8.高电压技术第2章-高电压下绝缘评估及试验方法4详解.ppt

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1、二、直流耐压试验二、直流耐压试验 直流直流耐压试验耐压试验的接线的接线直流高压的产生直流高压的产生直流高压的测量直流高压的测量直流耐压试验直流耐压试验与与交流耐压试验交流耐压试验的异同的异同 1.1.试试验验设设备备轻轻便便。由由于于直直流流下下无无电电容容电电流流，要要求求电电源源容容量量很很小小，加加上上可可以以用用串串级级的的方方法法产产生生高高压压直直流流，故故对对于于大大电电容容量量的的试试品品试验设备可以较小。试验设备可以较小。适用于电缆、电容器等大容量设备。适用于电缆、电容器等大容量设备。2.2.可同时测量泄漏电流，可同时测量泄漏电流，更有效地反映绝缘内部的集中性缺陷。更有效地反

2、映绝缘内部的集中性缺陷。3.3.直流高压对绝缘的损伤小。（局部放电弱）直流高压对绝缘的损伤小。（局部放电弱）4.4.比比交交流流耐耐压压试试验验更更能能发发现现电电机机机机端端的的绝绝缘缘缺缺陷陷。直直流流下下，无无电电容容电电流流在在半半导导体体防防晕晕层层上上产产生生的的压压降降，端端部部电电压压高高，容容易易发发现现缺陷。缺陷。5.5.同属破坏性试验，都是对试品施加超过工作电压一定倍数同属破坏性试验，都是对试品施加超过工作电压一定倍数的高电压，且经历一定的时间，用来反映设备运行中的过的高电压，且经历一定的时间，用来反映设备运行中的过电压作用，对设备的绝缘性能进行严格的考验。电压作用，对设

3、备的绝缘性能进行严格的考验。6.6.交交流流耐耐压压试试验验比比直直流流耐耐压压试试验验更更接接近近于于实实际际而而且且试试验验简简单单，但但对对于于电电压压过过高高而而且且容容量量过过大大的的设设备备，由由于于条条件件限限制制而而不不能进行，才改用直流耐压实验。能进行，才改用直流耐压实验。因直流电压下绝缘中的电压分布经较长时间才趋于稳定，因直流电压下绝缘中的电压分布经较长时间才趋于稳定，且直流电压下绝缘中的介质损耗及直流电压对绝缘的损伤且直流电压下绝缘中的介质损耗及直流电压对绝缘的损伤比交流电压下的小，所以直流耐压试验的时间较工频交流比交流电压下的小，所以直流耐压试验的时间较工频交流耐压试验

4、的时间长，一般在耐压试验的时间长，一般在510min510min。与泄漏电流试验的异同与泄漏电流试验的异同 相同：相同：试验原理及接线均相同。试验原理及接线均相同。不同：不同：直流耐压试验属破坏性试验，而泄漏电流试验属直流耐压试验属破坏性试验，而泄漏电流试验属非破坏性试验。非破坏性试验。直流耐压实验时，试验电压值的选择是一个重要的问题。绝缘在直流电压下的击穿强度比交流下的高，在选择直流耐压试验电压值时应考虑这一问题。试验电压主要根据运行经验确定。如发电机定子绕组，试验电压取23倍额定电压；210KV电缆取5倍额定电压，1530KV取4倍额定电压。试验电压值的选择一、直流高压的产生一、直流高压的

5、产生直流耐压实验及泄漏电流试验的接线原理图直流耐压实验及泄漏电流试验的接线原理图直流高电压由试验变压器将交流电压升高后经整流过程获得。下图直流高电压由试验变压器将交流电压升高后经整流过程获得。下图为半波整流电路，能获得的最高直流电压为工频试验变压器输出的为半波整流电路，能获得的最高直流电压为工频试验变压器输出的交流电压的峰值。交流电压的峰值。整流原件的两个主要技术参数：（1）额定整流电流允许长时间通过整流器的直流电流（平均值）。（2）额定反峰电压当整流器阻断时，允许加在其两端的最大反向电压峰值。二、直流高压的测量：（1）静电电压表（2）电阻分压器配合低压仪表电阻分压器的分压比二、直流高压的测量

6、：（3）用高压电阻和微安表测量如果流过微安表的电流为I，则被测电压 U=IR（4）球隙测量当直流电压有脉动分量时，球间隙测得的是直流电压的最大值。三、直流耐压试验过程三、直流耐压试验过程1.1.准备工作准备工作 将将被被试试品品接接地地放放电电，尤尤其其对对电电容容量量较较大大的的被被试试品品，如如发发电电机机、电电缆缆、大大、中中型型变变压压器器和和电电容容器器等等，放放电电时时间间更更应应充充分分。接接地地、放放电电操操作作应应使使用用绝绝缘缘工工具具进进行行，切切不不可可用用手手直直接接接接触触放放电电导导线线。否否则则，有受电击的危险。有受电击的危险。为为避避免免表表面面泄泄漏漏电电流

7、流的的影影响响，在在条条件件允允许许的的情情况况下下，均均应应先先对对被试品进行清扫，去除表面灰尘、水分和污垢之后，再进行试验。被试品进行清扫，去除表面灰尘、水分和污垢之后，再进行试验。根根据据被被试试设设备备的的型型号号和和电电压压等等级级及及估估计计的的泄泄漏漏电电流流值值，正正确确地地选择试验设备选择试验设备，包括电压等级、容量、表计的量程。，包括电压等级、容量、表计的量程。2 2、根据现场条件和试品规格选择合适的、根据现场条件和试品规格选择合适的接线方式接线方式。3 3、按按上上图图的的接接线线接接好好测测量量线线路路，接接触触要要牢牢固固，屏屏蔽蔽应应可可靠靠。试试验验设设备备、仪仪

8、器器的的布布置置首首先先必必须须符符合合安安全全规规程程中中的的有有关规定，同时考虑到便于操作，保护接地应牢固可靠。关规定，同时考虑到便于操作，保护接地应牢固可靠。4 4、检检查查试试验验设设备备及及测测量量仪仪表表应应完完好好无无损损，放放置置平平稳稳，将将指指示示仪仪表表调调零零，调调压压器器置置零零位位。水水电电阻阻中中应应充充满满水水，其其排排气气孔孔畅畅通通。如如为为多多量量程程微微安安表表，试试验验之之初初，应应切切换换在在最最大大量程上。如装有短路刀闸，必须短路。量程上。如装有短路刀闸，必须短路。5 5、直流高压的测量直流高压的测量：球隙、静电电压表、微安表测量：球隙、静电电压表

9、、微安表测量6 6、复复核核接接线线正正确确后后，不不接接试试品品，合合上上电电源源开开关关，均均匀匀升升压压至至试试验验电电压压，检检查查试试验验变变压压器器及及其其它它设设备备是是否否能能正正常常工工作作。继继续续升升压压，检检查查放放电电球球隙隙的的距距离离是是否否合合适适，过过流流继继电电器器能能否否可靠动作。可靠动作。7 7、接接上上试试品品，以以试试验验电电压压的的25%25%、50%50%、75%75%、100%100%四四级级逐逐级级升升压压，每每级级停停留留1 1min,min,拉拉开开微微安安表表短短路路刀刀闸闸，待待微微安安表表指指示稳定后，读取泄漏电流值。示稳定后，读取

10、泄漏电流值。8 8、读数读数完成后，将调压器调回零位，完成后，将调压器调回零位，断开电源断开电源。记录数据，。记录数据，绘制绘制IU图。图。9 9、将试品对地充分、将试品对地充分放电放电，拆除试验接线，清理试验现场。，拆除试验接线，清理试验现场。试品试品 泄漏电流泄漏电流判断判断结果结果名称名称额定额定电压电压25%Us50%Us75%Us100%Us注意事项注意事项 1、高高压压回回路路限限流流电电阻阻的的原原则则：应应将将短短路路电电流流限限流流在在二二极极管管短短时时容容许许电电流流的的范范围围内内，又又不不造造成成过过大大的的压压降降，并并能能保保证证过过流流继继电电器器动动作作。当当

11、被被试试品品击击穿穿时时，过过流流继继电电器器应应在在0.020.02秒秒内内切断电源。切断电源。2 2、二二极极管管工工作作电电压压的的选选择择：在在上上述述半半波波整整流流线线路路中中，最最高高试验电压不得超过额定值的一试验电压不得超过额定值的一半。半。3 3、微微安安表表接接于于高高压压侧侧时时，绝绝缘缘支支柱柱牢牢固固可可靠靠、防防止止摇摇摆摆倒塌。倒塌。4 4、试试验验设设备备的的布布置置要要紧紧凑凑、连连接接线线要要短短，宜宜用用屏屏蔽蔽导导线线，既既要要安安全全又又便便于于操操作作，对对地地要要有有足足够够的的距距离离，接接地地线线应应牢牢固固可可靠靠。接接到到被被试试品品上上的

12、的高高压压导导线线应应短短而而绝绝缘缘良良好好，并并使使其其对对地地及及其其它它接接地地部部分分有有足足够够的的距距离离，以以减减小小杂杂散散电电流流的的影响。影响。注意事项注意事项 5 5、应应将将试试品品表表面面擦擦试试干干净净，并并加加屏屏蔽蔽，以以消消除除被被试试品品表表面面脏脏污带来的测量误差。污带来的测量误差。6 6、能分相试的被试品应、能分相试的被试品应分相试验分相试验，非试相应短路接地。，非试相应短路接地。7 7、试验、试验电容量小电容量小的试品应加稳压电容。的试品应加稳压电容。注意事项注意事项 8 8、试试验验结结束束后后，应应对对被被试试品品进进行行充充分分放放电电，最最好

13、好通通过过电电阻阻放电。放电。9 9、试试验验必必须须符符合合电电气气安安全全规规程程要要求求，试试验验中中使使用用的的绝绝缘缘工工具必须经试验合格。具必须经试验合格。1010、由由于于施施加加直直流流电电压压对对气气泡泡的的局局部部放放电电较较交交流流要要小小，故故加加压压时时间间可可以以较较长长。试试验验中中如如发发现现任任何何异异常常现现象象，应应立立即即停停止止升压，查明原因后方可继续升压。升压，查明原因后方可继续升压。2.4 电气设备电气设备状态监测与故障诊断状态监测与故障诊断 在线监测在线监测技术系统的组成技术系统的组成在线检测在线检测方法：方法：（1 1）电流的在线监测）电流的在

14、线监测（2 2）tgtg的在线监测的在线监测（3 3）局部放电的在线监测）局部放电的在线监测（4 4）油中气体含量的在线监测）油中气体含量的在线监测离线监测的缺点：离线监测的缺点：需停电需停电进行，一些重要的电气设备不能轻易地停止运行。进行，一些重要的电气设备不能轻易地停止运行。只能只能周期性进行，绝缘有可能在试验间隔期间发生故障。周期性进行，绝缘有可能在试验间隔期间发生故障。停停电电后后设设备备的的状状态态与与运运行行时时的的状状态态不不一一致致，影影响响诊诊断断的的正正确性。确性。预防性试验电压低，不能真实反映运行电压下的绝缘性能。预防性试验电压低，不能真实反映运行电压下的绝缘性能。在在线

15、线监监测测和和诊诊断断是是电电力力设设备备在在运运行行状状态态下下进进行行的的，可可避避免免上上述述缺缺点点，使使绝绝缘缘状状况况的的判判断断更更加加准准确确。根根据据监监测测的的结结论论可有计划地进行维修，大大降低了事故率。可有计划地进行维修，大大降低了事故率。不足：不足：投资费用大，只适用于大型设备、重要设备及变电所。投资费用大，只适用于大型设备、重要设备及变电所。在线监测技术在线监测技术定义定义：利用利用运行电压来对高压设备绝缘状况进行试验的方法。运行电压来对高压设备绝缘状况进行试验的方法。优优点点：提提高高试试验验的的真真实实性性与与灵灵敏敏度度，及及时时发发现现绝绝缘缘缺缺陷陷；对对

16、设设备备进进行行连续或选时监测；实现设备的状态检修。连续或选时监测；实现设备的状态检修。组组成成：传传感感器器系系统统、数数据据采采集集、预预处处理理系系统统、数数据据处处理理、诊诊断断决决策策系系统。统。信号的变送信号的变送：由相应的传感器完成。：由相应的传感器完成。信号的预处理信号的预处理：对传感器送来的信号进行滤波等预处理。：对传感器送来的信号进行滤波等预处理。数据采集数据采集：对预处理后的信号进行采集并转换为数字信号。：对预处理后的信号进行采集并转换为数字信号。信号的传输信号的传输。数据处理数据处理：对采集到的数字信号进行处理和分析。：对采集到的数字信号进行处理和分析。诊诊断断：对对处

17、处理理后后的的数数据据进进行行比比较较、分分析析，对对设设备备绝绝缘缘的的状状态或故障部位做出判断。态或故障部位做出判断。传感器采集的信号可以是温度、压力、超声波等。传感器采集的信号可以是温度、压力、超声波等。问题：问题：研制各种传感器以便从设备上获取信息。研制各种传感器以便从设备上获取信息。如何将采集信号无畸变地送到数据处理系统。如何将采集信号无畸变地送到数据处理系统。比较成熟的在线监测方法：比较成熟的在线监测方法：（1 1）电流的在线监测）电流的在线监测（2 2）tgtg的在线监测的在线监测（3 3）局部放电的在线监测）局部放电的在线监测（4 4）油中气体含量的在线监测）油中气体含量的在线

18、监测 在线监测的不足：在线监测的不足：（1 1）不能代替预防性试验）不能代替预防性试验（2 2）对过电压不能进行测量）对过电压不能进行测量绝缘状态的综合分析和判断绝缘状态的综合分析和判断电电气气设设备备的的绝绝缘缘缺缺陷陷种种类类很很多多，各各种种绝绝缘缘试试验验项项目目所所能能反反映映的的绝绝缘缘状状态态和和缺缺陷陷性性质质完完全全不不同同，所所以以一一台台设设备备需需进进行行多多项项试验，才能比较准确地判断其绝缘状态。试验，才能比较准确地判断其绝缘状态。我我国国现现行行电电力力设设备备预预防防性性试试验验规规程程规规定定了了各各种种电电气气设设备备每每项项试试验验结结果果的的最最低低性性能

19、能指指标标，这这是是对对绝绝缘缘状状态态进进行行综综合合分分析析判判断的主要依据。断的主要依据。除除了了将将试试验验结结果果与与规规程程规规定定的的标标准准比比较较外外，还还应应该该与与该该设设备备历历次次的的试试验验结结果果进进行行比比较较，与与同同类类设设备备的的试试验验结结果果比比较较，参参照照相相关关的的试试验验结结果果，根根据据实实验验数数据据的的变变化化规规律律和和趋趋势势，进进行行全全面面的的分析。分析。各种预防性试验方法的特点各种预防性试验方法的特点试验方法试验方法能发现的缺陷能发现的缺陷测量绝缘电阻和泄漏电流测量绝缘电阻和泄漏电流贯穿性的导电通道、受潮、脏污贯穿性的导电通道、受潮、脏污测量吸收比测量吸收比大面积受潮、贯穿性的集中性缺大面积受潮、贯穿性的集中性缺陷陷测量测量tg绝缘普遍受潮和劣化绝缘普遍受潮和劣化测量局部放电测量局部放电有气体放电的局部缺陷有气体放电的局部缺陷油的气相色谱分析油的气相色谱分析持续性的局部过热和局部放电持续性的局部过热和局部放电交流或直流耐压试验交流或直流耐压试验耐电强度下降到一定程度的主绝耐电强度下降到一定程度的主绝缘局部缺陷缘局部缺陷重点回顾：重点回顾：耐压试验电压值的选择耐压试验电压值的选择耐压试验加压时间耐压试验加压时间耐压试验的接线图耐压试验的接线图电容效应电容效应球隙间距的计算方法球隙间距的计算方法