1电气设备绝缘试验.pptx

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1、电气设备绝缘预防电气设备绝缘预防性性试验试验非破坏性试验非破坏性试验电气设备绝缘试验类型电气设备绝缘试验类型1 1、绝缘电阻、吸收比；、绝缘电阻、吸收比；2 2、介质损耗角正切（、介质损耗角正切（tgtg）；）；3 3、局部放电；、局部放电；4 4、绝缘油气相色谱分析等。、绝缘油气相色谱分析等。电气设备绝缘试验类型电气设备绝缘试验类型1 1、交流耐压试验；、交流耐压试验；2 2、直流耐压试验；、直流耐压试验；3 3、雷电冲击试验；、雷电冲击试验；4 4、操作冲击耐压试验。、操作冲击耐压试验。破坏性试验破坏性试验常用绝缘材料常用绝缘材料气体气体 ：空气、六氟化硫、：空气、六氟化硫、CO2CO2、

2、氮气等；、氮气等；液体：变压器油、电缆油、电容器油等；液体：变压器油、电缆油、电容器油等；固体：固体：无机材料：云母、石棉、电瓷、玻璃等；无机材料：云母、石棉、电瓷、玻璃等；有机材料：纸、棉纱、木材、塑料等。有机材料：纸、棉纱、木材、塑料等。第一章第一章 电电气气设备绝缘试验设备绝缘试验绝缘电阻的测量原理：绝缘电阻的测量原理：第一节第一节 绝缘电阻、吸收比试验绝缘电阻、吸收比试验绝缘电阻测量过程中的电流曲线绝缘电阻测量过程中的电流曲线 ic：电电容容电电流；流；ia：吸收：吸收电电流；流；ig：泄漏：泄漏电电流流关于绝缘材料的电容电流关于绝缘材料的电容电流电介质的极化电介质的极化 什么是什么是

3、绝缘绝缘材料？材料？1 1、绝缘材料的概念：什么是绝缘材料？、绝缘材料的概念：什么是绝缘材料？2 2、电介质的概念：什么是电介质？、电介质的概念：什么是电介质？+电介质的极化电介质的极化E外+Q0U+自由电荷极化电荷+关于电介质极化产生的电容效应关于电介质极化产生的电容效应Q+电介质的极化种类电介质的极化种类（1）、电子位移极化）、电子位移极化（2）、离子位移极化）、离子位移极化（3）、偶极子转向极化）、偶极子转向极化（4）、热离子极化）、热离子极化（5）、夹层介质界面极化）、夹层介质界面极化（6）、空间电荷极化）、空间电荷极化 关于夹层介质界面极化关于夹层介质界面极化 绝缘介质由不同成分组成

4、（或介质不均匀），在这种绝缘介质由不同成分组成（或介质不均匀），在这种情况下会产生情况下会产生“夹层介质界面极化夹层介质界面极化”的现象。的现象。这种极化的这种极化的过程特别缓慢，而且伴随有能量损耗过程特别缓慢，而且伴随有能量损耗。关于空间电荷极化关于空间电荷极化 绝缘介质内的正、负自由离子在电场作用下改绝缘介质内的正、负自由离子在电场作用下改变分布状况，在电极附近形成空间电荷，称为空间变分布状况，在电极附近形成空间电荷，称为空间电荷极化。电荷极化。空间电荷极化和夹层界面极化现象一样都是缓空间电荷极化和夹层界面极化现象一样都是缓慢进行的，所以在低频下存在这种极化现象，而在慢进行的，所以在低频下

5、存在这种极化现象，而在高频时因离子来不及移动，因此在高频电场作用下高频时因离子来不及移动，因此在高频电场作用下不存在这种极化现象。不存在这种极化现象。主要针对的问题：主要针对的问题：绝缘受潮绝缘受潮、表面脏污表面脏污、贯穿性裂纹贯穿性裂纹、贯穿性放电痕迹贯穿性放电痕迹 常用兆欧表类型、电压等级：常用兆欧表类型、电压等级：100V、250V、500V、1000V、2500V、5000V、10000V绝缘电阻、吸收比试验绝缘电阻、吸收比试验 1、手摇式兆欧表测试原理（比流计）、手摇式兆欧表测试原理（比流计）兆欧表接线端子：线路端子（兆欧表接线端子：线路端子（L），接地端子（），接地端子（E），），

6、屏蔽（或保护）端子（屏蔽（或保护）端子（G）。）。一、兆欧表工作原理一、兆欧表工作原理 手摇式兆欧表使用前的检查事项手摇式兆欧表使用前的检查事项 短路检查短路检查：短接短接L L、E E，缓，缓慢摇动手柄，观察指针是否慢摇动手柄，观察指针是否指指“0 0”。开路检查开路检查：摇动手柄达额摇动手柄达额定转速定转速120r/min120r/min,观察指针是观察指针是否指否指“”。2、电子式兆欧表测试原理、电子式兆欧表测试原理 兆欧表接线端子：线路端子（兆欧表接线端子：线路端子（L），接地端子（），接地端子（E），），屏蔽（或保护）端子（屏蔽（或保护）端子（G）。）。1 1、绝缘材料双层介电模型与

7、吸收曲线、绝缘材料双层介电模型与吸收曲线 二、绝缘电阻试验二、绝缘电阻试验双层电介质简化等值电路双层电介质简化等值电路 吸收曲线及绝缘电阻变化曲线吸收曲线及绝缘电阻变化曲线 测测量量过过程中：初始程中：初始电电流很大，以后逐流很大，以后逐渐渐减小，最后减小，最后趋趋近于一个近于一个常数常数Ig；图图中曲中曲线线 i 和和稳态电稳态电流流Ig 之之间间的面的面积为绝缘积为绝缘在充在充电过电过程中从程中从电电源源“吸收吸收”的的电电荷荷Qa。这这种逐种逐渐渐“吸收吸收”电电荷的荷的现现象就叫做象就叫做“吸收吸收现现象象”。2 2、绝缘电阻测量、绝缘电阻测量 规程规定：规程规定：测量测量60s时的绝

8、缘电阻值，即时的绝缘电阻值，即R60S的值；当电容量特的值；当电容量特别大时，吸收现象特别明显，如大型发电机、电力电缆等，可以采别大时，吸收现象特别明显，如大型发电机、电力电缆等，可以采用用10min时的绝缘电阻值，即时的绝缘电阻值，即R10min。吸收比：吸收比：用来反映设备绝缘整体状态是否良好；用用来反映设备绝缘整体状态是否良好；用K表表示，其定义为：示，其定义为：K R60s/R15s 极化指数：极化指数：用来反映大容量设备绝缘整体状态是否良用来反映大容量设备绝缘整体状态是否良好；用好；用PI表示，其定义为：表示，其定义为：PI R10min/R1min 当绝缘状况良好时，当绝缘状况良好

9、时，K值较大，其值远大于值较大，其值远大于1，当绝缘，当绝缘受潮时，受潮时，K值将变小，一般认为如值将变小，一般认为如K1.3时，可判断绝缘时，可判断绝缘可能受潮。可能受潮。3、吸收比与极化指数、吸收比与极化指数 三、绝缘电阻测量结果分析三、绝缘电阻测量结果分析 （1 1）不能简单的用绝缘电阻的大小或吸收比来判断绝不能简单的用绝缘电阻的大小或吸收比来判断绝缘的好坏缘的好坏。（绝缘电阻与绝缘材料的结构、体积有关，与。（绝缘电阻与绝缘材料的结构、体积有关，与兆欧表的电压高低有关，还与大气条件有关）兆欧表的电压高低有关，还与大气条件有关）（2 2）测量结果（绝缘电阻、吸收比），在数值上应采）测量结果

10、（绝缘电阻、吸收比），在数值上应采用比较的方式进行判断：用比较的方式进行判断：与出厂数值相比较与出厂数值相比较、与历史数据与历史数据相比较相比较、与同批设备相比较与同批设备相比较，其变化不能超过规程允许的，其变化不能超过规程允许的范围。范围。（3 3）应将绝缘电阻与吸收比的变化结合起来综合考虑。）应将绝缘电阻与吸收比的变化结合起来综合考虑。各生产厂商出厂试验标准不同各生产厂商出厂试验标准不同 相关标准规定：变压器绝缘电阻值不应低于产品出厂相关标准规定：变压器绝缘电阻值不应低于产品出厂值值70%，吸收比与出厂值无明显差别，且不应小于，吸收比与出厂值无明显差别，且不应小于1.3。四、测量要求四、测

11、量要求1、拆除被试设备电源及所有外接连线，并将被试物短、拆除被试设备电源及所有外接连线，并将被试物短接放电；接放电；2、校验兆欧表；、校验兆欧表；3、清洁表面；、清洁表面；4、转速、转速120r/min，读取，读取1min绝缘电阻值；绝缘电阻值；5、正确测量吸收比：在兆欧表达到额定转速时再将表、正确测量吸收比：在兆欧表达到额定转速时再将表笔接于被试物；（针对手摇式）笔接于被试物；（针对手摇式）6、试验完毕对地放电；（安全、提高准确度）、试验完毕对地放电；（安全、提高准确度）7、试验记录。、试验记录。1、对于同杆双回架空线、双母线、平行线路，当一路、对于同杆双回架空线、双母线、平行线路，当一路带

12、电时，不得测量另一回路的绝缘电阻，以防感应高压损带电时，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。坏仪表和危及人身安全。五、五、注意事项注意事项2、对于大容量电机、电缆，必须经过较长时间，才能、对于大容量电机、电缆，必须经过较长时间，才能得到正确的结果。得到正确的结果。试验结束后应先断开试验结束后应先断开L线，再停止转动线，再停止转动摇表，防止反充电损坏兆欧表摇表，防止反充电损坏兆欧表。（针对手摇式）。（针对手摇式）3、注意测量环境（温度、湿度、污秽）；、注意测量环境（温度、湿度、污秽）；4、注意测量吸收比时记录时间产生的误差；、注意测量吸收比时记录时间产生的误差；5、测

13、量时应靠近、测量时应靠近L端子装设屏蔽环；端子装设屏蔽环；6、L、E端子不能对调。端子不能对调。L接导体，接导体，E接地；接地；7、测量连接线不能铰接或拖地；、测量连接线不能铰接或拖地；8、同一设备采用同样兆欧表、同样的接线。、同一设备采用同样兆欧表、同样的接线。1、湿度：随着周围环境的变化，电气设备绝缘的吸湿、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，导致绝缘电阻减小或增大。程度也随着发生变化，导致绝缘电阻减小或增大。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 潮气扩散对潮气扩散对绝缘性能的影响绝缘性能的影响 电容式套管：出厂绝缘电阻试验电容式套管：出

14、厂绝缘电阻试验合格，现场交接试验绝缘电阻超标合格，现场交接试验绝缘电阻超标3、表面脏污和受潮：表面脏污或受潮会使其表、表面脏污和受潮：表面脏污或受潮会使其表面电阻率降低，绝缘电阻下降。面电阻率降低，绝缘电阻下降。2、温度：绝缘材料的绝缘电阻随温度变化而变、温度：绝缘材料的绝缘电阻随温度变化而变化；富于吸湿性的材料，受温度影响最大。（离子、化；富于吸湿性的材料，受温度影响最大。（离子、水分）水分）4、被试设备剩余电荷：剩余电荷影响测量数据、被试设备剩余电荷：剩余电荷影响测量数据的准确性。的准确性。5、兆欧表容量：兆欧表容量影响绝缘电阻、吸收比和、兆欧表容量：兆欧表容量影响绝缘电阻、吸收比和极化指

15、数的测量准确性；兆欧表容量越大越好。极化指数的测量准确性；兆欧表容量越大越好。6、气泡的影响：充油产品再次充满油后根据产品大小、气泡的影响：充油产品再次充满油后根据产品大小需静置一段时间，待气泡消除后再测量。需静置一段时间，待气泡消除后再测量。1、屏（柜）上二次回路：在端子排、屏（柜）上二次回路：在端子排处处将所有外部引入将所有外部引入回路及回路及电缆电缆断开，分断开，分别别将所有将所有电电流、流、电压电压、直流控制信号、直流控制信号回路端子回路端子连连接在一起，将不能承受高接在一起，将不能承受高压压的部件（的部件（电电容器、容器、半半导导体器件等）拆掉或短接，用体器件等）拆掉或短接，用100

16、0V兆欧表兆欧表测测量各回路量各回路对对地、及各回路相互地、及各回路相互间间的的绝缘电绝缘电阻；阻；二次回路绝缘电阻测量二次回路绝缘电阻测量2、整个二次回路：在屏（柜）端子排、整个二次回路：在屏（柜）端子排处处将所有将所有电电流、流、电压电压、直流控制信号回路端子排、直流控制信号回路端子排连连接在一起，并将接在一起，并将电电流回流回路接地点断开，用路接地点断开，用1000V兆欧表兆欧表测测量回路量回路对对地地绝缘绝缘。关于吸收比的不确定性问题分析关于吸收比的不确定性问题分析绝缘电绝缘电阻与吸收比的关系：阻与吸收比的关系：吸收比与温度的关系吸收比与温度的关系：第二节第二节 泄漏电流和直流耐压试验

17、泄漏电流和直流耐压试验 一、泄漏一、泄漏电电流流 泄漏泄漏电电流的本流的本质质：电电介介质质的离子的离子电导电电导电流流绝缘电绝缘电阻一般具有阻一般具有负负温度系数：随着温度升高，温度系数：随着温度升高，参与参与导电导电的离子越多，泄漏的离子越多，泄漏电电流越大，所以流越大，所以绝缘电绝缘电阻一般具有阻一般具有负负的温度系数。的温度系数。1、晶格缺陷、晶格缺陷绝缘介质内部离子产生的原因绝缘介质内部离子产生的原因离子电流：晶格结点上的离子离子电流：晶格结点上的离子在电场作用下，与晶格缺陷相邻位在电场作用下，与晶格缺陷相邻位置上的离子落入晶格缺陷，晶格缺置上的离子落入晶格缺陷，晶格缺陷顺序地在晶格

18、中移动，形成离子陷顺序地在晶格中移动，形成离子电流。电流。2、解离、解离 （1）介质自身热解离成为离子；）介质自身热解离成为离子；（2）电子的碰撞电离。）电子的碰撞电离。固体绝缘固体绝缘介质的表面电导介质的表面电导表面电导表面电导产生的原因：产生的原因：附着于介质表面的水分和其他附着于介质表面的水分和其他污物。污物。根据绝缘介质对水分子的吸附性：憎水性、亲水性根据绝缘介质对水分子的吸附性：憎水性、亲水性憎水性憎水性绝缘绝缘介质介质：绝缘介质绝缘介质分子和水分子的附着力小分子和水分子的附着力小于水分子的内聚力，于水分子的内聚力，因此因此水分子只能在它们表面形成不连水分子只能在它们表面形成不连续的

19、水珠续的水珠。亲水性亲水性绝缘绝缘介质介质：绝缘介质绝缘介质分子和水分子的附着力大分子和水分子的附着力大于水分子的内聚力，于水分子的内聚力，水分子容易附着于介质表面。水分子容易附着于介质表面。如电瓷、如电瓷、玻璃、多孔性介质（纤维材料）。玻璃、多孔性介质（纤维材料）。液体绝缘介质中的电导液体绝缘介质中的电导 1、离子、离子电导电导：液体本身的分子和：液体本身的分子和杂质杂质的分子解的分子解离离为为离子，构成离子离子，构成离子电导电导；2、电电泳泳电导电导：液体中的胶体：液体中的胶体质质点（如点（如变压变压器油器油中中悬悬浮的小水滴）吸附浮的小水滴）吸附电电荷后，形成荷后，形成带电质带电质点，构

20、点，构成成电电泳泳电导电导。注意大型电力变压器油流带电现象注意大型电力变压器油流带电现象 泄漏电流和绝缘电阻泄漏电流和绝缘电阻 表面泄漏电流，体泄漏电流表面泄漏电流，体泄漏电流E EG GL LE EG GL L表面电导表面电导体积电导体积电导绝绝 缘缘屏蔽环屏蔽环泄漏电流测量的特点泄漏电流测量的特点1、试验电压试验电压高、可高、可调调；2、泄漏、泄漏电电流随流随时监视时监视、灵敏度高、重复性好；、灵敏度高、重复性好；3、根据泄漏、根据泄漏电电流可以流可以换换算出算出绝缘电绝缘电阻；阻；4、可以采用、可以采用 i=f(u)或或 i=f(t)曲曲线线判断判断绝缘绝缘缺陷。缺陷。泄漏泄漏电电流与加

21、流与加压时间压时间(1 良好，良好，2 受潮或缺陷受潮或缺陷)i=f(u)的关系曲的关系曲线线根据根据 i=f(u)或或 i=f(t)曲曲线线判断判断绝缘绝缘缺陷缺陷泄漏电流试验设备泄漏电流试验设备半波整流，半波整流，负负极性极性 1、微安表接于高、微安表接于高压侧压侧：不受高：不受高压对压对地地杂杂散散电电流的影响；流的影响；对对微安微安表及引表及引线线需加屏蔽；需加屏蔽；读读数安全、切数安全、切换换量程量程带带来不便。来不便。2、微安表接于低、微安表接于低压侧压侧：读读数安全、切数安全、切换换量程方便；要求被量程方便；要求被试试品品的接地端能与地分开。的接地端能与地分开。影响影响测测量量结

22、结果的主要因素果的主要因素1、高、高压连压连接接导线导线；2、表面泄漏、表面泄漏电电流；流；3、温度；、温度；4、残余残余电电荷；荷；5、电电源源电压电压的非正弦波形；的非正弦波形；6、加、加压压速度；速度；7、微安表接位置；、微安表接位置；8、试验电压试验电压极性极性。微安表三种接微安表三种接线线方式方式试试品表面泄漏品表面泄漏电电流流较较大大时时，应应加屏蔽加屏蔽环环予以消除。予以消除。微安表三种接微安表三种接线线方式方式试验试验装置本身泄漏装置本身泄漏电电流流较较大，大，应应在未接入在未接入试试品之前品之前记记录试验电压录试验电压各各阶阶段的泄漏段的泄漏电电流，然后在流，然后在试验结试验

23、结果中分果中分别别减减去去这这些泄漏些泄漏电电流流值值。微安表的保微安表的保护护试验电压试验电压极性极性对对泄漏泄漏电电流的影响流的影响1、电电渗透渗透现现象象电电渗透渗透现现象使不同极性象使不同极性试验电压试验电压下油下油纸绝缘电纸绝缘电气气设备设备的泄漏的泄漏电电流流测测量量值值不同。不同。2、试验电压试验电压极性极性对对引引线电晕电线电晕电流的影响流的影响极性效极性效应应：在不均匀：在不均匀电场电场中，外加中，外加电压电压极性不极性不同，其放同，其放电过电过程及放程及放电电压电电压不同的不同的现现象，称象，称为为极性极性效效应应。测测量量时时的操作的操作规规定定1、正确接、正确接线线；2

24、、升、升压过压过程中程中应应密切密切观测观测微安表微安表读读数，数，缓缓慢升慢升压压以避开吸收以避开吸收电电流；流；3、测测量量过过程中若有程中若有击击穿、穿、闪络闪络等异常等异常现现象象发发生，生，应应迅速降迅速降压压，并断开，并断开电电源；源；4、实验实验完完毕毕，降，降压压、断开、断开电电源，并源，并对对被被试设备试设备充分放充分放电电；5、按照、按照规规定做好定做好试验记录试验记录。1）指）指针针来回来回摆动摆动产产生原因：生原因：电电源波源波动动、直流脉、直流脉动动系数大、系数大、试验试验回路回路和被和被试设备试设备有充放有充放电现电现象。象。若若摆动摆动不大，又不影响不大，又不影响

25、读读数，可取其平均数，可取其平均值值；若；若摆摆动动很大，影响很大，影响读读数，数，则则可增大主回路和保可增大主回路和保护护回路中的回路中的滤滤波波电电容的容的电电容量。容量。2）指）指针针周期性周期性摆动摆动产产生原因：回路存在反充生原因：回路存在反充电电、被、被试设备绝缘试设备绝缘不良不良产产生周期性放生周期性放电电。测测量中可能出量中可能出现现的的问题问题1、从微安表中反映出来的情况、从微安表中反映出来的情况3）指指针针突然冲突然冲击击若向小冲若向小冲击击，可能是，可能是电电源回路引起的；若向大冲源回路引起的；若向大冲击击，可能是，可能是试验试验回路或被回路或被试设备试设备出出现闪络现闪

26、络或或产产生生间间歇性放歇性放电电引起的。引起的。4）指指针针指示数指示数值值随随测测量量时间时间而而发发生生变变化化若逐若逐渐渐下降，下降，则则可能是由于充可能是由于充电电电电流减小或被流减小或被试设备试设备表面表面绝绝缘电缘电阻上升所致；若逐阻上升所致；若逐渐渐上升，往往是被上升，往往是被试设备绝缘试设备绝缘老化引起的。老化引起的。5）指指针针反指反指可能是由于被可能是由于被试设备经测压电试设备经测压电阻放阻放电电所致。所致。6）接好接好线线后，未加后，未加压时压时，微安表有指示，微安表有指示这这可能是外界干可能是外界干扰扰太太强强或地或地电电位抬高引起的。位抬高引起的。2、从泄漏、从泄漏

27、电电流数流数值值上反映出来的情况上反映出来的情况1）泄漏）泄漏电电流流过过大大设备绝缘设备绝缘不佳或屏蔽不好。首先不佳或屏蔽不好。首先应检查实验设备应检查实验设备和屏蔽；若和屏蔽；若确确认认无无误误，则说则说明被明被试设备绝缘试设备绝缘不良。不良。2）泄漏）泄漏电电流流过过小小检查线检查线路和微安表（是否路和微安表（是否线线路接路接错错、微安表保、微安表保护护部分分流或部分分流或有断脱有断脱现现象）。象）。3）当采用微安表在低）当采用微安表在低压侧读压侧读数，且用差数，且用差值值法消除法消除误误差差时时，可能会出，可能会出现负值现负值。这这可能是由于高可能是由于高压线过长压线过长、空、空载时电

28、晕电载时电晕电流大所致。因此高流大所致。因此高压压引引线应线应当尽量粗、短、无毛刺当尽量粗、短、无毛刺1、设备较轻设备较轻便；便；2、绝缘绝缘无介无介质质极化极化损损失失；3、可制作伏安特性曲、可制作伏安特性曲线线；4、可以兼做泄漏、可以兼做泄漏电电流流测测量；量；5、试验电压试验电压高，易于高，易于发现发现局部缺陷。局部缺陷。二、直流耐二、直流耐压试验压试验直流耐直流耐压试验压试验的特点的特点直流耐直流耐压试验压试验能能够发现够发现某些交流耐某些交流耐压试验压试验所不能所不能发现发现的缺陷；但直流与交流性的缺陷；但直流与交流性质质不同，两者不能相互代替。不同，两者不能相互代替。1、试验电压试

29、验电压的确定的确定直流耐直流耐压试验压试验的外施的外施电压电压数数值值通常通常应应参考交流耐参考交流耐压试压试验电压验电压和交、直流下和交、直流下击击穿穿电压电压之比，主要是根据运行之比，主要是根据运行经验经验确定。（确定。（3UN、2.5UN、2UN、UN）2、实验电压实验电压极性极性规规程程规规定施加定施加电压电压极性极性为负为负极性。极性。直流耐直流耐压试验压试验比交流耐比交流耐压试验压试验的的时间长时间长直流耐直流耐压试验应压试验应注意的注意的问题问题1、介质损耗介质损耗的本质？的本质？2、介质损耗介质损耗在交流、直流电压下的区别在交流、直流电压下的区别？3、介质损耗的表示方法？、介质

30、损耗的表示方法？4、为什么要关注绝缘损耗？、为什么要关注绝缘损耗？第三节第三节 介质损耗角正切值测量介质损耗角正切值测量介质损耗：介质损耗由介质损耗：介质损耗由 IR 产生，夹角产生，夹角 大时，大时，IR就越大，就越大，故称故称 为介质损耗角，其正切值为为介质损耗角，其正切值为：关于极化损耗关于极化损耗优优点：灵敏度高，容易点：灵敏度高，容易发现绝缘发现绝缘整体受潮、劣化、整体受潮、劣化、变变质质，及小体，及小体积设备积设备的局部缺陷。的局部缺陷。缺点：缺点：tan 不能不能发现发现大体大体积设备积设备的局部缺陷。的局部缺陷。规规程中程中对电对电机、机、电缆电缆等等电电气气设备设备，因，因为

31、为缺陷的集中性及体缺陷的集中性及体积较积较大，通常不做此大，通常不做此项试验项试验；而；而对对套管、套管、电电力力变压变压器、互感器、器、互感器、电电容器容器等等则则做此做此项试验项试验。关于关于 tan 测测量量潮气扩散对潮气扩散对绝缘性能的影响绝缘性能的影响 电容式套管：出厂绝缘电阻试验合格，现场交接试验电容式套管：出厂绝缘电阻试验合格，现场交接试验绝缘电阻超标。绝缘电阻超标。出厂出厂tan 试验合格，现场交接试验试验合格，现场交接试验tan 超标。超标。1、绝缘绝缘介质介质tg 过大过大，会引起严重发热，材料容易劣会引起严重发热，材料容易劣化，甚至可能导致热击穿。化，甚至可能导致热击穿。

32、2、在绝缘预防性试验中，在绝缘预防性试验中，tg 是一基本测试项目，当是一基本测试项目，当绝缘受潮或劣化时，绝缘受潮或劣化时，tg 急剧上升。急剧上升。测量测量介质介质损耗损耗的意义的意义1、tan 测量原理：西林电桥测量原理：西林电桥正接正接线线：要求被：要求被试设备试设备能与地分离。能与地分离。反接反接线线：被：被试设备试设备一端接地，要求一端接地，要求电桥电桥本体有足本体有足够够的的绝缘绝缘。为为保保证证安全安全应应采取的措施：采取的措施：1、电桥电桥和操作者整体和操作者整体绝缘绝缘或使用或使用“法拉第法拉第笼笼”；2、通、通过绝缘连过绝缘连杆杆调节调节。对对角角线线接接线线：被：被试设

33、备试设备一端接地，而且一端接地，而且电桥电桥没有足没有足够够的的绝缘绝缘。测测量原理：量原理：容性容性电电流流与与全全电电流流的关系。的关系。2、tan 测量原理：角差法（非平衡法）测量原理：角差法（非平衡法）1、外界、外界电场电场干干扰扰2、高、高压标压标准准电电容器容器质质量劣化量劣化3、试试品品电电容量的容量的变变化（关注化（关注tan 参数的同参数的同时时，也，也应应注注意意试试品品电电容量的容量的变变化化）4、表面泄漏、表面泄漏电电流流5、空气湿度、空气湿度6、接地、接地tan 测试中需要注意的事项：测试中需要注意的事项：7、电桥电桥引引线线的影响。的影响。（1）引）引线长线长度（度

34、（对对小容量小容量试试品影响品影响较较大，大，应应引起重引起重视视）（2）高）高压压引引线线与与试试品品夹夹角（角（对对小容量小容量试试品影响品影响较较大，大，应应引起重引起重视视）（3）引）引线电晕线电晕（电晕损电晕损耗通耗通过杂过杂散散电电容将被容将被计计入被入被试试品的品的tan 内内）（4）引）引线线接触不良（相当于被接触不良（相当于被试试支路中串支路中串联联一个附加一个附加电电阻）阻）（5）高）高压压引引线应悬线应悬空空1、“平衡法平衡法”测测量可以采用的措施：量可以采用的措施：（1）加）加设设屏蔽屏蔽（2）采用移相）采用移相电电源源（3）倒相法）倒相法 2、“角差法角差法”测测量量

35、时时可以采用的措施：可以采用的措施：（1）采用异）采用异频电频电源源（2）补偿补偿法法tg测量中的抗干扰措施测量中的抗干扰措施1、温度：温度：tg值值受温度影响而受温度影响而变变化，化，为为了比了比较试验结较试验结果，果，对对同一同一设备设备在不同温度下的在不同温度下的变变化必化必须须将将结结果果归归算到一算到一个巩固的基准温度，一般个巩固的基准温度，一般归归算到算到20。2、湿度湿度。在不同的湿度下。在不同的湿度下测测得的得的tg值值也是有差也是有差别别的，的，应应在空气相在空气相对对湿度小于湿度小于80%下下进进行行试验试验。3、清清洁洁度和表面泄漏度和表面泄漏电电流流。可以用清。可以用清

36、洁洁和干燥表面来和干燥表面来将将损损失减到最小，也可采用涂硅油等失减到最小，也可采用涂硅油等办办法来消除法来消除这这种影响。种影响。影响测试结果的主要因素影响测试结果的主要因素1、参照、参照规规程要求：程要求：规规程要求的程要求的“允允许值许值”2、纵纵向比向比较较：历历史数据史数据3、横向比、横向比较较：同一：同一设备设备相相间间、同、同类设备类设备4、如果、如果tg值值超超标标，应对应对比比电电容量容量变变化化5、考、考虑虑温度修正温度修正6、分析、分析tg=f（u）曲）曲线变线变化化趋势趋势测试结果的分析判断测试结果的分析判断 绝缘绝缘油油介质介质损损耗耗：非非极性介极性介质质，主要，主

37、要因素因素是是电导损电导损耗耗；一般情况下，一般情况下，电导损电导损耗耗随温度升高而增大随温度升高而增大。绝缘纸绝缘纸介质介质损损耗耗：极性介：极性介质质，主要，主要因素因素是是极化极化损损耗；耗；一般情况下极化一般情况下极化损损耗耗随温度升高而减小。随温度升高而减小。油纸绝缘介质油纸绝缘介质tan 与温度的关系与温度的关系开展高开展高电电压介质损耗测量的意义压介质损耗测量的意义 预防性试验预防性试验规程规程一般一般要求要求进行进行10 kV的的tan 和和电容量的测量；当测量数据出现异常时，为进一步电容量的测量；当测量数据出现异常时，为进一步进行绝缘诊断，需进行绝缘诊断，需要要进行高电压下的

38、进行高电压下的介质损耗介质损耗和电和电容量测试。容量测试。高电压下更容易发现设备内部的绝缘缺陷高电压下更容易发现设备内部的绝缘缺陷曲线曲线A：绝缘良好，：绝缘良好，tan 不随电压升高而增大，只有当试验电不随电压升高而增大，只有当试验电压超过最高运行电压时，压超过最高运行电压时，tan 值才略微增加。降低试验电压和升高值才略微增加。降低试验电压和升高试验电压时试验电压时tan 值能保持一致。值能保持一致。曲线曲线B：绝缘老化示例；：绝缘老化示例；曲线曲线C：局部放电示例；：局部放电示例；曲线曲线D：严重受潮示例；：严重受潮示例；曲线曲线E：绝缘中含有离子型杂质。：绝缘中含有离子型杂质。通通过过

39、tan =f(u)曲曲线线分析判断分析判断绝缘绝缘状状态态膜纸复合绝缘膜纸复合绝缘介质介质tantan 测量的测量的特殊现象特殊现象低压下低压下tantan 高，高压下高，高压下tantan 低低原因分析：（原因分析：（1 1）接触电阻；（）接触电阻；（2 2）CARTONCARTON效应效应Garton效应效应：在含：在含膜膜纸的纸的复合复合绝缘介质中，较低电压绝缘介质中，较低电压下的介质损耗下的介质损耗tan 可能是其在较高电压下的可能是其在较高电压下的1-10倍，这种倍，这种现象称为现象称为Garton效应。效应。机理分析：绝缘介质中机理分析：绝缘介质中存在杂质，存在杂质，杂质在不同电压

40、下杂质在不同电压下的分布结构不同。低电压下的分布结构不同。低电压下，杂质游离于介质空间，极化杂质游离于介质空间，极化损耗较大，损耗较大，因此因此总体介损值较大；高电压下总体介损值较大；高电压下，杂质在较强杂质在较强的电场作用下集中于电极两端，介质空间的杂质相对减少，的电场作用下集中于电极两端，介质空间的杂质相对减少，极化损耗较小，导致总体介质损耗值减小。极化损耗较小，导致总体介质损耗值减小。Q_GDW 168-2008 输变电设备输变电设备状状态检态检修修试验规试验规程程相关相关规规定定CARTONCARTON效应效应tantan 测量测量实例实例：500 kV 断路器均压电容介损试验（膜纸复

41、合绝缘）断路器均压电容介损试验（膜纸复合绝缘）CARTONCARTON效应效应tantan 测量测量实例实例：500 kV 断路器均压电容介损试验（膜纸复合绝缘）断路器均压电容介损试验（膜纸复合绝缘）1、电气强度试验、电气强度试验电气强度试验：测量绝缘油的瞬时击穿电压值。电气强度试验：测量绝缘油的瞬时击穿电压值。第四第四节节 绝缘绝缘油油试验试验DLT 596-1996 电电力力设备预设备预防性防性试验规试验规程程 变压变压器油器油电电力力设备预设备预防性防性试验规试验规程程 南网南网 2011 变压变压器油器油试验试验方法方法：使用：使用标标准油杯，以一定的速率逐准油杯，以一定的速率逐渐渐升

42、升压压，直至直至电电极极间间油隙油隙击击穿。穿。试验试验步步骤骤及注意事及注意事项项 （1）清洗油杯清洗油杯：油杯洗：油杯洗净净烘干，烘干，洗洗涤时涤时用用洁净洁净的的丝绢丝绢，不可用布和棉不可用布和棉纱纱。试验试验在室温在室温1535，湿度不高于，湿度不高于75%的条件下的条件下进进行。行。（2）油油样处样处理理：放置油：放置油样样直至接近室温，直至接近室温，摇动摇动油油样样使使之均匀混合，并尽可能不之均匀混合，并尽可能不产产生气泡，静置生气泡，静置10分分钟钟。（3）加加压试验压试验：电压电压从零升起，升从零升起，升压压速度速度约约3千伏千伏/秒，秒，直至油隙直至油隙击击穿，并穿，并记录击

43、记录击穿穿电压值电压值。重复。重复试验试验5次，取平次，取平均均值值。（4）限制限制击击穿穿电电流流：为为了减少油了减少油击击穿后穿后产产生的碳粒，生的碳粒，应应将将击击穿穿时时的的电电流限制在流限制在5毫安左右。在每次毫安左右。在每次击击穿后要用穿后要用玻璃棒玻璃棒对对油油进进行充分行充分搅搅拌，并静置拌，并静置5分分钟钟后再重复后再重复试验试验。悬悬浮、溶解、气化浮、溶解、气化DLT 596-1996 电电力力设备预设备预防性防性试验规试验规程程 变压变压器油器油电电力力设备预设备预防性防性试验规试验规程程 南网南网 2011 变压变压器油器油2、tg值的测量值的测量一、交流工一、交流工频

44、频耐耐压试验压试验1、常、常规试验变压规试验变压器耐器耐压试验压试验接接线线原理原理交流耐交流耐压试验压试验接接线图线图 交流工频耐压试验、交流感应耐压试验交流工频耐压试验、交流感应耐压试验第五节第五节 交流耐压试验交流耐压试验优优点：若被点：若被试试品品击击穿，穿，则则高高压压消失，消失，电电流下降。流下降。谐谐振振时试时试品上品上电压电压：Q：回路品：回路品质质因数，一般因数，一般为为10-402、串串联联、并并联联及及串并串并联谐联谐振振试验试验方法方法（1）串联补偿）串联补偿（2）并）并联谐联谐振振问题问题：被：被试试品品击击穿，穿，试验变压试验变压器有器有过过流的可能，要求流的可能，

45、要求过过流速断保流速断保护护能可靠能可靠动动作。作。（3）串并）串并联谐联谐振法振法串并串并联谐联谐振振应满应满足的条件：足的条件：二、交流感二、交流感应应耐耐压试验压试验 1、试验试验目的目的 （1）检查检查全全绝缘变压绝缘变压器的器的纵绝缘纵绝缘：绕组层间绕组层间、匝、匝间间及段及段间间 （2）检查检查分分级绝缘变压级绝缘变压器主器主绝缘绝缘和和纵绝缘纵绝缘，主，主绝缘绝缘：绕组对绕组对地、地、相相间间、不同、不同电压电压等等级绕组间级绕组间。2、原因、原因 （1）对对于全于全绝缘变压绝缘变压器，交流工器，交流工频频耐耐压试验压试验只考只考虑虑了主了主绝缘绝缘，并并为为考考虑纵绝缘虑纵绝缘

46、；（2）对对于分于分级绝缘变压级绝缘变压器，中性点器，中性点绝缘绝缘水平降低，不能用交流水平降低，不能用交流工工频频考核主考核主绝缘绝缘。3、试验电压试验电压、频频率率 （1）施加感）施加感应电压为额应电压为额定定电压电压的的2倍；倍；（2）频频率率为为交流工交流工频频的的2倍倍频频，或更高。，或更高。4、试验试验方法方法 （1）全）全绝缘变压绝缘变压器器 （2）分）分级绝缘变压级绝缘变压器器 特点：特点：对对于分于分级绝缘变压级绝缘变压器，其相器，其相间间、相、相对对地的地的绝缘绝缘水平相同。水平相同。三、交流耐三、交流耐压试验压试验注意事注意事项项 1、容升效、容升效应应 2、电压谐电压谐

47、振振第六节第六节 冲击电压试验冲击电压试验标标准冲准冲击电压击电压波形参数：波形参数：波波头时间头时间：1.2s30半峰半峰值时间值时间：50s20幅幅值值：3冲击电压波形冲击电压波形冲击电压发生器工作原理冲击电压发生器工作原理实际单级冲击电压发生器电路原理实际单级冲击电压发生器电路原理 实际多级冲击电压发生器电路原理实际多级冲击电压发生器电路原理 特点：并特点：并联联充充电电、串、串联联放放电电。可控触发电极系统：三电极球隙可控触发电极系统：三电极球隙冲击电压发生器冲击电压发生器 两种类型过电压：两种类型过电压：1 1、雷电过电压：雷电过电压：直击雷过电压、感应雷过电压直击雷过电压、感应雷过

48、电压2 2、内部过电压：内部过电压：操作过电压、暂时过电压操作过电压、暂时过电压过电压是电力系统在特定条件下所出现的超过工作电过电压是电力系统在特定条件下所出现的超过工作电压、可能危害绝缘的异常电压，属于电力系统中的一种压、可能危害绝缘的异常电压，属于电力系统中的一种电电磁扰动现象磁扰动现象，是由于电力系统中，是由于电力系统中电路状态电路状态和和电磁状态电磁状态的突的突然变化所致。然变化所致。电力系统过电压电力系统过电压内部过电压内部过电压能量来源于系统本身，幅值以系统最大工作相电压能量来源于系统本身，幅值以系统最大工作相电压幅值幅值U Uph.mph.m的倍数的倍数k k0 0来表示。来表示

49、。k k0 0值约为值约为1.3-4.01.3-4.0，其大小与系统参数、断路器性能、，其大小与系统参数、断路器性能、中性点接地方式等一系列因素有关。中性点接地方式等一系列因素有关。操作过电压操作过电压：进行断路器操作、或发生突然短路而引：进行断路器操作、或发生突然短路而引起的过电压称为操作过电压。起的过电压称为操作过电压。产生原因产生原因：系统状态发生突变，系统从一种电磁状态：系统状态发生突变，系统从一种电磁状态过渡到另一种电磁状态，在这种过渡中会出现电磁振荡，过渡到另一种电磁状态，在这种过渡中会出现电磁振荡，电磁能与静电能在电感性与电容性元件中以电磁能与静电能在电感性与电容性元件中以电路固

50、有频率电路固有频率交替转换，以致在电气设备上出现过电压。交替转换，以致在电气设备上出现过电压。常见操作过电压的种类：常见操作过电压的种类：（1 1）空载线路合闸与重合闸过电压）空载线路合闸与重合闸过电压（2 2）切除空载线路过电压）切除空载线路过电压（3 3）切断空载变压器过电压）切断空载变压器过电压（4 4）弧光接地过电压）弧光接地过电压1 1、操作过电压、操作过电压（1 1）空载线路合闸与重合闸过电压）空载线路合闸与重合闸过电压当断路器突然合上时，在回路中会发生角频率当断路器突然合上时，在回路中会发生角频率 的高的高频频振振荡过荡过渡渡过过程，程，电电容容C C（即（即线线路）上的路）上的