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文檔簡介

高壓設(shè)備檢測方法及影響因素西昌供電段變電檢修車間張穎文2012年4月主要內(nèi)容高壓設(shè)備的檢測重點(diǎn)試驗(yàn)及其測試結(jié)果分析三高壓設(shè)備試驗(yàn)的分類二一絕緣電阻、吸收比試驗(yàn)1高壓設(shè)備試驗(yàn)的目的和要求泄漏電流和直流耐壓試驗(yàn)2電氣設(shè)備的介質(zhì)損失角正切值試驗(yàn)3交流耐壓試驗(yàn)4高壓設(shè)備絕緣試驗(yàn)的結(jié)果分析5大型接地網(wǎng)的接地電阻測試6四試驗(yàn)設(shè)備的管理一、高壓設(shè)備試驗(yàn)的意義和分類高壓設(shè)備試驗(yàn)的意義:對高壓設(shè)備進(jìn)行試驗(yàn)可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備內(nèi)部隱患,配合檢修加以消除,以避免設(shè)備在運(yùn)行過程中發(fā)生故障造成事故。其中高壓設(shè)備發(fā)生故障最多的原因?yàn)榻^緣的劣化,而絕緣劣化的主要原因?yàn)椋?、電介質(zhì)的熱老化2、電介質(zhì)的電老化3、機(jī)械應(yīng)力和環(huán)境的影響1、電介質(zhì)的熱老化在高溫的作用下,電介質(zhì)在短時(shí)間內(nèi)就會(huì)發(fā)生明顯的劣化;即使溫度不太高,但如作用時(shí)間很長,絕緣性能也會(huì)發(fā)生不可逆的劣化,這就是介質(zhì)的熱老化,溫度越高,絕緣老化得越快,壽命越短。耐熱性能是絕緣材料的一個(gè)十分重要的性能指標(biāo),如下表;如果實(shí)際工作溫度超過表中規(guī)定值時(shí),介質(zhì)將迅速老化,壽命大大縮短。絕緣材料耐熱等級等級極限溫度(℃)絕緣材料O90木材、紙、紙板、棉纖維、天然絲;聚乙烯;聚氯乙烯;天然橡膠A105油性樹脂漆及其漆包線;礦物油和浸入其中或經(jīng)其浸漬的纖維材料E120酚醛樹脂塑料;膠紙板、膠布板;聚酯薄膜;聚乙烯醇縮甲醛漆B130瀝青油漆制成的云母帶、玻璃漆布、玻璃膠布板,聚酯漆;環(huán)氧樹脂F(xiàn)155聚酯亞胺漆及及漆包線;改性硅有機(jī)漆及其云母制品及玻璃漆布H180聚酰胺亞胺漆及其漆包線,硅有機(jī)漆及其制品,硅橡膠及其玻璃布C>180聚酰亞胺漆及薄膜,云母,陶瓷、玻璃及其纖維;聚四氟乙烯2、電介質(zhì)的電老化電老化系指在外加高電壓或強(qiáng)電場作用下發(fā)生的老化,介質(zhì)電老化的主要原因是介質(zhì)中出現(xiàn)局部放電。3、機(jī)械應(yīng)力和環(huán)境的影響機(jī)械應(yīng)力對絕緣老化的速度有很大的影響。例如瓷絕緣子的 老化往往與機(jī)械應(yīng)力有明顯的關(guān)系,通常懸式絕緣子串中最易 損壞的元件是靠近橫擔(dān)的那一片,而該片絕緣子在串中分的電 壓并不高,不過受到的機(jī)械負(fù)荷是最大的。環(huán)境條件對絕緣的老化也有明顯的影響,例如紫外線的照射 會(huì)使包括變壓器油在內(nèi)的一些絕緣材料加速老化,有些絕緣材 料不宜用于日曬雨淋的戶外條件。對在濕熱地區(qū)應(yīng)用的絕緣材 料還應(yīng)注意其抗生物(霉菌、昆蟲)作用的性能。

絕緣試驗(yàn)特性試驗(yàn)非破壞性試驗(yàn):指在較低的電壓下或者用其它不會(huì)損傷絕緣的辦法來測量絕緣的各種特性,從而判斷絕緣內(nèi)部的缺陷。例如測量絕緣電阻和泄漏電流、介質(zhì)損耗、絕緣油的氣體色譜分析,空載試驗(yàn)、局部放電的超聲波測量等破壞性試驗(yàn):破壞性試驗(yàn)又稱耐壓試驗(yàn)。它能揭露那些危險(xiǎn)性較大的集中性缺陷,它能保證絕緣有一定的水平和裕度。例如工頻耐壓試驗(yàn)、直流耐壓試驗(yàn)、感應(yīng)耐壓試驗(yàn)、操作波試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)等均屬破壞性試驗(yàn)。其缺點(diǎn)是可能會(huì)在耐壓試驗(yàn)時(shí)給絕緣帶來一定的損傷。主要是表征設(shè)備的電氣或機(jī)械的某些特性,例如直流電阻試驗(yàn)、變比試驗(yàn)以及斷路器的接觸電阻、跳合閘時(shí)間及速度特性試驗(yàn)均屬特性試驗(yàn)。二、高壓設(shè)備試驗(yàn)的分類高壓設(shè)備試驗(yàn)的分類三、高壓設(shè)備的檢測重點(diǎn)試驗(yàn)及其測試結(jié)果分析

1、絕緣電阻、吸收比試驗(yàn)。2、泄漏電流和直流耐壓試驗(yàn)3、電氣設(shè)備的介質(zhì)損失角正切值試驗(yàn)4、交流耐壓試驗(yàn)5、大型接地網(wǎng)的接地電阻測試6、斷路器的接觸電阻、跳合閘時(shí)間及速度特性試驗(yàn)1、絕緣電阻和吸收比(極化指數(shù))試驗(yàn)用于測量:是否受潮、臟污等絕緣缺陷⑴、絕緣電阻試驗(yàn)使用范圍

絕緣電阻試驗(yàn)是電氣設(shè)備絕緣試驗(yàn)中一種最簡單、最常用的試驗(yàn)方法。在現(xiàn)場普遍用兆歐表測量絕緣電阻。絕緣電阻值的大小常能靈敏地反應(yīng)絕緣情況,能有效地發(fā)現(xiàn)設(shè)備局部或整體受潮和臟污,以及絕緣擊穿和嚴(yán)重過熱老化等缺陷。通常讀取施加電壓后60秒后數(shù)值或穩(wěn)定值,作為工程上的絕緣電阻值。電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn):DL474.1-92

現(xiàn)場絕緣試驗(yàn)實(shí)施導(dǎo)則絕緣電阻、吸收比和極化指數(shù)試驗(yàn)⑵、絕緣電阻試驗(yàn)的主要參數(shù)及技術(shù)指標(biāo)電氣設(shè)備的絕緣,不能等值為單純的電阻,其等值電路往往是電阻電容的混合電路。很多電氣設(shè)備的絕緣都是多層的,如圖1-1為雙層電介質(zhì)的一個(gè)簡化等值電路。雙層電圖1-1介質(zhì)簡化等值電路

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當(dāng)合上開關(guān)K將直流電壓U加到絕緣上后,等值電路中電流i的變化如圖1-2中曲線所示,開始電流很大,以后逐漸減小,最后趨近于一個(gè)常數(shù)Ig;圖1-2中曲線i和穩(wěn)態(tài)電流Ig之間的面積為絕緣在充電過程中從電源“吸收”的電荷Qa。這種逐漸“吸收”電荷的現(xiàn)象就叫做“吸收現(xiàn)象”。

在實(shí)際試驗(yàn)中,規(guī)程規(guī)定,只需測量60s時(shí)的絕緣電阻值,即R60S的值,當(dāng)電容量特別大時(shí),吸收現(xiàn)象特別明顯,如大型發(fā)電機(jī),可以采用10min時(shí)的絕緣電阻值。

圖1-2吸收曲線及絕緣電阻變化曲線

工程上用“吸收比”來反映絕緣狀態(tài)是否良好,吸收比一般用K表示,其定義為:

K1=R60s/R15s(1-1)

式中R60s為t=60s測得絕緣電阻值,R15s為t=15s時(shí)測得的絕緣電阻值。

對于電容量較大的絕緣試品,K可采用下式表示:

K2=R10min/R1min(1-2)

式中R10min為t=10min時(shí)測得的絕緣電阻值,R1min為t=1min時(shí)測得的絕緣電阻值,K2在工程上稱為極化指數(shù)。

當(dāng)絕緣狀況良好時(shí),K值較大,其值遠(yuǎn)大于1,當(dāng)絕緣受潮時(shí),K值將變小,檢規(guī)規(guī)定如K1<1.3或K2<1.5就可判斷絕緣可能受潮。應(yīng)當(dāng)指出,有時(shí)絕緣具有較明顯的缺陷(例如絕緣在高壓下?lián)舸?,吸收比值仍然很好。吸收比不能用來發(fā)現(xiàn)受潮、臟污以外的其他局部絕緣缺陷。

關(guān)于吸收比與溫度的關(guān)系,有文獻(xiàn)認(rèn)為,對于絕緣十分好的絕緣,溫度升高,吸收比增大,對于油或紙絕緣,絕緣不好時(shí),溫度升高,吸收比將減小⑶、試驗(yàn)設(shè)備

工程上進(jìn)行絕緣電阻試驗(yàn)所采用的設(shè)備為兆歐表,兆歐表按電源型式通??煞譃榘l(fā)電機(jī)型和整流電源型兩大類。發(fā)電機(jī)型一般為手搖(或電動(dòng))直流發(fā)電機(jī)或交流發(fā)電機(jī)經(jīng)倍壓整流后輸出直流電壓;整流電源型由低壓50HZ交流電(或電池)經(jīng)整流穩(wěn)壓、晶體管振蕩器升壓和倍壓整流后輸出直流電壓。兆歐表通常有100v、250V、500V、1000V、2500V、5000V、10000V等多種。應(yīng)按照《電氣設(shè)備預(yù)防試驗(yàn)規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定針對試品的額定電壓選用當(dāng)?shù)碾妷?。兆歐表的容量即最大輸出電流值(輸出端經(jīng)毫安表短路測得)對吸收比和極化指數(shù)測量有一定的影響。測量吸收比和極化指數(shù)時(shí)應(yīng)盡量采用大容量的兆歐表,即選用最大輸出電流1mA及以上的兆歐表,以期得到較準(zhǔn)確的測量結(jié)果。對有介質(zhì)吸收現(xiàn)象的發(fā)電機(jī)、變壓器等設(shè)備,絕緣電阻、吸收比和極化指數(shù)隨兆歐表電壓高低而有變化,故歷次試驗(yàn)應(yīng)選用相同電壓的兆歐表。兆歐表有三個(gè)接線端子:線路端子(L),接地端子(E),屏蔽(或保護(hù))端子(G),被試品接在L和E之間,G用以消除絕緣試品表面泄漏電流的影響,其試驗(yàn)原理接線如右圖1-3所示。在絕緣試驗(yàn)中,如不接屏蔽端子,測得的絕緣電阻是表面電阻和體積電阻的并聯(lián)值,因?yàn)檫@時(shí)沿絕緣表面的泄漏電流同樣流過兆歐表的測量回路。如果在表面上纏上幾匝裸銅線,并接到端子G上,則絕緣表面泄漏電流不流過兆歐表的測量回路,這時(shí)測得的結(jié)果便是消除了表面泄漏電流影響的真實(shí)的體積電阻1-電纜金屬鎧裝;2-電纜絕緣;3-導(dǎo)電芯圖1-3絕緣電阻試驗(yàn)原理接線示意圖WM123ELG15⑷試驗(yàn)步驟4.1斷開被試品的電源拆除或斷開對外的一切連線將被試品接地放電。對電容量較大者(如發(fā)電機(jī)、電纜、大中型變壓器和電容器等),應(yīng)充分放電5mi)放電時(shí)應(yīng)用絕緣棒等工具進(jìn)行不得用手碰觸放電導(dǎo)線。4.2用干燥清潔柔軟的布擦去被試品外絕緣表面的臟污必要時(shí)用適當(dāng)?shù)那鍧崉┫磧簟?.3兆歐表上的接線端子“E”是接被試品的接地端的,“L”是接高壓端的、”G“是接屏蔽端的。應(yīng)采用屏蔽線和絕緣屏蔽棒作連接。將兆歐表水平放穩(wěn),當(dāng)兆歐表轉(zhuǎn)速尚在低速旋轉(zhuǎn)時(shí)用導(dǎo)線瞬時(shí)短接“L”和“E”端子其指針應(yīng)指零。開路時(shí)兆歐表轉(zhuǎn)速達(dá)額定轉(zhuǎn)速其指針應(yīng)指”∞“。然后使兆歐表停止轉(zhuǎn)動(dòng)將兆歐表的接地端與被試品的地線連接,兆歐表的高壓端接上屏蔽連接線,連接線的另一端懸空(不接試品),再次驅(qū)動(dòng)兆歐表,兆歐表的指示應(yīng)無明顯差異。然后將兆歐表停止轉(zhuǎn)動(dòng),將屏蔽連接線接到被試品測量部位。如遇表面泄漏電流較大的被試品如(發(fā)電機(jī)、變壓器等),還要接上屏蔽護(hù)環(huán)。4.4驅(qū)動(dòng)兆歐表達(dá)額定轉(zhuǎn)速或接通兆歐表電源待指針穩(wěn)定后或60s),讀取絕緣電阻值。4.5測量吸收比和極化指數(shù)時(shí)先驅(qū)動(dòng)兆歐表至額定轉(zhuǎn)速待指針指”∞“時(shí),用絕緣工具將高壓端立即接至被試品上,同時(shí)記錄時(shí)間分別讀出15和60s(或1min和10mi)n時(shí)的絕緣電阻值。4.6讀取絕緣電阻后先斷開接至被試品高壓端的連接線然后再將兆歐表停止運(yùn)轉(zhuǎn)。測試大容量設(shè)備.時(shí)更要注意,以免被試品的電容在測量時(shí)所充的電荷經(jīng)兆歐表放電而使兆歐表損壞。4.7斷開兆歐表后對被試品短接放電并接地。4.8測量時(shí)應(yīng)記錄被試設(shè)備的溫度、濕度、氣象情況、試驗(yàn)日期及使用儀表等。

⑸影響因素及注意事項(xiàng)5.1外絕緣表面泄漏的影響(濕度)

一般應(yīng)在空氣相對濕度不高于80%條件下進(jìn)行試驗(yàn),在相對濕度大于80%的潮濕天氣電氣,設(shè)備引出線瓷套表面會(huì)凝結(jié)一層極薄的水膜,造成表面泄漏通道,使絕緣電阻明顯降低。此時(shí)應(yīng)在引出線瓷套上裝設(shè)屏蔽環(huán)(用細(xì)銅線或細(xì)熔絲緊扎1-2圈)接到兆歐表屏蔽端子。常用的接線如圖1-4所示。屏蔽環(huán)應(yīng)接在靠近兆歐表高壓端所接的瓷套端子,遠(yuǎn)離接地部分,以免造成兆歐表過載,使端電壓急劇降低,影響測量結(jié)果.

圖1-4所示5.2殘余電荷的影響.若試品在上一次試驗(yàn)后接地放電時(shí)間不充分絕緣內(nèi)積聚的電荷沒有放凈仍積滯有一定的殘余電荷會(huì)直接影響絕緣電阻、吸收比和極化指數(shù)值.

5.3感應(yīng)電壓的影響測量高壓架空線路絕緣電阻若該線路與另一帶電線路有一段平行則不能進(jìn)行測量防止靜電感應(yīng)電壓危及人身安全同時(shí)以免有明顯的工頻感應(yīng)電流流過兆歐表使測量無法進(jìn)行。5.4溫度的影響試品溫度一般應(yīng)在10-4oc之間。絕緣電阻隨著溫度升高而降低溫度換算系數(shù)最好以實(shí)測決定。例如正常狀態(tài)下當(dāng)設(shè)備自運(yùn)行中停下在自行冷卻過程中可在不同溫度下測量絕緣電阻值從而求出其溫度換算系數(shù)。檢規(guī)中對變壓器溫度換算規(guī)定如下:

換算式中R1、R2分別為溫度t1、t2時(shí)的絕緣電阻值5.5表面臟污和受潮由于被試的表面臟污或受潮會(huì)使其表面電阻大大降低,絕緣電阻將明顯下降。必須設(shè)法消除表面泄漏電流的影響,以獲得正確的測量結(jié)果。5.6兆歐表容量實(shí)測表明,兆歐表的容量對絕緣電阻、吸收比和極化指數(shù)的測量結(jié)果都有一定影響。5.7測試接線的影響5.7.1.L和E端的接線對調(diào),下表列出一組實(shí)測結(jié)果(設(shè)備ZC-7/2500):被試品環(huán)氧玻璃布絕緣管10KV舊變壓器MOA新油紙電纜絕緣電阻(MΩ)正確10000∞∞60錯(cuò)誤8000100001000075又比如,我們曾用DMG2671G型搖表對一臺(tái)20000KVA平衡變試驗(yàn)時(shí),高對低及地,正確時(shí)測試為30GΩ以上,而錯(cuò)誤時(shí),只有245MΩ.而對測試鐵芯時(shí),正確時(shí),測試結(jié)果為10.16GΩ,而錯(cuò)誤時(shí),只有2.3GΩ對于不同的兆歐表,L、E互換,測試結(jié)果的影響可能會(huì)有不同,但對ZC-7型可以如下分析:

a正確接法b錯(cuò)誤接法由上兩圖可以看出,因屏蔽環(huán)的作用,正確接線時(shí)兆歐表外殼的泄漏電流,可以直接回到發(fā)電機(jī),而不影響測試結(jié)果,而錯(cuò)誤接線時(shí),泄漏電流卻要流過測量線圈,從而造成測試結(jié)果不準(zhǔn)。5.7.2兆歐表的連線相互絞接或L端接線拖地。下表為一試品在不同情況下的絕緣電阻值。(兆歐表的連線絕緣電阻為10000MΩ)連線狀態(tài)絕緣電阻(MΩ)懸空,相互不接觸>10000懸空,相互絞接8000相互絞接后拖地6000我們曾用DMG2671G型搖表對一臺(tái)20000KVA平衡變試驗(yàn)時(shí),高對低及地,連線懸空,相互不接觸時(shí)測試為32GΩ;連線懸空,相互絞接時(shí)測試,有30GΩ,而連線相互絞接后拖地時(shí),測試結(jié)果也為30GΩ。而用另一臺(tái)數(shù)字兆歐表對一臺(tái)10KV變壓器測試時(shí),連線絞接或接地,對測試結(jié)果影響更是巨大(由30G以上,變成15G以下)。連線的狀態(tài)對測試結(jié)果的影響,最要是受導(dǎo)線自身以及絕緣體自身絕緣電阻的影響,不能一一而論,但我們用多臺(tái)儀器的試驗(yàn)結(jié)果來看,都是有一定影響的。各種情況分析如下:圖1,示意圖圖2,絞接等值電路⑹測量結(jié)果的判斷6.1將所測得的結(jié)果與有關(guān)數(shù)據(jù)比較,這是對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析判斷的重要方法,通常用來作為比較的數(shù)據(jù)包括:同一設(shè)備的各相間的數(shù)據(jù)、出廠試驗(yàn)數(shù)據(jù)、耐壓前后數(shù)據(jù)等。絕緣電阻換算至同一溫度下,與前一次測試結(jié)果相比應(yīng)無明顯變化;(一般不低于上次值的70%)6.2部分結(jié)構(gòu)比較簡單和部分低電壓設(shè)備在《電氣設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》中作出絕緣電阻允許值,可作為一般參考。2、泄漏電流和直流耐壓試驗(yàn)

⑴、泄漏電流試驗(yàn)特點(diǎn)

在直流電壓下測量絕緣的泄漏電流與絕緣電阻的測量在原理上一致的,但這一試驗(yàn)項(xiàng)目仍具有自己的特點(diǎn),能發(fā)現(xiàn)兆歐表所不能顯示的某些絕緣損傷和弱點(diǎn):

1.1加在試品上的直流電壓要比兆歐表的工作電壓高得多,故能發(fā)現(xiàn)兆歐表所不能發(fā)現(xiàn)的某些缺陷。如對變壓器測量泄漏電流值,能相當(dāng)靈敏地發(fā)現(xiàn)瓷套開裂、絕緣紙筒沿面炭化、變壓器油劣化及內(nèi)部受潮等缺陷。

電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn):DL474.2-92

現(xiàn)場絕緣試驗(yàn)實(shí)施導(dǎo)則直流高電壓試驗(yàn)1.2泄漏試驗(yàn)時(shí),加在試品上的直流電壓是逐漸增大的,這樣就可以在升壓過程中,監(jiān)視泄漏電流值的增長動(dòng)向。此外,在電壓升到規(guī)定的試驗(yàn)電壓值后,要保持1分鐘再讀出最后的泄漏電流值。在這段時(shí)間內(nèi),還可觀察泄漏電流是否隨時(shí)間的延續(xù)而變大。當(dāng)絕緣良好時(shí),泄漏電流應(yīng)保持穩(wěn)定,且其值很小。

發(fā)電機(jī)的泄漏電流變化曲線1-良好絕緣;2-受潮絕緣;3-有集中性缺陷的絕緣;4-有危險(xiǎn)的集中性缺陷的絕緣;Ut-發(fā)電機(jī)的直流耐壓試驗(yàn)電壓發(fā)電機(jī)的泄漏變化曲線⑵測量原理

當(dāng)直流電壓加于被試設(shè)備時(shí),其充電電流(幾何電流和吸收電流)隨時(shí)間的增加而逐漸衰減至零,而泄漏電流保持不變。故微安表在加壓一定時(shí)間后其指示數(shù)值趨于恒定,此時(shí)讀取的數(shù)值則等于或近似等于漏導(dǎo)電流即泄漏電流。半波整流直流耐壓(泄漏測試)原理接線圖T1—自耦調(diào)壓器;T2—試驗(yàn)變壓器;V—高壓整流硅堆;R1—限流保護(hù)電阻;R2—高壓測量串聯(lián)電阻;Cx—被試品;C—濾波電容器;PA1—測量泄漏電流微安表;PA2—高壓測量裝置微安表⑶試驗(yàn)電壓及直流高電壓的測量的要求3.1對試驗(yàn)電壓的要求

依據(jù)GB311.3《高電壓試驗(yàn)技術(shù)》規(guī)定,在輸出工作電流下直流電壓的脈動(dòng)因數(shù)S應(yīng)按下式計(jì)算,且S<3%,式中:Umax為直流電壓最大值,Uims為直流電壓最小值,Ud為直流電壓平均值3.2直流高電壓的測量準(zhǔn)確度的要求3.2.1直流電壓平均值的測量誤差應(yīng)不大于3%3.2.2脈動(dòng)幅值的測量誤差不大于實(shí)際脈動(dòng)幅值的10%及其直流電壓算術(shù)平均值的1%,二者數(shù)值中較大者。31⑷、測量時(shí)的操作規(guī)定4.1按接線圖接好線,并由專人認(rèn)真檢查接線和儀器設(shè)備,當(dāng)確認(rèn)無誤后,方可通電及升壓。4.2在升壓過程中,應(yīng)密切監(jiān)視被試設(shè)備、實(shí)驗(yàn)回路及有關(guān)表記。微安表的讀數(shù)應(yīng)在升壓過程中,按規(guī)定分階段進(jìn)行,且需要有一定的停留時(shí)間,以避開吸收電流。從試驗(yàn)電壓值的75%開始,以每秒2%的速度上升。4.3在測量過程中,若有擊穿、閃絡(luò)等異?,F(xiàn)象發(fā)生,應(yīng)馬上降壓,以斷開電源,并查明原因,詳細(xì)記錄,待妥善處理后,再繼續(xù)測量。4.4實(shí)驗(yàn)完畢、降壓、斷開電源后,均應(yīng)對被試設(shè)備進(jìn)行充分放電。4.5若是三相設(shè)備,同理應(yīng)進(jìn)行其它兩項(xiàng)測量。4.6按照規(guī)定的要求進(jìn)行詳細(xì)記錄。4.7直流耐壓試驗(yàn)后,放電的規(guī)定試驗(yàn)完畢后,首先切斷高壓電源,一般需待試品上的電壓降至1/2試驗(yàn)電壓以下,將被試品經(jīng)電阻接地放電,最后直接接地放電。如果直接對地放電,可能產(chǎn)生頻率極高的振蕩過電壓,對試品的絕緣有危害。放電棒示意圖如下:5.1高壓連接導(dǎo)線必須采用粗而短的屏蔽線作為引線,并且增加導(dǎo)線對地距離,避免導(dǎo)線有毛剌,還要用金屬外殼把微安表屏蔽起來,以減少電暈放電對測量結(jié)果的影響。5.2表面泄漏電流泄漏電流可分為體積泄漏電流和表面泄漏電流兩種。表面泄漏電流的大小,只要決定于被試設(shè)備的表面情況,如表面受潮、臟污等。為真實(shí)反映絕緣內(nèi)部情況,在泄漏電流測量中,所要測量的只是體積電流。但是在實(shí)際測量中,表面泄露電流往往大于體積泄漏電流,這給分析、判斷被試設(shè)備的絕緣狀態(tài)帶來了困難,因而必須消除表面泄漏電流對真實(shí)測量結(jié)果的影響。消除影響的辦法實(shí)施被試設(shè)備表面干燥、清潔、且高壓端導(dǎo)線與接地端要保持足夠的距離;另一種是采用屏蔽環(huán)將表面泄漏電流直接短接,使之不流過微安表。

⑸、影響測量結(jié)果的主要因素5.3溫度與絕緣電阻測量相似,溫度對泄漏電流測量結(jié)果有顯著影響。所不同的是溫度升高,泄漏電流增大。因此最好在以往試驗(yàn)相近的溫度條件下進(jìn)行測量,以便于進(jìn)行分析比較。5.4殘余電荷的影響試驗(yàn)前應(yīng)對試品充分放電。5.5電源電壓的非正弦波形在進(jìn)行泄漏電流測量時(shí),供給整流設(shè)備的交流低壓應(yīng)該是正弦波形。如果供給整流設(shè)備的交流低壓不時(shí)正線波,則對測量結(jié)果是有影響的。影響電壓波形的主要是三次諧波。5.6加壓速度對大容量的設(shè)備試驗(yàn)時(shí),加壓速度不能太快,否則會(huì)因吸收現(xiàn)象影響測量結(jié)果。5.7微安表接在不同位置時(shí)在測量接線中,微安表接的位置不同,測得的泄漏電流數(shù)值也不同,推薦以下兩種接法。5.8試驗(yàn)電壓極性

在現(xiàn)場直流電壓絕緣試驗(yàn)中,為了防止外絕緣的閃絡(luò)和易于發(fā)現(xiàn)絕緣受潮缺陷,通常規(guī)定采用負(fù)極性直流電壓。

⑹、測量中的問題在電力系統(tǒng)交接和預(yù)防性實(shí)驗(yàn)中,測量泄漏電流時(shí),常遇到的主要異常情況下:6.1從微安表中反映出來的情況6.1.1指針來回?cái)[動(dòng)。這可能是由于電源波動(dòng)、整流后直流電壓的脈動(dòng)系數(shù)比較大以及試驗(yàn)回路和被試設(shè)備有充放電過程所致。若擺動(dòng)不大,又不十分影響讀數(shù),則可取其平均值;若擺動(dòng)很大,影響讀數(shù),則可增大主回路和保護(hù)回路中的濾波電容的電容量。必要時(shí)可改變?yōu)V波方式。6.1.2指針周期性擺動(dòng)。這可能是由于回路存在的反充電所致,或者是被試設(shè)備絕緣不良產(chǎn)生周期性放電造成的。6.1.3指針突然沖擊。若向小沖擊,可能是電源回路引起的;若向大沖擊,可能是試驗(yàn)回路或被試設(shè)備出現(xiàn)閃絡(luò)或產(chǎn)生間歇性放電引起的。6.1.4指針指示數(shù)值隨測量時(shí)間而發(fā)生變化。若逐漸下降,則可能是由于充電電流減小或被試設(shè)備表面絕緣電阻上升所致;若逐漸上升,往往是被試設(shè)備絕緣老化引起的。6.1.5測壓用微安表不規(guī)則擺動(dòng)。這可能是由于測壓電阻斷線或接觸不良所致。6.1.6測壓指針反指。這可能是由于被試設(shè)備經(jīng)測壓電阻放電所致。6.1.7接好線后,未加壓時(shí),微安表有指示。這可能是外界干擾太強(qiáng)或地電位抬高引起的。6.2從泄漏電流數(shù)值上反映出來的情況6.2.1泄漏電流過大。這可能是由于測量回路中各設(shè)備的絕緣狀況不佳或屏蔽不好所致,遇到這種情況時(shí),應(yīng)首先對實(shí)驗(yàn)設(shè)備和屏蔽進(jìn)行認(rèn)真檢查,例如電纜電流偏大應(yīng)先檢查屏蔽。若確認(rèn)無上述問題,則說明被試設(shè)備絕緣不良。6.2.2泄漏電流過小。這可能是由于線路接錯(cuò),微安表保護(hù)部分分流或有斷脫現(xiàn)象所致。⑺、測量結(jié)論對泄漏電流測量結(jié)果進(jìn)行分析、判斷可從下述幾方面著手。7.1與規(guī)定值比較泄漏電流的規(guī)定值就是其允許的標(biāo)準(zhǔn),它是在生產(chǎn)實(shí)踐中根據(jù)積累多年的經(jīng)驗(yàn)制訂出來的,一般能說明絕緣狀況。對于一定的設(shè)備,具有一定的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。這是最簡便的判斷方法。7.2比較對稱系數(shù)法在分析泄漏電流測量結(jié)果時(shí),還常采用不對稱系數(shù)(即三相之中的最大值和最小值的比)進(jìn)行分析、判斷。一般說來不對稱系數(shù)不大于2。7.3與前一次試驗(yàn)(溫度相差不大)結(jié)果比較,變化一般不應(yīng)超過30%7.4直流耐壓時(shí),將試驗(yàn)電壓值保持規(guī)定的時(shí)間后,如試品無破壞性放電,微安表指針沒有向增大方向突然擺動(dòng),則認(rèn)為直流耐壓試驗(yàn)通過。3、電氣設(shè)備的介質(zhì)損失角正切值試驗(yàn)3.1tanδ測量的目的就是檢測設(shè)備的絕緣是否整體受潮、劣化、貫通性缺陷。絕緣介質(zhì)在電壓作用下都有能量損耗,如果損耗很大,會(huì)使介質(zhì)溫度升高得很高,促使材料發(fā)熱劣化,如果介質(zhì)溫度不斷上升,甚至?xí)呀橘|(zhì)熔化、燒焦,從而造成絕緣擊穿。因此介質(zhì)損耗大小是衡量絕緣介質(zhì)電氣性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)。電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL474.3-92現(xiàn)場絕緣實(shí)驗(yàn)實(shí)施導(dǎo)則介質(zhì)損耗因數(shù)試驗(yàn)理想介質(zhì)無損耗除電容電流外的,電導(dǎo)電流和泄漏電流會(huì)有損耗,這二個(gè)電流產(chǎn)生的能量損耗------介質(zhì)損耗??捎忙膩肀碚鹘涣麟妷鹤饔孟拢^緣介質(zhì)內(nèi)部有功的損耗程度------δ稱介質(zhì)損耗角。原理tanδ測量的原理和意義可見介質(zhì)損耗與外施電源的電壓的平方、頻率(ω=2πf)以及損耗角正切值成正比,如果外施電壓的大小及頻率保持不變,則介質(zhì)損耗就可以用tanδ表征正接線:用于被試品可整體與地隔離反接線:用于被試品不可能與地隔離tanδ測量方法西林電橋原理接線圖

(a)正接線(b)反接線Cx、Rx—被試品等值電容和電阻;Cn—標(biāo)準(zhǔn)電容;R3—可調(diào)標(biāo)準(zhǔn)電阻;C4—可變電容;R4—無感電阻;G—檢流計(jì);T—試驗(yàn)變壓器得出被試品電容調(diào)整電橋,使電橋平衡,此時(shí)電橋四個(gè)臂的導(dǎo)納分別為:介損自動(dòng)測試儀接線方法3.4影響幾個(gè)因素3.4.1與溫度的關(guān)系在通常情況下,介質(zhì)損耗是隨著溫度上升而增加的,相此對于同一設(shè)備在不同溫度下的變化必須將結(jié)果歸算到20℃進(jìn)行比較。另外,由實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)得知,當(dāng)溫度低于+5℃時(shí),測試的結(jié)果就不準(zhǔn)確,因此介損的測定應(yīng)在周圍環(huán)境溫度不低于+5℃的條件下進(jìn)行。3.4.2與電壓的關(guān)系(如右圖)良好干燥的絕緣,介損與電壓無關(guān)。介質(zhì)內(nèi)部有局部放電的絕緣,曲線有明顯轉(zhuǎn)折點(diǎn)。受潮或劣化的絕緣,介損在低電壓時(shí)就比較大,以后隨電壓升高還會(huì)繼續(xù)增大,曲線呈開口狀。tgδ463.5、測量中的抗干擾措施3.5.1在已運(yùn)行中的變電所測試電氣設(shè)備介損時(shí),往往由于周圍帶電體的電磁場干擾,影響介損的測量??刹扇∪缦麓胧?在試品上采取適當(dāng)屏蔽(如屏蔽傘)。遠(yuǎn)離干擾電源。3.5.2濕度影響介損測試應(yīng)在空氣相對濕度小于80%下進(jìn)行;絕緣的清潔度和表面泄漏電流的影響;采用清潔試品表面或涂防污涂料的方法消除影響。3.6測試結(jié)果分析3.6.1和《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》的要求值作比較。3.6.2對逐年的試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)進(jìn)行比較,在兩個(gè)試驗(yàn)間隔之間的試驗(yàn)測量值不應(yīng)該有顯著的增加或降低。3.6.3當(dāng)值未超過規(guī)定值時(shí),可以補(bǔ)充電容量來分析,電容量不應(yīng)該有明顯的變化。3.6.4通過測=f(U)的曲線,觀察是否隨電壓而上升,來判斷絕緣內(nèi)部是否有分層、裂紋等缺陷。4、工頻耐壓試驗(yàn)交流耐壓試驗(yàn)是對電氣設(shè)備絕緣外加交流試驗(yàn)電壓,該試驗(yàn)電壓比設(shè)備的額定工作電壓要高,并持續(xù)一定的時(shí)間(一般為1min)。交流耐壓試驗(yàn)是一種最符合電氣設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行條件的試驗(yàn),是避免發(fā)生絕緣事故的一項(xiàng)重要的手段。實(shí)踐證明,通過這一試驗(yàn)?zāi)軌虬l(fā)現(xiàn)很多絕緣缺陷,尤其是對局部缺陷更為有效。因此,交流耐壓試驗(yàn)是各項(xiàng)絕緣試驗(yàn)中具有決定性意義的試驗(yàn)。電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL.474.4-92現(xiàn)場絕緣試驗(yàn)實(shí)施導(dǎo)則交流耐壓試驗(yàn)4、耐壓試驗(yàn)的目的高很多考核設(shè)備是否具備規(guī)定的裕度被試設(shè)備受不了了!4、工頻耐壓試驗(yàn)接線原理

TS—調(diào)壓器;T—升壓試驗(yàn)變壓器;C1、C2—電容分壓器高、低壓臂;G—球隙;R1、R2—限流電阻;K—電源隔離刀閘;V1—高壓測量電壓表;V2—低壓測量電壓表;Ma—高壓側(cè)測量試驗(yàn)電流用毫安表;A—低壓側(cè)電流表;Cx—被試品;V3—第3繞組測量電壓表,可以部分解決容升問題,測量數(shù)據(jù)更接近高壓實(shí)際電壓值。⑵試驗(yàn)設(shè)備的選擇試驗(yàn)變壓器根據(jù)被試品的試驗(yàn)電壓,選用具有合適電壓的試驗(yàn)變壓器。試驗(yàn)變壓器的容量選擇:電流:52常見試品的電容量試品電容量,PF絕緣子100以下高壓套管50-600高壓斷路器、電流互感器及電磁式電壓互感器100-1000電力變壓器1MVA/100MVA3000/25000架空導(dǎo)線(每米)8-10全封閉組合電器(每米)30-50電容式電壓互感器3000-5000電力電纜(每米)150-400調(diào)壓設(shè)備調(diào)壓器盡量采用接觸壓器,它最大的特點(diǎn)是波形畸變小和阻抗電壓低,容量也可以作得很大。調(diào)壓器容量按(0.75-1)倍試驗(yàn)變壓器容量選擇。保護(hù)電阻器(R1)R1用來降低試品閃絡(luò)工擊穿時(shí)變壓器高壓繞組出口端的過電壓,并能限制短路電流。按0.1-0.5Ω/V取值。并且保護(hù)電阻的長度選擇的原則為:當(dāng)試品擊穿和閃絡(luò)時(shí),保護(hù)電阻器應(yīng)不發(fā)生沿面閃絡(luò),它的長度應(yīng)能耐受最大試驗(yàn)電壓,并有適當(dāng)裕度。保護(hù)電阻器的最小長度可參照下表:試驗(yàn)電壓(KV)電阻器長(mm)50250100500150800簡便易行,準(zhǔn)確度高電容分壓器原理接線外形圖UT—試驗(yàn)電壓;Zc—被試設(shè)備;C1—高壓分壓電容;C2—低壓分壓電容器;R—泄放電容C2上殘余電荷的并聯(lián)電阻;V—電壓表;1—電容分壓器外觀;2—多值電壓表,可直接直流、交流有效值和峰值⑶、試驗(yàn)方法3.1一般規(guī)定有繞組的被試品進(jìn)行耐壓試驗(yàn)時(shí),應(yīng)將被試品繞組自身的兩個(gè)端 子短接,非被試品繞組亦應(yīng)短接并與外殼連接后接地。交流耐壓試驗(yàn)時(shí)加至試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)電壓后的持續(xù)時(shí)間,凡無特殊說明, 均為1分鐘。調(diào)整保護(hù)球隙,使其放電電壓為試驗(yàn)電壓的115%~120%。升壓必須從零開始,切不可沖擊合閘,升壓速度在75%試驗(yàn)電壓以 前,可以是任意的,自75%電壓開始應(yīng)均勻升壓,約為每秒2%試驗(yàn) 電壓的速率升壓,耐壓試驗(yàn)后,迅速均勻降壓到零,然后切斷電源。3.2試驗(yàn)步驟任何被試品,在交流耐壓前,應(yīng)先進(jìn)行其它絕緣試驗(yàn),合格后再進(jìn)行耐壓 試驗(yàn)。充油設(shè)備若經(jīng)濾油或運(yùn)輸,耐壓試驗(yàn)前還應(yīng)靜置一段時(shí)間,如大容量 變壓器,應(yīng)使油靜止12-20h,3~10kV變壓器,應(yīng)使油靜止5~6h后再做試驗(yàn)。 通常實(shí)驗(yàn)前后應(yīng)比較絕緣電阻、吸收比,不應(yīng)有明顯的變化。接上試品,接通電源,開始升壓進(jìn)行試驗(yàn)。升壓過程中應(yīng)密切監(jiān)視高壓回路,監(jiān)聽被試品有何異響。升至試驗(yàn)電壓,開始計(jì)時(shí)并讀取試驗(yàn)電壓。時(shí)間 到后,降壓然后斷開電源。試驗(yàn)中如無破壞性放電發(fā)生,則認(rèn)為通過耐壓試 驗(yàn)。在升壓和耐壓過程中,如發(fā)現(xiàn)電壓表指針擺動(dòng)很大,電流表指示急劇增加 ,調(diào)壓器往上升方向調(diào)節(jié),電流上升,電壓基本不變甚至有下降的趨勢,被 試品冒煙、出氣、焦臭、閃絡(luò)、燃燒或發(fā)出擊穿響聲(或斷續(xù)放電聲),應(yīng) 即停止升壓,降壓停電后查明原因。這些現(xiàn)象如查明是絕緣部分出現(xiàn)的,則 認(rèn)為被試品交流耐壓試驗(yàn)不合格。如確定被試品的表面閃絡(luò)是由于空氣濕度 或表面臟污等所至,應(yīng)將將試品清潔干燥處理后,再進(jìn)行試驗(yàn)。有時(shí)耐壓試驗(yàn)進(jìn)行了數(shù)十秒鐘,中途因故失去電源,使試驗(yàn)中斷,在查明 原因,恢復(fù)電源后,應(yīng)重新進(jìn)行全時(shí)間的持續(xù)耐壓試驗(yàn),不可僅進(jìn)行“補(bǔ)足時(shí) 間“的試驗(yàn)。⑷、交流耐壓試驗(yàn)結(jié)果的分析(1)被試設(shè)備一般經(jīng)過交流耐壓試驗(yàn),在規(guī)定的持續(xù)時(shí)間內(nèi)不發(fā)生擊穿為合格,反之為不合格。(2)當(dāng)被試設(shè)備為有機(jī)絕緣材料,經(jīng)試驗(yàn)后,立刻進(jìn)行觸摸,如出現(xiàn)普遍或局部發(fā)熱,都認(rèn)為絕緣不良,需要處理(如烘烤),然后再進(jìn)行試驗(yàn)。(3)對組合絕緣設(shè)備或有機(jī)絕緣材料,耐壓前后期絕緣電阻不應(yīng)下降30%,否則就認(rèn)為不合格。對于純瓷絕緣或表面以瓷絕緣為主的設(shè)備,

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