第39章

電氣設(shè)備的絕緣試驗(yàn)

絕緣試驗(yàn)的意義

1.及早發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷，及時(shí)更換或修復(fù)，保證系統(tǒng)安全運(yùn)行；

2.電介質(zhì)理論遠(yuǎn)未完善，絕緣的電氣性能不能僅僅依靠理論上的分析計(jì)算來解決問題，必須同時(shí)借助各種試驗(yàn)來檢驗(yàn)和掌握絕緣的狀態(tài)；

39.1絕緣的非破壞性試驗(yàn)

非破壞性試驗(yàn)（絕緣特性試驗(yàn)）：指在較低的電壓下或用其他不損傷絕緣的方法測量絕緣的各種特性，由此判斷絕緣內(nèi)部的缺陷。

絕緣電阻和吸收比、泄漏電流、介質(zhì)損耗角正切、電壓分布、局部放電、油中溶解氣體的色譜分析

39.1.1

絕緣電阻的測量

絕緣電阻：施加直流電壓時(shí)測得的電阻，通常指吸收電流衰減完畢后測得的穩(wěn)態(tài)電阻值。

吸收比

值越大，表示吸收現(xiàn)象越顯著，絕緣的性能越好

極化指數(shù)：

測試功效:

可有效地發(fā)現(xiàn)：

（1）兩極間有穿透性的導(dǎo)電通道

（2）整體受潮或局部嚴(yán)重受潮

（3）表面污穢

不能發(fā)現(xiàn)的缺陷：

(1)

絕緣中的局部缺陷

(2)

絕緣的老化

判斷方法：將所測電阻值與標(biāo)準(zhǔn)及以往歷史數(shù)據(jù)比較

39.1.2的測量

介質(zhì)損耗角正切tgd的測量

1．測試功效

有效：ａ．整體受潮、全面老化

b．小電容試品的嚴(yán)重局部缺陷

ｄ．繞組上附積油泥

ｅ．絕緣油臟污劣化等

很少有效：大容量設(shè)備的局部缺陷

2.西林電橋

通常施加5～10kV交流電壓

西林電橋的兩種接線方式：

正接線：Ｄ點(diǎn)接地，Ｃ點(diǎn)接高壓，試品兩端不能接地。電橋可調(diào)部分處于低電位，調(diào)試方便安全，主要用于實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)

反接線：Ｄ點(diǎn)接高壓，Ｃ點(diǎn)接地，試品一端直接接地。電橋本體應(yīng)有高絕緣強(qiáng)度，有可靠的接地線，適用于現(xiàn)場試驗(yàn)

4.測量的影響因素

（1）外界電磁場干擾——屏蔽

（2）溫度的影響——盡可能在10~30℃的條件下測量

（3）試驗(yàn)電壓的影響——測量與的關(guān)系，有助于判斷絕緣的狀態(tài)和缺陷的類型，（4）試品表面泄漏的影響——將試品擦拭干凈，必要時(shí)加屏蔽

（5）試品電容量的影響——對電容量大的試品，測不靈敏，應(yīng)分別測量各部分的良好部分絕緣的損耗：

局部集中缺陷部分的損耗：

絕緣體的總損耗：

因?yàn)榫植考腥毕莶糠趾苄。牡戎惦娙軨2也很小

如果被試品的體積小，C小

容易發(fā)現(xiàn)集中性缺陷；

被試品體積大，C也大，集中性缺陷不容易被發(fā)現(xiàn)

39.1.3

局部放電的測量

對于測量套管、電機(jī)、變壓器、電纜等絕緣的裂縫、氣泡等內(nèi)在的局部缺陷比較有效。

主要是脈沖電流法

原理：發(fā)生局部放電時(shí)，試品兩端出現(xiàn)瞬時(shí)的電壓降落，在檢測回路中引起一高頻脈沖電流，將它變換成電壓脈沖后用示波器等測量其波形或幅值，由于其大小與視在放電量成正比，經(jīng)過校準(zhǔn)就能得到視在放電量，一般單位用pC

此方法靈敏度高，應(yīng)用廣泛。

基本測試回路

Cx－被試品電容；

Ck

－耦合電容，在試品與測量阻抗之間提供一個(gè)低阻抗通道；

Zm－測量阻抗，獲取局部放電所產(chǎn)生的高頻脈沖信號(hào)；A－放大器

39.2

工頻高壓試驗(yàn)

工頻交流耐壓試驗(yàn)是用來檢驗(yàn)絕緣在工頻交流電壓下的性能，在有些場合也用來等效地檢驗(yàn)絕緣對操作過電壓和雷電過電壓的耐受能力。

39.2.1

工頻高壓的產(chǎn)生

（1）變比大，絕緣裕度小

容量不大

C

-被試品電容mF

U

-試驗(yàn)電壓，kV

f

-電源頻率，Hz

油箱本體不高，套管又長又大

運(yùn)行時(shí)間不長，不需要復(fù)雜的冷卻系統(tǒng)

漏抗大，短路電流小

（2）試驗(yàn)變壓器串級裝置

串級裝置的容量利用率：

T3的容量為：

T2的容量為：

T1的容量為：

裝置容量利用系數(shù)：

n級裝置容量利用系數(shù)：

（3）試驗(yàn)變壓器的調(diào)壓

自耦調(diào)壓器：輸出波形好、體積小、價(jià)格便宜，適于小容量工頻試驗(yàn)變壓器的調(diào)壓

移圈式調(diào)壓器：

容量大、波形有一定畸變，適于應(yīng)用在對波形要求不嚴(yán)格，且工頻試驗(yàn)變壓器容量較大的場合電動(dòng)機(jī)－發(fā)電機(jī)組調(diào)壓：能得到很好的正弦波形并能均勻調(diào)壓，設(shè)備昂貴、保養(yǎng)維修費(fèi)用高，用于對試驗(yàn)要求很嚴(yán)格的大型試驗(yàn)基地

（4）串聯(lián)諧振交流高壓試驗(yàn)裝置

可見在較低的電源電壓下可獲得較高的試驗(yàn)電壓，在較低的電源功率下可以獲得較大的試驗(yàn)功率

39.2.2

工頻高壓的測量

（1）靜電電壓表－測有效值

（2）分壓器配低壓儀表測量

用高值電阻串接微安表或高值電阻分壓器配低壓儀表測量

（3）球隙測壓器－測峰值

（4）峰值電壓表