1电气设备的绝缘试验.pptx

高压电气设备试验及电气设备故障高压电气设备试验及电气设备故障诊断技术诊断技术 长沙理工大学高电压技术研究所责任申明责任申明:以下各章内容以下各章内容,其版权均为长沙理工大学高电压技其版权均为长沙理工大学高电压技术研究所所有术研究所所有,若有侵权若有侵权,违者必究。若要使用违者必究。若要使用,须须取得长沙理工大学高电压技术研究所同意。取得长沙理工大学高电压技术研究所同意。第一章 电气设备的绝缘试验第一节 绝缘电阻、吸收比试验一、绝缘电阻试验使用范围一、绝缘电阻试验使用范围 绝缘电阻试验是电气设备绝缘试验中一种最简单、最常用的试验方法。绝缘电阻试验是电气设备绝缘试验中一种最简单、最常用的试验方法。当电气设备绝缘受潮，表面变脏，留有表面放电或击穿痕迹时，其绝缘电当电气设备绝缘受潮，表面变脏，留有表面放电或击穿痕迹时，其绝缘电阻会显著下降。根据绝缘等级的不同，测试要求的区别，常采用的兆欧表阻会显著下降。根据绝缘等级的不同，测试要求的区别，常采用的兆欧表输出电压有输出电压有100v100v、250V250V、500V500V、1000V1000V、2500V2500V、5000V5000V、10000V10000V等。等。二、绝缘电阻试验的主要参数及技术指标二、绝缘电阻试验的主要参数及技术指标 电气设备的绝缘，不能等值为单纯的电阻，其等值电路往往是电阻电电气设备的绝缘，不能等值为单纯的电阻，其等值电路往往是电阻电容的混合电路。很多电气设备的绝缘都是多层的，容的混合电路。很多电气设备的绝缘都是多层的，如图如图1-11-1为双层电介质的为双层电介质的一个简化等值电路。一个简化等值电路。当合上开关当合上开关K K将直流电压将直流电压U U加到绝缘上后，等值电路中电流加到绝缘上后，等值电路中电流i i的变化的变化如图如图1-21-2中曲线所示，开始电流很大，以后逐渐减小，最后趋近于一个常中曲线所示，开始电流很大，以后逐渐减小，最后趋近于一个常数数IgIg；图图1-21-2中曲线中曲线i i和稳态电流和稳态电流IgIg之间的面积为绝缘在充电过程中从电源之间的面积为绝缘在充电过程中从电源“吸收吸收”的电荷的电荷QaQa。这种逐渐。这种逐渐“吸收吸收”电荷的现象就叫做电荷的现象就叫做“吸收现象吸收现象”。在实际试验中，规程规定，只需测量在实际试验中，规程规定，只需测量60s60s时的绝缘电阻值，即时的绝缘电阻值，即R60SR60S的值，当电容量特别大时，吸收现象特别明显，如大型发电机，可以采的值，当电容量特别大时，吸收现象特别明显，如大型发电机，可以采用用10min10min时的绝缘电阻值。时的绝缘电阻值。图1-1 双层电介质简化等值电路 图1-2吸收曲线及绝缘电阻变 化曲线 工程上用工程上用“吸收比吸收比”来反映绝缘状态是否良好，吸收比一般用来反映绝缘状态是否良好，吸收比一般用K K表示，其定义为：表示，其定义为：K K R60s/R15s R60s/R15s （1 11 1）式中式中 R60s R60s为为t=60st=60s测得绝缘电阻值，测得绝缘电阻值，R15sR15s为为t=15st=15s时测得的绝缘时测得的绝缘电阻值。电阻值。对于电容量较大的绝缘试品，对于电容量较大的绝缘试品，K K可采用下式表示：可采用下式表示：K K R10min/R1min R10min/R1min （1 12 2）式中式中 R10min R10min为为t=10mint=10min时测得的绝缘电阻值，时测得的绝缘电阻值，R1minR1min为为t=1mint=1min时测得的绝缘电阻值，时测得的绝缘电阻值，K K在工程上称为极化指数。在工程上称为极化指数。当绝缘状况良好时，当绝缘状况良好时，K K值较大，其值远大于值较大，其值远大于1 1，当绝缘受潮时，当绝缘受潮时，K K值将变小，一般认为如值将变小，一般认为如K1.3K1.3时，就可判断绝缘可能受潮。时，就可判断绝缘可能受潮。三、试验设备三、试验设备 工程上进行绝缘电阻试验所采用的设备为兆欧表，兆欧表有三个工程上进行绝缘电阻试验所采用的设备为兆欧表，兆欧表有三个接线端子：线路端子（接线端子：线路端子（L L），接地端子（），接地端子（E E），屏蔽（或保护）端子），屏蔽（或保护）端子（GG），被试品接在），被试品接在L L和和E E之间，之间，GG用以消除绝缘试品表面泄漏电流的用以消除绝缘试品表面泄漏电流的影响，其试验原理接线如图影响，其试验原理接线如图1 13 3所示。所示。在绝缘试验中，如不接屏蔽端子，测得的绝缘电阻是表面电阻和体在绝缘试验中，如不接屏蔽端子，测得的绝缘电阻是表面电阻和体积电阻的并联值，因为这时沿绝缘表面的泄漏电流同样流过兆欧表的积电阻的并联值，因为这时沿绝缘表面的泄漏电流同样流过兆欧表的测量回路。如果在表面上缠上几匝裸铜线，并接到端子测量回路。如果在表面上缠上几匝裸铜线，并接到端子GG上，则绝缘上，则绝缘表面泄漏电流不流过兆欧表的测量回路，这时测得的结果便是消除了表面泄漏电流不流过兆欧表的测量回路，这时测得的结果便是消除了表面泄漏电流影响的真实的体积电阻表面泄漏电流影响的真实的体积电阻 四、绝缘电阻试验结果判断的基本方法四、绝缘电阻试验结果判断的基本方法 在在绝绝缘缘电电阻阻试试验验中中，绝绝缘缘电电阻阻的的大大小小与与绝绝缘缘材材料料的的结结构构、体体积积有有关关，与与所所用用的的兆兆欧欧表表的的电电压压高高低低有有关关，还还与与大大气气条条件件有有关关，因因此此，不不能能简简单单的的用用绝绝缘缘电电阻阻的的大大小小或或吸吸收收比比来来判判断断绝绝缘缘的的好好坏坏。在在排排除除了了大大气气条条件件的的影影响响后后，所所测测绝绝缘缘电电阻阻值值和和吸吸收收比比应应与与其其出出厂厂时时的的值值比比较较，与与历历史史数数据据相相比比较较，与与同同批批设设备备相相比比较较，其其变变化化不不能能超超过过规规程程允允许许的的范围。同时，应结合绝缘电阻值与吸收比的变化结合起来综合考虑。范围。同时，应结合绝缘电阻值与吸收比的变化结合起来综合考虑。1 1电缆金属铠装；电缆金属铠装；2 2电缆绝缘；电缆绝缘；3 3导电芯导电芯图图1 13 3 绝缘电阻试验原理接线示意图绝缘电阻试验原理接线示意图五、测量绝缘电阻的规定五、测量绝缘电阻的规定 （一）测试规定（一）测试规定（1 1）试验前应拆除被试设备电源及一切外连线，并将被试物短接后）试验前应拆除被试设备电源及一切外连线，并将被试物短接后接地放电接地放电1min1min，电容量较大的应至少放电，电容量较大的应至少放电2min2min，以免触电。，以免触电。（2 2）校验兆欧表是否指零或无穷大。）校验兆欧表是否指零或无穷大。（3 3）用干燥清洁的柔软布擦去被试物的表面污垢，必要时可先用汽）用干燥清洁的柔软布擦去被试物的表面污垢，必要时可先用汽油洗净套管的表面积垢，以消除表面的影响。油洗净套管的表面积垢，以消除表面的影响。（4 4）接好线，如用手摇式兆欧表时，应用恒定转速（）接好线，如用手摇式兆欧表时，应用恒定转速（120r/min120r/min）转）转动摇柄，兆欧表指针逐渐上升，待动摇柄，兆欧表指针逐渐上升，待1min1min后读取其他绝缘电阻值。后读取其他绝缘电阻值。（5 5）在测量吸收比时，为了在开始计算时就能在被试物上加上全部）在测量吸收比时，为了在开始计算时就能在被试物上加上全部试验电压，应在兆欧表达到额定转速时再将表笔接于被试物，同时试验电压，应在兆欧表达到额定转速时再将表笔接于被试物，同时计算时间，分别读取计算时间，分别读取15s15s和和60s60s的读数。的读数。（6 6）试验完毕或重复进行试验时，必须将被试物短接后对地充分放）试验完毕或重复进行试验时，必须将被试物短接后对地充分放电。这样除可保证安全外，还可提高测试的准确性。电。这样除可保证安全外，还可提高测试的准确性。（7 7）记录被试设备的铭牌、规范、所在位置及气象条件等。）记录被试设备的铭牌、规范、所在位置及气象条件等。（二）测试时注意事项（二）测试时注意事项 （1 1）对于同杆双回架空线或双母线，当一路带电时，不得测量另一）对于同杆双回架空线或双母线，当一路带电时，不得测量另一回路的绝缘电阻，以防感应高压损坏仪表和危及人身安全。对于平行回路的绝缘电阻，以防感应高压损坏仪表和危及人身安全。对于平行线路，也同样要注意感应电压，一般不应测其绝缘电阻。在必须测量线路，也同样要注意感应电压，一般不应测其绝缘电阻。在必须测量时，要采取必要措施才能进行，如用绝缘棒接线等。时，要采取必要措施才能进行，如用绝缘棒接线等。（2 2）测量大容量电机和长电缆的绝缘电阻时，充电电流很大，因而）测量大容量电机和长电缆的绝缘电阻时，充电电流很大，因而兆欧表开始指示数很小，但这并不表示被试设备绝缘不良，必须经过兆欧表开始指示数很小，但这并不表示被试设备绝缘不良，必须经过较长时间，才能得到正确的结果。使用手摇式兆欧表测量大容量设备较长时间，才能得到正确的结果。使用手摇式兆欧表测量大容量设备的绝缘电阻时，试验结束时手不能停，耍先断开的绝缘电阻时，试验结束时手不能停，耍先断开L L线与被测设备之间线与被测设备之间的联接，再停止转动摇表，并立即对被测设备放电和接地，防止被试的联接，再停止转动摇表，并立即对被测设备放电和接地，防止被试设备对兆欧表反充电损坏兆欧表和被测设备所带高电压电人。设备对兆欧表反充电损坏兆欧表和被测设备所带高电压电人。（3 3）如所测绝缘电阻过低，应进行分解试验，找出绝缘电阻最低的）如所测绝缘电阻过低，应进行分解试验，找出绝缘电阻最低的部分。部分。（4 4）一般应在干燥、晴天、环境温度不低于）一般应在干燥、晴天、环境温度不低于50C50C时进行测量。在阴时进行测量。在阴雨潮湿的天气及环境湿度太大时，不应进行测量。雨潮湿的天气及环境湿度太大时，不应进行测量。（5 5）测量绝缘的吸收比时，应避免记录时间带来的误差。由上述可）测量绝缘的吸收比时，应避免记录时间带来的误差。由上述可知，变压器、发电机等设备绝缘的吸收比，是用兆欧表在加压知，变压器、发电机等设备绝缘的吸收比，是用兆欧表在加压15s15s和和60s60s时记录其绝缘电阻值后计算求得的。时记录其绝缘电阻值后计算求得的。（6 6）屏蔽环装设位置。为了避免表面泄漏电流的影响，测量时应在）屏蔽环装设位置。为了避免表面泄漏电流的影响，测量时应在绝缘表面加等电位屏蔽环，且应靠近绝缘表面加等电位屏蔽环，且应靠近E E端子装设。端子装设。（7 7）兆欧表的）兆欧表的L L和和E E端子接线不能对调。用兆欧表测量电气设备绝缘端子接线不能对调。用兆欧表测量电气设备绝缘电阻时，其正确接线方法是电阻时，其正确接线方法是L L端子接被试品与大地绝缘的导电部分，端子接被试品与大地绝缘的导电部分，E E端子接被试品的接地端。端子接被试品的接地端。（8 8）兆欧表与被试品间的连线不能铰接或拖地，否则会产生测量误）兆欧表与被试品间的连线不能铰接或拖地，否则会产生测量误差。差。（9 9）采取兆欧表测量时，应设法消除外界电磁场干扰引起的误差。）采取兆欧表测量时，应设法消除外界电磁场干扰引起的误差。在现场有时在强磁场附近或在未停电的设备附近使用兆欧表测量绝缘在现场有时在强磁场附近或在未停电的设备附近使用兆欧表测量绝缘电阻，由于电磁场干扰也会引起很大的测量误差。电阻，由于电磁场干扰也会引起很大的测量误差。引起误差的原因是：引起误差的原因是：1 1）磁耦合；）磁耦合；2 2）电容耦合。）电容耦合。（1010）为便于比较，对同一设备进行测量时，应采用同样的兆欧表、）为便于比较，对同一设备进行测量时，应采用同样的兆欧表、同样的接线。当采用不同型式的兆欧表测绝缘电阻，特别是测量具有同样的接线。当采用不同型式的兆欧表测绝缘电阻，特别是测量具有非线性电阻的阀型避雷器时，往往会出现很大的差别。非线性电阻的阀型避雷器时，往往会出现很大的差别。当用同一只兆欧表测量同一设备的绝缘电阻时，应采用相同的当用同一只兆欧表测量同一设备的绝缘电阻时，应采用相同的接线，否则将测量结果放在一起比较是没有意义的。接线，否则将测量结果放在一起比较是没有意义的。六、影响测试绝缘电阻的主要因素六、影响测试绝缘电阻的主要因素 （一）湿度（一）湿度随着周围环境的变化，电气设备绝缘的吸湿程度也随着发生变化。随着周围环境的变化，电气设备绝缘的吸湿程度也随着发生变化。（二）电气设备的绝缘电阻随温度变化而变化的，其变化的程度随绝（二）电气设备的绝缘电阻随温度变化而变化的，其变化的程度随绝缘的种类而异。富于吸湿性的材料，受温度影响最大。缘的种类而异。富于吸湿性的材料，受温度影响最大。（三）表面脏污和受潮（三）表面脏污和受潮由于被试物的表面脏污或受潮会使其表面电阻率大大降低，绝缘电阻由于被试物的表面脏污或受潮会使其表面电阻率大大降低，绝缘电阻将明显下降。必须设法消除表面泄漏电流的影响，以获得正确的测量将明显下降。必须设法消除表面泄漏电流的影响，以获得正确的测量结果。结果。（四）被试设备剩余电荷（四）被试设备剩余电荷对有剩余电荷的被试设备进行试验时，会出现虚假现象，由于剩余电对有剩余电荷的被试设备进行试验时，会出现虚假现象，由于剩余电荷的存在会使测量数据虚假地增大或减小，要求在试验前先充分放电荷的存在会使测量数据虚假地增大或减小，要求在试验前先充分放电10min10min。（五）兆欧表容量（五）兆欧表容量实测表明，兆欧表的容量对绝缘电阻、吸收比和极化指数的测量结果实测表明，兆欧表的容量对绝缘电阻、吸收比和极化指数的测量结果都有一定的影响。兆欧表容量愈大愈好。都有一定的影响。兆欧表容量愈大愈好。七、测量结果七、测量结果 各种电力设备的绝缘电阻允许值，见规程规定。各种电力设备的绝缘电阻允许值，见规程规定。将所测得的结果与有关数据比较，这是对实验结果进行分析判将所测得的结果与有关数据比较，这是对实验结果进行分析判断的重要方法。通常用来作为比较的数据包括：同一设备的各相间断的重要方法。通常用来作为比较的数据包括：同一设备的各相间的数据、出厂试验数据、耐压前后数据等。如发现异常，应立即查的数据、出厂试验数据、耐压前后数据等。如发现异常，应立即查明原因或辅以其他测试结果进行综合分析、判断。明原因或辅以其他测试结果进行综合分析、判断。对于大容量设备，如大型变压器、发电加、电缆等，有时用对于大容量设备，如大型变压器、发电加、电缆等，有时用R60/R15R60/R15吸收比值不足以反映绝缘介质的电流吸收全过程，为更好吸收比值不足以反映绝缘介质的电流吸收全过程，为更好地判断绝缘是否受潮，可采用较长时间的绝缘电阻比值进行衡量，地判断绝缘是否受潮，可采用较长时间的绝缘电阻比值进行衡量，称为绝缘的极化指数。极化指数测量加压时间较长，用手摇兆欧表称为绝缘的极化指数。极化指数测量加压时间较长，用手摇兆欧表很难控制转速稳定，一般采用电动兆欧表测量。很难控制转速稳定，一般采用电动兆欧表测量。第二节 泄漏电流和直流耐压试验 一、泄漏电流一、泄漏电流 测量泄漏电流所用的设备要比兆欧表复杂，一般用高压整流设测量泄漏电流所用的设备要比兆欧表复杂，一般用高压整流设备进行测试。由于试验电压高，所以就容易暴露绝缘本身的弱点，备进行测试。由于试验电压高，所以就容易暴露绝缘本身的弱点，用微安表直测泄漏电流，这可以做到随时进行监视，灵敏度高。用微安表直测泄漏电流，这可以做到随时进行监视，灵敏度高。并且可以用电压和电流、电流和时间的关系曲线来判断绝缘的缺并且可以用电压和电流、电流和时间的关系曲线来判断绝缘的缺陷。因此，它属于非破坏性试验。陷。因此，它属于非破坏性试验。1 1、泄漏电流的特点、泄漏电流的特点（1 1）试验电压高，并且可随意调节。）试验电压高，并且可随意调节。（2 2）泄漏电流可由微安表随时监视，灵敏度高，测量重复性也较好。）泄漏电流可由微安表随时监视，灵敏度高，测量重复性也较好。（3 3）根据泄漏电流测量值可以换算出绝缘电阻值，而用兆欧表测出）根据泄漏电流测量值可以换算出绝缘电阻值，而用兆欧表测出的绝缘电阻值则不可换算出泄漏电流值。的绝缘电阻值则不可换算出泄漏电流值。（4 4）可以用或的关系曲线并测量吸收比来判断绝缘缺陷。）可以用或的关系曲线并测量吸收比来判断绝缘缺陷。（5 5）测量原理）测量原理 当直流电压加于被试设备时，其充电电流（几何电流和吸收电流）当直流电压加于被试设备时，其充电电流（几何电流和吸收电流）随时间的增加而逐渐衰减至零，而泄漏电流保持不变。故微安表随时间的增加而逐渐衰减至零，而泄漏电流保持不变。故微安表在加压一定时间后其指示数值趋于恒定，此时读取的数值则等于在加压一定时间后其指示数值趋于恒定，此时读取的数值则等于或近似等于漏导电流即泄漏电流。或近似等于漏导电流即泄漏电流。2 2、影响测量结果的主要因素、影响测量结果的主要因素（一）高压连接导线（一）高压连接导线 由于接往被测设备的高压导线是暴露在空气中的，当其表面场由于接往被测设备的高压导线是暴露在空气中的，当其表面场强高于约强高于约20kV/cm20kV/cm时（决定于导线直径、形状等），沿导线表面的空时（决定于导线直径、形状等），沿导线表面的空发生电离，对地有一定的泄漏电流，这一部分电流会结果回来而流发生电离，对地有一定的泄漏电流，这一部分电流会结果回来而流过微安表，因而影响测量结果的准确度。过微安表，因而影响测量结果的准确度。一般都把微安表固定在升压变压器的上端，这时就必须用屏蔽一般都把微安表固定在升压变压器的上端，这时就必须用屏蔽线作为引线，也要用金属外壳把微安表屏蔽起来。线作为引线，也要用金属外壳把微安表屏蔽起来。（二）表面泄漏电流（二）表面泄漏电流 泄漏电流可分为体积泄漏电流和表面泄漏电流两种。表面泄漏泄漏电流可分为体积泄漏电流和表面泄漏电流两种。表面泄漏电流的大小，只要决定于被试设备的表面情况，如表面受潮、脏污电流的大小，只要决定于被试设备的表面情况，如表面受潮、脏污等。为真实反映绝缘内部情况，在泄漏电流测量中，所要测量的只等。为真实反映绝缘内部情况，在泄漏电流测量中，所要测量的只是体积电流。但是在实际测量中，表面泄露电流往往大于体积泄漏是体积电流。但是在实际测量中，表面泄露电流往往大于体积泄漏电流，这给分析、判断被试设备的绝缘状态带来了困难，因而必须电流，这给分析、判断被试设备的绝缘状态带来了困难，因而必须消除表面泄漏电流对真实测量结果的影响。消除表面泄漏电流对真实测量结果的影响。消除影响的办法实施被试设备表面干燥、清洁、且高压端导线消除影响的办法实施被试设备表面干燥、清洁、且高压端导线与接地端要保持足够的距离；另一种是采用屏蔽环将表面泄漏电流与接地端要保持足够的距离；另一种是采用屏蔽环将表面泄漏电流直接短接，使之不流过微安表。直接短接，使之不流过微安表。（三）温度（三）温度 与绝缘电阻测量相似，温度对泄漏电流测量结果有显著影响。与绝缘电阻测量相似，温度对泄漏电流测量结果有显著影响。所不同的是温度升高，泄漏电流增大。所不同的是温度升高，泄漏电流增大。（四）电源电压的非正弦波形（四）电源电压的非正弦波形 在进行泄漏电流测量时，供给整流设备的交流高压应该是正弦在进行泄漏电流测量时，供给整流设备的交流高压应该是正弦波形。如果供给整流设备的交流低压不时正线波，则对测量结果是波形。如果供给整流设备的交流低压不时正线波，则对测量结果是有影响的。影响电压波形的主要是三次谐波。有影响的。影响电压波形的主要是三次谐波。（五）加压速度（五）加压速度 对被试设备的泄漏电流本身而言，它与加压速度无关，但是用对被试设备的泄漏电流本身而言，它与加压速度无关，但是用微安表所读取得并不一定是真实的泄漏电流，而可能是保护吸收电微安表所读取得并不一定是真实的泄漏电流，而可能是保护吸收电流在内的合成电流。流在内的合成电流。(六六)微安表接在不同位置时微安表接在不同位置时 在测量接线中，微安表接的位置不同，测得的泄漏电流竖直也在测量接线中，微安表接的位置不同，测得的泄漏电流竖直也不同，因而对测量结果有很大影响不同，因而对测量结果有很大影响 （七）试验电压极性（七）试验电压极性 （1 1）电渗透现象使不同极性试验电压下油纸绝缘电气设备的泄）电渗透现象使不同极性试验电压下油纸绝缘电气设备的泄漏电流测量值不同。电渗透现象是指在外加电场作用下，液体通过漏电流测量值不同。电渗透现象是指在外加电场作用下，液体通过多孔固体的运动现象，它是胶体中常见的电动现象之一。多孔固体的运动现象，它是胶体中常见的电动现象之一。（2 2）试验电压极性小于对引线电晕电流的影响）试验电压极性小于对引线电晕电流的影响 在不均匀、不对称电场中，外加电压极性不同，其放电过程及在不均匀、不对称电场中，外加电压极性不同，其放电过程及放电电压不同的现象，称为极性效应。放电电压不同的现象，称为极性效应。3 3、测量时的操作规定、测量时的操作规定 （1 1）按接线图接好线，并由专人认真检查接线和仪器设备，当）按接线图接好线，并由专人认真检查接线和仪器设备，当确认无误后，方可通电及升压。确认无误后，方可通电及升压。（2 2）在升压过程中，应密切监视被试设备、实验回路及有关表）在升压过程中，应密切监视被试设备、实验回路及有关表记。微安表的读数应在升压过程中，按规定分阶段进行，且需要有记。微安表的读数应在升压过程中，按规定分阶段进行，且需要有一定的停留时间，以避开吸收电流。一定的停留时间，以避开吸收电流。（3 3）在测量过程中，若有击穿、闪络等异常现象发生，应马上）在测量过程中，若有击穿、闪络等异常现象发生，应马上降压，以断开电源，并查明原因，详细记录，待妥善处理后，再继降压，以断开电源，并查明原因，详细记录，待妥善处理后，再继续测量。续测量。（4 4）实验完毕、降压、断开电源后，均应对被试设备进行充分）实验完毕、降压、断开电源后，均应对被试设备进行充分放电。放电。（5 5）若是三相设备，同理应进行其它两项测量。）若是三相设备，同理应进行其它两项测量。（6 6）按照规定的要求进行详细记录。）按照规定的要求进行详细记录。4 4、测量中的问题、测量中的问题 在电力系统交接和预防性实验中，测量泄漏电流时，常遇到的在电力系统交接和预防性实验中，测量泄漏电流时，常遇到的主要异常情况如下。主要异常情况如下。（一）从微安表中反映出来的情况（一）从微安表中反映出来的情况（1 1）指针来回摆动。这可能是由于电源波动、整流后直流电压的脉）指针来回摆动。这可能是由于电源波动、整流后直流电压的脉动系数比较大以及试验回路和被试设备有充放电过程所致。若摆动系数比较大以及试验回路和被试设备有充放电过程所致。若摆动不大，又不十分影响读数，则可取其平均值；若摆动很大，影动不大，又不十分影响读数，则可取其平均值；若摆动很大，影响读数，则可增大主回路和保护回路中的滤波电容的电容量。必响读数，则可增大主回路和保护回路中的滤波电容的电容量。必要时可改变滤波方式。要时可改变滤波方式。（2 2）指针周期性摆动。这可能是由于回路存在的反充电所致，或者）指针周期性摆动。这可能是由于回路存在的反充电所致，或者是被试设备绝缘不良产生周期性放电造成的。是被试设备绝缘不良产生周期性放电造成的。（3 3）指针突然冲击。若向小冲击，可能是电源回路引起的；若向大）指针突然冲击。若向小冲击，可能是电源回路引起的；若向大冲击，可能是试验回路或被试设备出现闪络或产生间歇性放电引冲击，可能是试验回路或被试设备出现闪络或产生间歇性放电引起的。起的。（4 4）指针指示数值随测量时间而发生变化。若逐渐下降，则可能是）指针指示数值随测量时间而发生变化。若逐渐下降，则可能是由于充电电流减小或被试设备表面绝缘电阻上升所致；若逐渐上由于充电电流减小或被试设备表面绝缘电阻上升所致；若逐渐上升，往往是被试设备绝缘老化引起的。升，往往是被试设备绝缘老化引起的。（5 5）测压用微安表不规则摆动。这可能是由于测压电阻断线或接触）测压用微安表不规则摆动。这可能是由于测压电阻断线或接触不良所致。不良所致。（6 6）指针反指。这可能是由于被试设备经测压电阻放电所致。）指针反指。这可能是由于被试设备经测压电阻放电所致。（7 7）接好线后，未加压时，微安表有指示。这可能是外界干扰太强）接好线后，未加压时，微安表有指示。这可能是外界干扰太强或地电位抬高引起的。或地电位抬高引起的。（二）从泄漏电流数值上反映出来的情况（二）从泄漏电流数值上反映出来的情况（1 1）泄漏电流过大。这可能是由于测量回路中各设备的绝缘状况不）泄漏电流过大。这可能是由于测量回路中各设备的绝缘状况不佳或屏蔽不好所致，遇到这种情况时，应首先对实验设备和屏蔽佳或屏蔽不好所致，遇到这种情况时，应首先对实验设备和屏蔽进行认真检查，例如电缆电流偏大应先检查屏蔽。若确认无上述进行认真检查，例如电缆电流偏大应先检查屏蔽。若确认无上述问题，则说明被试设备绝缘不良。问题，则说明被试设备绝缘不良。（2 2）泄漏电流过小。这可能是由于线路接错，微安表保护部分分流）泄漏电流过小。这可能是由于线路接错，微安表保护部分分流或有断脱现象所致。或有断脱现象所致。（3 3）当采用微安表在低压侧读数，且用差值法消除误差时，可能会）当采用微安表在低压侧读数，且用差值法消除误差时，可能会出现负值。这可能是由于高压线过长、空载时电晕电流大所致。出现负值。这可能是由于高压线过长、空载时电晕电流大所致。因此高压引线应当尽量粗、短、无毛刺。因此高压引线应当尽量粗、短、无毛刺。（三）硅堆的异常情况（三）硅堆的异常情况在泄漏电流测量中，有时发生硅堆击穿现象，这是由于硅堆选择不在泄漏电流测量中，有时发生硅堆击穿现象，这是由于硅堆选择不当、均压不良或质量不佳所致。当、均压不良或质量不佳所致。5 5、测量结论、测量结论对泄漏电流测量结果进行分析、判断可从下述几方面着手。对泄漏电流测量结果进行分析、判断可从下述几方面着手。（一）与规定值比较（一）与规定值比较 泄漏电流的规定值就是其允许的标准，它是在生产实践中根据泄漏电流的规定值就是其允许的标准，它是在生产实践中根据积累多年的经验制订出来的，一般能说明绝缘状况。对于一定的积累多年的经验制订出来的，一般能说明绝缘状况。对于一定的设备，具有一定的规定标准。这是最简便的判断方法。设备，具有一定的规定标准。这是最简便的判断方法。（二）比较对称系数法（二）比较对称系数法 在分析泄漏电流测量结果时，还常采用不对称系数（即三相之在分析泄漏电流测量结果时，还常采用不对称系数（即三相之中的最大值和最小值的比）进行分析、判断。一般说来不对称系数中的最大值和最小值的比）进行分析、判断。一般说来不对称系数不大于不大于2 2。（三）查看关系曲线法（三）查看关系曲线法（四）空载电流对试验结果的影响（四）空载电流对试验结果的影响二、直流耐压试验二、直流耐压试验 直流耐压试验与交流耐压相比有以下几个特点：直流耐压试验与交流耐压相比有以下几个特点：（1 1）设备较轻便。）设备较轻便。（2 2）绝缘无介质极化损失。）绝缘无介质极化损失。（3 3）可制作伏安特性。）可制作伏安特性。（4 4）在进行直流耐压试验时，一般都兼做泄漏电流测量，由于直流）在进行直流耐压试验时，一般都兼做泄漏电流测量，由于直流耐压试验时所加电压较高，故容易发现缺陷。耐压试验时所加电压较高，故容易发现缺陷。（5 5）易于发现某些设备的局部缺陷。）易于发现某些设备的局部缺陷。综上所述，直流耐压试验能够发现某些交流耐压所不能发现的综上所述，直流耐压试验能够发现某些交流耐压所不能发现的缺陷。但这两试验不能互相代替，必须同时应用于预防性试验中，缺陷。但这两试验不能互相代替，必须同时应用于预防性试验中，特别是电机、电缆等更应当作直流试验。特别是电机、电缆等更应当作直流试验。（一）试验电压的确定（一）试验电压的确定进行直流耐压试验时，外施电压的数值通常应参考该绝缘的交进行直流耐压试验时，外施电压的数值通常应参考该绝缘的交流耐压试验电压和交、直流下击穿电压之比，但主要是根据运行经流耐压试验电压和交、直流下击穿电压之比，但主要是根据运行经验来确定。验来确定。（二）实验电压的极性（二）实验电压的极性 电力设备的绝缘分为内绝缘和外绝缘，外绝缘对地电场可以近电力设备的绝缘分为内绝缘和外绝缘，外绝缘对地电场可以近似用棒似用棒板电极构成的不对称、极不均匀电场中，气体间隙相同时板电极构成的不对称、极不均匀电场中，气体间隙相同时，由于极性效应，负棒，由于极性效应，负棒正极的火花放电电压是正棒正极的火花放电电压是正棒负极的火花负极的火花放电电压的放电电压的2 2倍多。倍多。应指出，直流耐压试验的时间可比交流耐压试验的时间（应指出，直流耐压试验的时间可比交流耐压试验的时间（1min1min）长些。直流耐压试验结果的分析判断，可参阅交流耐压试验分析）长些。直流耐压试验结果的分析判断，可参阅交流耐压试验分析判断的有关原则判断的有关原则。第三节 电气设备的介质损失角正切值试验 电介质就是绝缘材料。当研究绝缘物质在电场作用下所发生的电介质就是绝缘材料。当研究绝缘物质在电场作用下所发生的物理现象时，把绝缘物质称为电介质；物理现象时，把绝缘物质称为电介质；当绝缘物上加交流电压时，可以把介质看成为一个电阻和电容当绝缘物上加交流电压时，可以把介质看成为一个电阻和电容并联组成的等值电路，如图并联组成的等值电路，如图1-41-4（a a）所示。根据等值电路可以作出）所示。根据等值电路可以作出电流和电压的相量图，如图电流和电压的相量图，如图1-41-4（b b）所示。由相量图可知，介质损）所示。由相量图可知，介质损耗由产生，夹角大时，就越大，故称为介质损失角，耗由产生，夹角大时，就越大，故称为介质损失角，其正切值为其正切值为 ：介质损耗为：介质损耗为：测量测量 （）的灵敏度较高，可以发现绝缘的整体受潮、劣化、）的灵敏度较高，可以发现绝缘的整体受潮、劣化、变质及小体积设备的局部缺陷。变质及小体积设备的局部缺陷。一、介质损失角正切值的测量原理一、介质损失角正切值的测量原理对套管、电力变压器、互感器、电容器等一般做此项试验。对套管、电力变压器、互感器、电容器等一般做此项试验。图图1-5 1-5（a a）正接线）正接线 （b b）反接线）反接线 （c c）对角线接线）对角线接线西林电桥的两个高压桥臂，分别由试品西林电桥的两个高压桥臂，分别由试品ZNZN及无损耗（及无损耗（）的标）的标准电容器准电容器CNCN组成；两个低压桥臂，分别由无感电阻组成；两个低压桥臂，分别由无感电阻R R3 3及无感电及无感电阻阻R4R4与电容与电容C C4 4并联组成，如上图所示。并联组成，如上图所示。其中，有其中，有(二二)角差测量法测量角差测量法测量tgtg 非平衡法测量非平衡法测量tgtg接线示意图接线示意图上图所示为角差法典型的测量原理接线图，其工作原理如下：上图所示为角差法典型的测量原理接线图，其工作原理如下：测量测量tgtg实际上就是测量流过试品容性电流与全电流的相角差实际上就是测量流过试品容性电流与全电流的相角差，在试验时同时测量流过标准电容器电流（其相角与流过试品的容，在试验时同时测量流过标准电容器电流（其相角与流过试品的容性电流的相角一致）和流过试品的电流（全电流），这样可测得到性电流的相角一致）和流过试品的电流（全电流），这样可测得到二者之间的相角差，从而可以计算二者之间的相角差，从而可以计算tgtg的数值。的数值。二、测量中的抗干扰措施二、测量中的抗干扰措施 为了消除或减少由电场干扰引起的误差，采用平衡法测量时可为了消除或减少由电场干扰引起的误差，采用平衡法测量时可以采用如下措施：以采用如下措施：（1 1）加设屏蔽）加设屏蔽 （2 2）采用移相电源）采用移相电源（3 3）倒相法）倒相法 采用非平衡法测量时，可采用如下措施：采用非平衡法测量时，可采用如下措施：（1 1）采用异频电源。（）采用异频电源。（2 2）补偿法。通过计算机数据处理，将测量）补偿法。通过计算机数据处理，将测量数据进行补偿，使得测量波形为不畸变的正弦波形后，计算得到数据进行补偿，使得测量波形为不畸变的正弦波形后，计算得到tgtg和和C C。三、影响测试的主要因素及分析判断三、影响测试的主要因素及分析判断（一）影响因素（一）影响因素（1 1）温度的影响。值受温度影响而变化，为了比较试验结果，对同）温度的影响。值受温度影响而变化，为了比较试验结果，对同一设备在不同温度下的变化必须将结果归算到一个巩固的基准温度一设备在不同温度下的变化必须将结果归算到一个巩固的基准温度，一般归算到，一般归算到2020。（2 2）湿度的影响。在不同的湿度下测得的值也是有差别的，应在空）湿度的影响。在不同的湿度下测得的值也是有差别的，应在空气相对湿度小于气相对湿度小于80%80%下进行试验。下进行试验。（3)3)绝缘的清洁度和表面泄漏电流的影响。这可以用清洁和干燥表面绝缘的清洁度和表面泄漏电流的影响。这可以用清洁和干燥表面来将损失减到最小，也可采用涂硅油等办法来消除这种影响。来将损失减到最小，也可采用涂硅油等办法来消除这种影响。（二）分析（二）分析（1 1）和电力设备预防性试验规程的要求值作比较。）和电力设备预防性试验规程的要求值作比较。（2 2）对逐年的试验结果应进行比较，在两个试验间隔之间的试验测）对逐年的试验结果应进行比较，在两个试验间隔之间的试验测量值不应该有显著的增加或降低。量值不应该有显著的增加或降低。（3 3）当值未超过规定值时，可以补充电容量来分析，电容量不应该）当值未超过规定值时，可以补充电容量来分析，电容量不应该有明显的变化。有明显的变化。（4 4）应充分考虑温度等的影响，并进行修正。）应充分考虑温度等的影响，并进行修正。（5 5）通过测）通过测=f=f（U U）的曲线，观察是否随电压而上升，来判断绝缘）的曲线，观察是否随电压而上升，来判断绝缘内部是否有分层、裂纹等缺陷。内部是否有分层、裂纹等缺陷。（三）综合判断（三）综合判断 根据现场试验经验，现将电气设备绝缘预防性试验结果的综合分根据现场试验经验，现将电气设备绝缘预防性试验结果的综合分析判断概括为比较法。它包括下列内容：析判断概括为比较法。它包括下列内容：（1 1）与设备历年（次）试验结果相互比较，因为一般的电气设备都）与设备历年（次）试验结果相互比较，因为一般的电气设备都应定期地进行预防性试验，如果设备绝缘在运行过程中没有什么变应定期地进行预防性试验，如果设备绝缘在运行过程中没有什么变化，则历次的试验结果都应当比较接近。如果有明显的差异，则说化，则历次的试验结果都应当比较接近。如果有明显的差异，则说明绝缘可能有缺陷。明绝缘可能有缺陷。（2 2）与同类型设备试验结果相互比较。因为对同一类型的设备而言）与同类型设备试验结果相互比较。因为对同一类型的设备而言，其绝缘结构相同，在相同的运行和气候条件下，其测试结果应大，其绝缘结构相同，在相同的运行和气候条件下，其测试结果应大致相同。若悬殊很大，则说明绝缘可能有缺陷。致相同。若悬殊很大，则说明绝缘可能有缺陷。（3 3）同一设备相间的试验结果相互比较。因为同一设备，各相的绝）同一设备相间的试验结果相互比较。因为同一设备，各相的绝缘情况应当基本一样，如果三相试验结果相互比较差异明显，则说缘情况应当基本一样，如果三相试验结果相互比较差异明显，则说明有异常的绝缘可能有缺陷。明有异常的绝缘可能有缺陷。（4 4）与电力设备预防性试验规程规定的）与电力设备预防性试验规程规定的“允许值允许值”相互比较。相互比较。对对有些试验项目，电力设备预防性试验规程规定了有些试验项目，电力设备预防性试验规程规定了“允许值允许值”，若测若测量值超过量值超过“允许值允许值”，应认真分析，查找原因，或在结合其他试验，应认真分析，查找原因，或在结合其他试验项目项目来查找缺陷。来查找缺陷。第四节 绝缘油试验 本节只讲述绝缘油的电气性能试验，关于油中溶解气体的气相本节只讲述绝缘油的电气性能试验，关于油中溶解气体的气相色谱分析将在第二章详细说明。色谱分析将在第