第三章电气设备绝缘预防性试验
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1、课程回顾课程回顾1 1、电介质的电导、电介质的电导 电导是绝缘预防性试验的理论依据电导是绝缘预防性试验的理论依据。在。在绝缘预防性试验中，通过测量介质的绝缘电绝缘预防性试验中，通过测量介质的绝缘电阻和泄漏电流来判断绝缘是否存在受潮或其阻和泄漏电流来判断绝缘是否存在受潮或其他劣化现象。他劣化现象。2 2、电介质的损耗、电介质的损耗极化损耗、极化损耗、 电导损耗电导损耗 介质损耗角介质损耗角 的的正切正切tg 称为介质损耗因数。称为介质损耗因数。RCCURUIItgcR111电介质的等效电路电介质的等效电路课程回顾课程回顾tgCUtgUIUIUIPpCR2cos 测量测量tg 也称为绝也称为绝缘预
2、防性试验的最重缘预防性试验的最重要的项目之一。要的项目之一。第二篇第二篇 电气设备绝缘试验技术电气设备绝缘试验技术第三章第三章 电气设备绝缘预防性试验电气设备绝缘预防性试验高电压技术高电压技术 电气设备的绝缘预防性试验的分类，掌握电气设备的绝缘预防性试验的分类，掌握绝缘试验的原理、测量方法、注意事项以及结绝缘试验的原理、测量方法、注意事项以及结果分析。果分析。内容：内容：绝缘电阻的测量绝缘电阻的测量介质损耗角正切的测量介质损耗角正切的测量局部放电的测量局部放电的测量电压分布的测量电压分布的测量目的：目的：电力设备电力设备可能存在的可能存在的缺陷缺陷电力设备电力设备必须保持高度的可靠性必须保持高
3、度的可靠性必要的必要的绝缘试验绝缘试验检出检出故障故障 分布性缺陷分布性缺陷：指整体绝缘性能下降，：指整体绝缘性能下降， 如大面积受潮、老化等如大面积受潮、老化等绝缘缺绝缘缺陷陷分类分类 集中性缺陷集中性缺陷：裂缝、局部破损、：裂缝、局部破损、 气泡等等气泡等等绝缘试验绝缘试验分类：分类： 绝缘特性试验绝缘特性试验（非破坏性试验）：在较低电压（非破坏性试验）：在较低电压下测定绝缘的某些方面的特性及其变化情况，从而下测定绝缘的某些方面的特性及其变化情况，从而间接判断绝缘的状况。间接判断绝缘的状况。 绝缘耐压试验绝缘耐压试验（破坏性试验）：模拟设备绝缘（破坏性试验）：模拟设备绝缘在运行中可能受到的
4、危险过电压状况，对绝缘施加在运行中可能受到的危险过电压状况，对绝缘施加与之等价的高电压来进行试验，从而考验绝缘耐受与之等价的高电压来进行试验，从而考验绝缘耐受这类电压的能力。这类电压的能力。 两类试验均必不可少，各有特点，不能相互代替，两类试验均必不可少，各有特点，不能相互代替，只能互为补充。只能互为补充。主要反应危险性比较大的集中性缺陷，只能离线进行。只能用于判断电气设备内部是否存在绝缘缺陷，不能判断绝缘的耐压水平。第一节第一节 绝缘电阻的测量绝缘电阻的测量一、多层介质的吸收现象一、多层介质的吸收现象 给一个介质加上给一个介质加上一个直流电压，当介一个直流电压，当介质中的电流达到稳态质中的电
5、流达到稳态以后，外加电压与这以后，外加电压与这个稳态电流的比值，个稳态电流的比值，称为称为绝缘电阻。绝缘电阻。 如果给一个介质加上直流电压以后，随着时间的增加，如果给一个介质加上直流电压以后，随着时间的增加，介质中通过的电流会逐渐衰减，这一现象称为介质中通过的电流会逐渐衰减，这一现象称为吸收现象吸收现象。ciaigi图3-1 双层介质的等效电路图吸收电流传导电流二、绝缘电阻的测量二、绝缘电阻的测量 S合闸瞬间（合闸瞬间（t=0+）：）：21210CCCUU21120CCCUU当到达稳态时（当到达稳态时（t）：）：2111RRRUU2122RRRUU21gRRUII agtCRCRiIeRRRR
6、CCCRCRURRUiiiiti212122121122212211 tageCRCRRRCCRRRRCCiIUtiUR21122212212121221t吸收电流传导电流测得稳态电阻值可能要耗费很长时间测得稳态电阻值可能要耗费很长时间绝缘电阻值的变化范围可能很大，只能与历史值绝缘电阻值的变化范围可能很大，只能与历史值相比，根据变化趋势确定损害程度。相比，根据变化趋势确定损害程度。不足及局限性：不足及局限性：当吸收电流衰减完后当吸收电流衰减完后21RRR三、吸收比的测量三、吸收比的测量 吸收比测量原理：如果令吸收比测量原理：如果令t t1 1和和t t2 2瞬间的两瞬间的两个电流值个电流值 I
7、 It1t1和和 I It2t2所对应的绝缘电阻分别为所对应的绝缘电阻分别为R Rt1t1、R Rt2t2，则比值，则比值21121ttttIIRRK一般取一般取t t1 1=15s,t=15s,t2 2=60s=60sssRRK15601 当绝缘状态良好时，当绝缘状态良好时，吸收现象明显，吸收现象明显，K K1 1值远值远大于大于1 1； 当绝缘受潮或有缺当绝缘受潮或有缺陷时，吸收现象不明显，陷时，吸收现象不明显，K K1 1接近于接近于1.1.一般以一般以K K1 11.31.3作为设备绝缘状态良好的标准。作为设备绝缘状态良好的标准。极化指数极化指数min1min102RRK 另外对于高电
8、压、大容量电力变压器之类的设另外对于高电压、大容量电力变压器之类的设备，吸收比不足以反映吸收现象的全过程，这时备，吸收比不足以反映吸收现象的全过程，这时利利用极化指数的方法用极化指数的方法 有时候测量绝缘电阻值和吸收比值两种方法有时候测量绝缘电阻值和吸收比值两种方法的判断形成矛盾，所以的判断形成矛盾，所以采用测量电阻和吸收比结采用测量电阻和吸收比结合的方法。合的方法。课程回顾课程回顾RCCURUIItgppcR1 测量测量tg 也称为绝缘预防性试验的最重要也称为绝缘预防性试验的最重要的项目之一。的项目之一。介质损耗角的正切值介质损耗角的正切值第二节第二节 介质损耗角正切的测量介质损耗角正切的测
9、量tg测量测量方法方法西林电桥西林电桥谐波波形分析法（基波）谐波波形分析法（基波）过零相位比较法过零相位比较法异频电源法异频电源法一、一、tgtg 的测量方法的测量方法1、西林电桥测量方法、西林电桥测量方法 试验中，调节可调电试验中，调节可调电阻阻R3和电容和电容C4，使检流计，使检流计P中电流为零，此时电桥中电流为零，此时电桥平衡，则平衡，则31RII442CRIIIBCACUUBDADUU由电桥平衡条件由电桥平衡条件43ZZZZNxNxZZZZ34或或 将复阻抗带入平衡条件，经复数运算整理后，令等将复阻抗带入平衡条件，经复数运算整理后，令等式两边的实部和虚部分别相等，可得：式两边的实部和虚
10、部分别相等，可得：441CRCRxx其中其中xxjwCRZx1133RZ NNCZjw144411jwCRZtg为了方便起见，通常取为了方便起见，通常取R4=104/ ，则，则46441010100CCtg4CC4以以F为单位为单位C4以以F为单位为单位34xRCRCN2.2.测量接线测量接线正接线原理接线图 被试品处于被试品处于高压侧，被试品高压侧，被试品两端均对地绝缘。两端均对地绝缘。操作安全方便，操作安全方便，适用于两端对地适用于两端对地绝缘的被试品。绝缘的被试品。（1）正接线）正接线 现场电气设备的外现场电气设备的外壳一般都是固定接地的，壳一般都是固定接地的，所以只能改用反接线。所以只
11、能改用反接线。 可调元件都处在高可调元件都处在高压侧，故必须保证足够压侧，故必须保证足够的绝缘水平和采取可靠的绝缘水平和采取可靠的保护措施。的保护措施。适用于一适用于一端接地的被试品。端接地的被试品。（2）反接线）反接线3. 外界电磁场对电桥的干扰外界电磁场对电桥的干扰（1 1）外界电场干扰）外界电场干扰 外界电场干扰主要是干扰电源（包括试验用高压电源和外界电场干扰主要是干扰电源（包括试验用高压电源和试验现场高压带电体）通过带电设备与被试设备之间的电容试验现场高压带电体）通过带电设备与被试设备之间的电容耦合造成的。耦合造成的。措施：措施：尽量离开干扰源尽量离开干扰源加设屏蔽罩。加设屏蔽罩。 （
