污染、過熱、電場強度和氧化引起的，而潮濕是最常見的污染。為了使絕緣油工作，要求絕緣油具有一定的性能。電壓等級越高，設備容量越大，對絕緣油的性能要求越高。由于運行中的油受正常運行電壓和過電壓的影響，也受溫度、濕度、氧化和雜質的影響，其性能會逐漸惡化，影響設備的電氣性能。因此，絕緣油必須定期測試，以監(jiān)督油質量的變化。根據(jù)目的和內容，可分為物理、化學和電氣特性試驗。(1)理化性能試驗，包括

6、全分析試驗和簡化分析試驗。對于每一批新到的絕緣油，或當有油的設備發(fā)生故障時，或在特殊情況下認為有必要時，為了檢查油的質量，應進行全面的分析測試。當根據(jù)主要特征參數(shù)監(jiān)測油質量時，應進行簡化試驗。其測試項目包括物理性能測試和化學性能測試。(2)電氣特性試驗，包括電氣強度試驗和介質損耗角正切值試驗。電氣強度試驗是測量絕緣油的瞬時擊穿電壓，試驗設備與交流耐壓試驗設備相同。在測試期間，將標準電極放入絕緣油中，并在電極之間處理頻率電壓。當電壓上升到一定值時，電極之間會發(fā)生明顯的火花放電擊穿，初始擊穿電壓就是絕緣油的擊穿強度。介電損耗角正切值測試(簡稱油介電損耗)是在工頻電壓下，利用帶有專用電橋的高壓電橋進

7、行的。當潮濕、纖維、灰塵和游離碳存在時，擊穿強度將大大降低，介電損耗將增加。GY-JY絕緣油介電強度測試儀，二、運行中變壓器油的質量控制，運行油可分為以下幾類：第一類：它能滿足連續(xù)運行，各項性能指標符合國家標準要求。類型二：可以連續(xù)使用，但需要過濾處理。一般情況下，含水量和擊穿電壓不合格，外觀上有雜質，可通過機械過濾去除。第三類：油質量差，必須再生或更換。酸值、界面張力和介電損耗因子經常超標。第四類：油品質量很差，很多指標超標，應該報廢。其中，油的含水量和氣相色譜分析是最重要的。第三，補油和調油時，應注意以下事項：(1)最好使用與原設備相同品牌的油。(2)注意油中添加的抗氧化劑品牌應相同(國產

8、T501)，否則可能產生沉淀。(3)兩種油的性能指標應符合質量要求，新油應符合新油的標準。(4)當流動油的一項或多項指標接近極限值時，特別是當酸堿度、酸值和界面張力接近極限值時，應謹慎處理；應進行實驗室混油試驗。(5)當操作質量不合格時，應在考慮調油前進行凈化或再生。(6)當進口油或來歷不明的油與工作油混合時，應先對每一個待混合的油樣和待混合的油樣進行老化試驗。(4)絕緣油的再生。所謂“再生”，是指通過化學和物理方法去除油中溶解和不溶的雜質，恢復或接近油的原始性能指標。再生方法可分為四種：物理法、物化法、化學法和組合法。1.物理方法(1)沉降法(2)離心法(3)過濾法(2)多功能再生油凈化器。

9、該設備具有脫氣、脫水、再生和凈化等多種功能。這些設備的優(yōu)點是，它們可以連續(xù)處理流動的油，而不會停電。它能有效地凈化變壓器油、變壓器油、開關油、冷凍機油等中的水、氣體和雜質顆粒。對高壓電力設備進行真空干燥、真空注油和抽真空。它能凈化和再生降解的變壓器油、變壓器油、開關油等。不停電，使其達到新的油質指標，恢復使用性能。第6節(jié)油中溶解氣體的色譜分析，1。概述變壓器油是一種從石油中分離出來的礦物油，其絕緣主要由礦物絕緣油和油中的有機絕緣材料組成。礦物絕緣油的主要成分是烷烴(CnH2n 2)、環(huán)烴飽和烴(CnH2n)和芳香族不飽和烴(CnH2n 2)。有機絕緣材料主要由纖維素(C6H10O5)n.在正常

10、運行條件下，由于油和固體絕緣的逐漸老化和劣化，少量氣體(主要包括H2、甲烷CH4、乙烷C2 H6、乙烯C2H4、乙炔C2H2、一氧化碳CO、二氧化碳CO2等。)將會分解。當變壓器發(fā)生故障時，這些氣體的氣體產量將迅速增加。當故障點溫度較低時，甲烷的比例較大，當溫度升高時，乙烯和氫氣的組分急劇增加，比例增大。乙炔氣嚴重過熱時也會產生。如果固體絕緣過熱失效，不僅會產生上述低分子烴類氣體，還會產生更多的一氧化碳和二氧化碳。隨著溫度的升高，一氧化碳/二氧化碳的比例逐漸增加，因此可以通過油中各種成分的含量來判斷故障的性質和程度。因此，變壓器運行時，可以定期測量油中的氣體成分和含量，及時發(fā)現(xiàn)變壓器中的潛在故

11、障。判斷故障類型的方法有很多。本節(jié)介紹兩種方法，即特征氣體判斷法和三比值判斷法。1.特征氣體判斷法當一種或幾種溶解氣體的含量超過表1-3中的注意值時，可利用表1-4判斷故障的性質。2.在SD187-86變壓器油中溶解氣體分析判斷導則中，推薦用五種特征氣體的三個比較值作為判斷故障的主要方法，稱為IEC三比值法。表1-5是該方法的編碼規(guī)則，基于電氣設備中油和紙絕緣開裂產生的氣體成分的相對濃度和溫度之間的相互依賴關系，以溶解度和擴散系數(shù)相近的兩種氣體成分的比例作為判斷故障性質的依據(jù)。它比特征氣體更進一步。在應用三比值法時，應注意以下幾點：(1)只有根據(jù)含量和產氣率的注意值判斷可能存在故障時，才應用該

12、方法是沒有意義的。(2)對于多個故障的聯(lián)合作用，在表中可能找不到相應的組合，所以此時應進行具體分析。(3)對于自由呼吸開放式變壓器，氫氣和甲烷從油表面逸出，計算時應修正CH4/H2。(4)應結合氣體分析結果和其他測試結果進行判斷，以提高判斷的準確性。變壓器油的色譜分析和故障判斷，變壓器絕緣材料主要是絕緣油和絕緣紙，變壓器故障時產生的氣體主要來自油和紙的熱裂解分解。氣相色譜分析是根據(jù)故障時絕緣油中產生的氣體含量來判斷故障類型。1過熱故障裸機過熱如果設備中的熱量僅導致絕緣油分解，一般稱為裸機過熱。包括分接開關接觸不良、導線與分接開關焊接不良、多點接地或鐵芯局部短路等。油中氣體的特征是碳氫化合物的相

13、應增加，其中甲烷和乙烯是特征氣體，其總和通常超過總碳氫化合物的80%。當故障點溫度較低時，甲烷的比例較大；隨著溫度的升高，這固體絕緣過熱當固體絕緣材料在較高溫度下過熱時，除了低分子碳氫化合物氣體外，還會產生一氧化碳和二氧化碳。低溫過熱變壓器長期過載或其他原因，使繞組固體絕緣長期遭受低溫大面積過熱。在此溫度下，油不會分解太多，但由于絕緣紙在低溫下長期過熱而加速碳化，只產生一氧化碳和二氧化碳，其中一氧化碳反映故障涉及固體絕緣。2放電故障高能放電(電弧放電)是指線圈匝間和層間絕緣擊穿引起的電弧放電故障、過電壓引起的內部閃絡、導線斷裂引起的閃絡、分接開關電弧放電和電容屏擊穿。這種斷層會迅速而大量地產生

14、氣體。斷層特征氣體主要是乙炔和氫氣，其次是乙烯和甲烷。由于高故障能量，總碳氫化合物非常高。如果涉及固體絕緣，一氧化碳也相對較高。低能放電(火花放電)這是一種間歇性放電故障。例如，由于芯塊之間的不良接地、芯和螺紋螺釘之間的不良接觸等導致的潛在懸浮放電。主要氣體成分是乙炔和氫氣，其次是乙烯和甲烷。然而，由于故障能量小，總碳氫化合物一般不會太高。局部放電故障通常發(fā)生在油浸紙絕緣的氣腔或懸浮帶電體的空間。這種放電產生的特征氣體是氫氣，其次是甲烷。當放電能量密度較高時，也會產生少量乙炔氣體，一般小于2%。無論何種放電，只要有固體絕緣，就會產生一氧化碳和二氧化碳。3當變壓器中的水潮濕時，由于除油和固體絕緣

15、中存在氣隙，會發(fā)生局部放電，從而產生氫氣。此外，在電場的作用下，由于水的電解以及水和鐵之間的化學反應，也會產生大量的氫。因此，當水進入變壓器時，氫的含量較高。4內部故障判斷變壓器是否有故障時，首先將氣體分析結果中的幾個主要指標(氫氣、乙炔、碳氫化合物)與變壓器油中溶解氣體分析判斷導則推薦的注意值進行比較。當油中任何一項氣體含量超過注意值時，應予以注意。然而，指南推薦的注意值并不是區(qū)分設備是否有故障的唯一指標，而是應該與以前的數(shù)據(jù)進行比較。判斷是否有故障時，應根據(jù)氣體含量的絕對值跟蹤分析特征氣體的增長率。案例分析1997年6月17日，公司基地一臺電壓等級為110千伏/6千伏、容量為100.00千

16、伏安的變壓器突然注油，內部溫度迅速升高，緊急停機。變壓器絕緣電阻和DC電阻測試表明，C相的電阻大于A相和B相的電阻，與變壓器原始記錄相比，原始數(shù)據(jù)中的三相DC電阻是平衡的。為了查找故障原因，將鐘罩提起，對變壓器鐵芯、繞組和出線進行了檢查和測試，但未發(fā)現(xiàn)異常。最后判斷變壓器有載調壓開關有故障，經檢查確定是開關筒變形所致，經處理后通過了相關電氣試驗。故障發(fā)生后，變壓器油經過色譜分析，發(fā)現(xiàn)含有一氧化碳、二氧化碳和碳氫化合物。為了監(jiān)測變壓器的安全運行，決定定期對變壓器油進行色譜分析。通過對樣品的分析，發(fā)現(xiàn)變壓器油中的總烴沒有明顯增加，其值小于電氣設備預防性試驗規(guī)程規(guī)定的150。同時，我們計算出每次的相對速度也是合格的，這說明變壓器在此之后運行完全正常。結果分析通過對變壓器油的定期色譜監(jiān)測，可以看出變壓器運行正常，起到了很好的保障作用故障排除為了降低變壓器油中的氣體含量，我們對變壓器油進行了在線脫氣。方法是將：真空濾油器與變壓器油再生處理器串聯(lián)，使變壓器油循環(huán)。經過十幾個小時的處理，碳氫化合物、一氧化碳、二氧化碳等。明顯降低，如表3第4項所示。經過脫氣處理后，請注意，雖然其中的氣體尚未全部處理掉，但色譜值已明顯降低