電氣設(shè)備絕緣性能試驗

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1、高電壓技術(shù)李化leehua@mail.hust.edu.cn第2篇電氣設(shè)備絕緣試驗4絕緣性能試驗4絕緣性能試驗為什么要進(jìn)行絕緣性能試驗電力系統(tǒng)可靠性絕緣往往是電力系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)，絕緣故障通常是引發(fā)電力系統(tǒng)事故的首要原因。絕緣性能劣化設(shè)備絕緣在運行中受到電、熱、機(jī)械等因素的影響，性能逐漸劣化，出現(xiàn)缺陷，造成故障發(fā)現(xiàn)早期故障通過絕緣試驗和各參量的測量可以了解評估絕緣運行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)早期故障電介質(zhì)理論電介質(zhì)理論遠(yuǎn)未完善，需借助各種絕緣試驗來檢驗和掌握絕緣的狀態(tài)和性能24絕緣性能試驗絕緣缺陷的種類：集中性缺

2、陷：如內(nèi)部的氣隙、局部的開裂、磨損、受潮等分布性的缺陷：電氣設(shè)備整體性能的下降，如絕緣材料的整體受潮、劣化變質(zhì)等34絕緣性能試驗電氣設(shè)備的絕緣試驗出廠試驗安裝后交接和驗收試驗型式試驗運行中定期預(yù)防性試驗44絕緣性能試驗1.按照對設(shè)備造成的影響程度分類（兩類）非破壞性試驗，亦稱絕緣特性試驗：在較低電壓下或用其它不會損傷絕緣的方法測量絕緣的各種情況，從而判斷絕緣內(nèi)部的缺陷—不能判斷絕緣耐壓水平包含的種類：絕緣電阻試驗、介質(zhì)損耗角正切試驗、局部放電試驗、絕緣油的氣相色譜分析等破壞性試驗，即耐壓試驗：以高于

3、設(shè)備的正常運行電壓來考核設(shè)備的電壓耐受能力和絕緣水平。耐壓試驗對絕緣的考驗嚴(yán)格，能保證絕緣具有一定的絕緣水平或裕度；缺點可能在試驗時給絕緣造成一定的損傷包含的種類：交流耐壓試驗、直流耐壓試驗、雷電沖擊耐壓試驗及操作沖擊耐壓試驗54絕緣性能試驗2.按照設(shè)備是否帶電的方式分類（兩類）離線：在離線的監(jiān)測和診斷時，要求被試設(shè)備退出運行狀態(tài)，通常是周期性間斷地施行，試驗周期由電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程（DL/T596）規(guī)定特點：可采用破壞性試驗和非破壞性試驗兩種方式，兩種方式是相輔相成的。耐壓試驗往往是在非破壞性

4、試驗之后才進(jìn)行。在線：在線監(jiān)測則是在被試設(shè)備處于帶電運行的條件下，對設(shè)備的絕緣狀況進(jìn)行連續(xù)或定時的監(jiān)測，通常是自動進(jìn)行的特點：只能采用非破壞性試驗方式。由于可連續(xù)監(jiān)測，除測定絕緣特性的數(shù)值外，還可分析特性隨時間的變化趨勢，從而顯著提高了其判斷的準(zhǔn)確性64絕緣性能試驗主要電氣設(shè)備的絕緣預(yù)防性試驗項目序號電氣設(shè)備試驗項目測量絕緣電阻測量絕緣電阻和吸收比測量泄漏電流直流耐壓試驗并測泄漏電流測量介質(zhì)損耗角正切測量局部放電油的介質(zhì)損耗角正切油中含水量分析油中溶解氣體分析油的電氣強度測量電壓分布交流耐壓試驗1同

5、步發(fā)電機(jī)和調(diào)相機(jī)√√√√√2交流電動機(jī)√√√3油浸變壓器√√√√√√√√√4電磁式電壓互感器√√√√√√√√5電流互感器√√√√√√√6油斷路器√√√√√√√√7懸式和支柱式絕緣子√√√8電力電纜√√√√74絕緣性能試驗4.1絕緣電阻和泄漏電流測量4.2介質(zhì)損耗角正切的測量4.3局部放電測量4.4絕緣油的電氣試驗和氣相色譜分析4.5絕緣的在線監(jiān)測84絕緣性能試驗4.1絕緣電阻和泄漏電流測量4.1.1絕緣電阻試驗的主要參數(shù)及技術(shù)指標(biāo)4.1.2試驗設(shè)備與接線4.1.3絕緣電阻試驗結(jié)果判斷與適用范圍4.1

6、.4泄漏電流的測量94絕緣性能試驗4.1絕緣電阻和泄漏電流測量4.1.1絕緣電阻試驗的主要參數(shù)及技術(shù)指標(biāo)電氣設(shè)備的絕緣，其等值電路往往是電阻電容的混合電路（組合絕緣）一、雙層介質(zhì)的吸收現(xiàn)象圖4－1雙層電介質(zhì)等效電路圖4－2吸收曲線及絕緣電阻隨時間t變化曲線陰影部分的面積為絕緣在充電過程中逐漸“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，并沿電場方向排列而產(chǎn)生的。104絕緣性能試驗4.1絕緣電阻和泄漏電流測量4.1.1絕緣電阻試驗的主

7、要參數(shù)及技術(shù)指標(biāo)114絕緣性能試驗4.1絕緣電阻和泄漏電流測量4.1.1絕緣電阻試驗的主要參數(shù)及技術(shù)指標(biāo)124絕緣性能試驗4.1絕緣電阻和泄漏電流測量4.1.1絕緣電阻試驗的主要參數(shù)及技術(shù)指標(biāo)上式中第一個分量為傳導(dǎo)電流，第二個分量為吸收電流。當(dāng)絕緣嚴(yán)重受潮或出現(xiàn)導(dǎo)電性缺陷時，R1、R2或兩者之和顯著減小，Ig大大增加，而Ia迅速衰減134絕緣性能試驗4.1絕緣電阻和泄漏電流測量4.1.1絕緣電阻試驗的主要參數(shù)及技術(shù)指標(biāo)二、絕緣電阻和吸收比的測量在絕緣上施加電壓U時，定義電壓U與電流i的比值為所測被試

8、品的絕緣電阻R測量絕緣電阻時，其值是不斷變化的；t無窮時刻，等于兩層介質(zhì)絕緣電阻的串聯(lián)值U/ig。通常所說的絕緣電阻均指吸收電流衰減完畢后的穩(wěn)態(tài)電阻值(工程應(yīng)用上的表達(dá)方便，把介質(zhì)處在吸收過程時的U/i也稱為絕緣電阻R)。受潮時，絕緣電阻顯著降低，ig顯著增大，ia迅速衰減。因此，能揭示絕緣整體受潮、局部嚴(yán)重受潮、存在貫穿性缺陷等情況。144絕緣性能試驗問題：容量較大、不均勻試品，延續(xù)時間較長，要測得絕緣電阻，需很長時間。吸收比K通過測量絕緣電阻隨時間變化的關(guān)系判斷絕