1电气设备的绝缘试验msx.pptx

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1、高压电气设备试验及电气设备故障诊断技术 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

2、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100v 100v、250V 250V、500V 500V、1000V 1000V、2500V 2500V、5000V 5000V、10000V 10000V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

3、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1-1 1-1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1-2 1-2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Ig Ig；图 图1-2 1-2中曲线 中曲线i i和稳态电流 和稳态电流Ig Ig之间的面积为绝缘在充电过程中从电源 之间的面积为

4、绝缘在充电过程中从电源“吸收 吸收”的电荷 的电荷Qa Qa。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60s 60s时的绝缘电阻值，即 时的绝缘电阻值，即R60S R60S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10min 10min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

5、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 1 1 1）式中 式中 R60s R60s为 为t=60s t=60s测得绝缘电阻值，测得绝缘电阻值，R15s R15s为 为t=15s t=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 1 2 2）式中 式中 R10min R10min为 为t=10min t=10min时测得的绝缘电阻值，时测

6、得的绝缘电阻值，R1min R1min为 为t=1min t=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K1.3 K1.3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（），

7、接地端子（E E），屏蔽（或保护）端子），屏蔽（或保护）端子（G G），被试品接在），被试品接在L L和 和E E之间，之间，G G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 1 3 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

8、接到端子 G G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

9、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

10、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 1 3 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1min 1min，电容量较大的应至少放电，电容量较大的应至少放电2min 2min，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

11、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/min 120r/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1min 1min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，

12、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15s 15s和 和60s 60s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

13、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

14、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

15、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50C 50C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15s 15s和 和60s 60s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

16、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

17、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。（10 10）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、

18、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

19、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

20、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10min 10min。（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

21、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/R15 R60/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

22、 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

23、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

24、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

25、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/cm 20kV/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

26、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

27、，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

28、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

29、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

30、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

31、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

32、，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

33、）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

34、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

35、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

36、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

37、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

38、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

39、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

40、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）

41、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（1min 1min）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

42、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1-4 1-4（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1-4

43、1-4（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

44、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 ZN ZN及无损耗（及无损耗（）的标）的标准电容器 准电容器 CN CN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 R4 R4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 tg tg 非平衡法测量 非平衡法测量tg tg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

45、原理如下：测量 测量 tg tg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 tg tg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

46、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tg tg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

47、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20 20。（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

48、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

49、=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

50、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