1、課程回顧課程回顧1 1、電介質(zhì)的電導、電介質(zhì)的電導 電導是絕緣預防性試驗的理論依據(jù)電導是絕緣預防性試驗的理論依據(jù)。在。在絕緣預防性試驗中，通過測量介質(zhì)的絕緣電絕緣預防性試驗中，通過測量介質(zhì)的絕緣電阻和泄漏電流來判斷絕緣是否存在受潮或其阻和泄漏電流來判斷絕緣是否存在受潮或其他劣化現(xiàn)象。他劣化現(xiàn)象。2 2、電介質(zhì)的損耗、電介質(zhì)的損耗極化損耗、極化損耗、 電導損耗電導損耗 介質(zhì)損耗角介質(zhì)損耗角 的的正切正切tg 稱為介質(zhì)損耗因數(shù)。稱為介質(zhì)損耗因數(shù)。RCCURUIItgcR111電介質(zhì)的等效電路電介質(zhì)的等效電路課程回顧課程回顧tgCUtgUIUIUIPpCR2cos 測量測量tg 也稱為絕也稱為絕緣預

2、防性試驗的最重緣預防性試驗的最重要的項目之一。要的項目之一。第二篇第二篇 電氣設備絕緣試驗技術(shù)電氣設備絕緣試驗技術(shù)第三章第三章 電氣設備絕緣預防性試驗電氣設備絕緣預防性試驗高電壓技術(shù)高電壓技術(shù) 電氣設備的絕緣預防性試驗的分類，掌握電氣設備的絕緣預防性試驗的分類，掌握絕緣試驗的原理、測量方法、注意事項以及結(jié)絕緣試驗的原理、測量方法、注意事項以及結(jié)果分析。果分析。內(nèi)容：內(nèi)容：絕緣電阻的測量絕緣電阻的測量介質(zhì)損耗角正切的測量介質(zhì)損耗角正切的測量局部放電的測量局部放電的測量電壓分布的測量電壓分布的測量目的：目的：電力設備電力設備可能存在的可能存在的缺陷缺陷電力設備電力設備必須保持高度的可靠性必須保持高

3、度的可靠性必要的必要的絕緣試驗絕緣試驗檢出檢出故障故障 分布性缺陷分布性缺陷：指整體絕緣性能下降，：指整體絕緣性能下降， 如大面積受潮、老化等如大面積受潮、老化等絕緣缺絕緣缺陷陷分類分類 集中性缺陷集中性缺陷：裂縫、局部破損、：裂縫、局部破損、 氣泡等等氣泡等等絕緣試驗絕緣試驗分類：分類： 絕緣特性試驗絕緣特性試驗（非破壞性試驗）：在較低電壓（非破壞性試驗）：在較低電壓下測定絕緣的某些方面的特性及其變化情況，從而下測定絕緣的某些方面的特性及其變化情況，從而間接判斷絕緣的狀況。間接判斷絕緣的狀況。 絕緣耐壓試驗絕緣耐壓試驗（破壞性試驗）：模擬設備絕緣（破壞性試驗）：模擬設備絕緣在運行中可能受到的

4、危險過電壓狀況，對絕緣施加在運行中可能受到的危險過電壓狀況，對絕緣施加與之等價的高電壓來進行試驗，從而考驗絕緣耐受與之等價的高電壓來進行試驗，從而考驗絕緣耐受這類電壓的能力。這類電壓的能力。 兩類試驗均必不可少，各有特點，不能相互代替，兩類試驗均必不可少，各有特點，不能相互代替，只能互為補充。只能互為補充。主要反應危險性比較大的集中性缺陷，只能離線進行。只能用于判斷電氣設備內(nèi)部是否存在絕緣缺陷，不能判斷絕緣的耐壓水平。第一節(jié)第一節(jié) 絕緣電阻的測量絕緣電阻的測量一、多層介質(zhì)的吸收現(xiàn)象一、多層介質(zhì)的吸收現(xiàn)象 給一個介質(zhì)加上給一個介質(zhì)加上一個直流電壓，當介一個直流電壓，當介質(zhì)中的電流達到穩(wěn)態(tài)質(zhì)中的電

5、流達到穩(wěn)態(tài)以后，外加電壓與這以后，外加電壓與這個穩(wěn)態(tài)電流的比值，個穩(wěn)態(tài)電流的比值，稱為稱為絕緣電阻。絕緣電阻。 如果給一個介質(zhì)加上直流電壓以后，隨著時間的增加，如果給一個介質(zhì)加上直流電壓以后，隨著時間的增加，介質(zhì)中通過的電流會逐漸衰減，這一現(xiàn)象稱為介質(zhì)中通過的電流會逐漸衰減，這一現(xiàn)象稱為吸收現(xiàn)象吸收現(xiàn)象。ciaigi圖3-1 雙層介質(zhì)的等效電路圖吸收電流傳導電流二、絕緣電阻的測量二、絕緣電阻的測量 S合閘瞬間（合閘瞬間（t=0+）：）：21210CCCUU21120CCCUU當?shù)竭_穩(wěn)態(tài)時（當?shù)竭_穩(wěn)態(tài)時（t）：）：2111RRRUU2122RRRUU21gRRUII agtCRCRiIeRRRR

6、CCCRCRURRUiiiiti212122121122212211 tageCRCRRRCCRRRRCCiIUtiUR21122212212121221t吸收電流傳導電流測得穩(wěn)態(tài)電阻值可能要耗費很長時間測得穩(wěn)態(tài)電阻值可能要耗費很長時間絕緣電阻值的變化范圍可能很大，只能與歷史值絕緣電阻值的變化范圍可能很大，只能與歷史值相比，根據(jù)變化趨勢確定損害程度。相比，根據(jù)變化趨勢確定損害程度。不足及局限性：不足及局限性：當吸收電流衰減完后當吸收電流衰減完后21RRR三、吸收比的測量三、吸收比的測量 吸收比測量原理：如果令吸收比測量原理：如果令t t1 1和和t t2 2瞬間的兩瞬間的兩個電流值個電流值 I

7、 It1t1和和 I It2t2所對應的絕緣電阻分別為所對應的絕緣電阻分別為R Rt1t1、R Rt2t2，則比值，則比值21121ttttIIRRK一般取一般取t t1 1=15s,t=15s,t2 2=60s=60sssRRK15601 當絕緣狀態(tài)良好時，當絕緣狀態(tài)良好時，吸收現(xiàn)象明顯，吸收現(xiàn)象明顯，K K1 1值遠值遠大于大于1 1； 當絕緣受潮或有缺當絕緣受潮或有缺陷時，吸收現(xiàn)象不明顯，陷時，吸收現(xiàn)象不明顯，K K1 1接近于接近于1.1.一般以一般以K K1 11.31.3作為設備絕緣狀態(tài)良好的標準。作為設備絕緣狀態(tài)良好的標準。極化指數(shù)極化指數(shù)min1min102RRK 另外對于高電

8、壓、大容量電力變壓器之類的設另外對于高電壓、大容量電力變壓器之類的設備，吸收比不足以反映吸收現(xiàn)象的全過程，這時備，吸收比不足以反映吸收現(xiàn)象的全過程，這時利利用極化指數(shù)的方法用極化指數(shù)的方法 有時候測量絕緣電阻值和吸收比值兩種方法有時候測量絕緣電阻值和吸收比值兩種方法的判斷形成矛盾，所以的判斷形成矛盾，所以采用測量電阻和吸收比結(jié)采用測量電阻和吸收比結(jié)合的方法。合的方法。課程回顧課程回顧RCCURUIItgppcR1 測量測量tg 也稱為絕緣預防性試驗的最重要也稱為絕緣預防性試驗的最重要的項目之一。的項目之一。介質(zhì)損耗角的正切值介質(zhì)損耗角的正切值第二節(jié)第二節(jié) 介質(zhì)損耗角正切的測量介質(zhì)損耗角正切的測

9、量tg測量測量方法方法西林電橋西林電橋諧波波形分析法（基波）諧波波形分析法（基波）過零相位比較法過零相位比較法異頻電源法異頻電源法一、一、tgtg 的測量方法的測量方法1、西林電橋測量方法、西林電橋測量方法 試驗中，調(diào)節(jié)可調(diào)電試驗中，調(diào)節(jié)可調(diào)電阻阻R3和電容和電容C4，使檢流計，使檢流計P中電流為零，此時電橋中電流為零，此時電橋平衡，則平衡，則31RII442CRIIIBCACUUBDADUU由電橋平衡條件由電橋平衡條件43ZZZZNxNxZZZZ34或或 將復阻抗帶入平衡條件，經(jīng)復數(shù)運算整理后，令等將復阻抗帶入平衡條件，經(jīng)復數(shù)運算整理后，令等式兩邊的實部和虛部分別相等，可得：式兩邊的實部和虛

10、部分別相等，可得：441CRCRxx其中其中xxjwCRZx1133RZ NNCZjw144411jwCRZtg為了方便起見，通常取為了方便起見，通常取R4=104/ ，則，則46441010100CCtg4CC4以以F為單位為單位C4以以F為單位為單位34xRCRCN2.2.測量接線測量接線正接線原理接線圖 被試品處于被試品處于高壓側(cè)，被試品高壓側(cè)，被試品兩端均對地絕緣。兩端均對地絕緣。操作安全方便，操作安全方便，適用于兩端對地適用于兩端對地絕緣的被試品。絕緣的被試品。（1）正接線）正接線 現(xiàn)場電氣設備的外現(xiàn)場電氣設備的外殼一般都是固定接地的，殼一般都是固定接地的，所以只能改用反接線。所以只

11、能改用反接線。 可調(diào)元件都處在高可調(diào)元件都處在高壓側(cè)，故必須保證足夠壓側(cè)，故必須保證足夠的絕緣水平和采取可靠的絕緣水平和采取可靠的保護措施。的保護措施。適用于一適用于一端接地的被試品。端接地的被試品。（2）反接線）反接線3. 外界電磁場對電橋的干擾外界電磁場對電橋的干擾（1 1）外界電場干擾）外界電場干擾 外界電場干擾主要是干擾電源（包括試驗用高壓電源和外界電場干擾主要是干擾電源（包括試驗用高壓電源和試驗現(xiàn)場高壓帶電體）通過帶電設備與被試設備之間的電容試驗現(xiàn)場高壓帶電體）通過帶電設備與被試設備之間的電容耦合造成的。耦合造成的。措施：措施：盡量離開干擾源盡量離開干擾源加設屏蔽罩。加設屏蔽罩。 （

12、2 2）外界磁場的干擾）外界磁場的干擾 主要是由測試現(xiàn)場附近漏磁通較大的設備產(chǎn)生的交主要是由測試現(xiàn)場附近漏磁通較大的設備產(chǎn)生的交變磁場作用于電橋檢流計內(nèi)的電流線圈回路造成的。變磁場作用于電橋檢流計內(nèi)的電流線圈回路造成的。 消除磁場干擾的措施：消除磁場干擾的措施： 設法將電橋移到磁場干擾范圍以外。設法將電橋移到磁場干擾范圍以外。 改變電橋的角度，找到找到一個干擾最小的方位，改變電橋的角度，找到找到一個干擾最小的方位， 以減小磁場干擾的影響。以減小磁場干擾的影響。二、能有效發(fā)現(xiàn)的絕緣缺陷二、能有效發(fā)現(xiàn)的絕緣缺陷1.1.受潮；受潮；2.2.貫穿性導電通道；貫穿性導電通道；3.3.絕緣老化劣化，繞組上

13、積附油泥；絕緣老化劣化，繞組上積附油泥；4 4、絕緣內(nèi)含氣泡的的電離，絕緣分層；、絕緣內(nèi)含氣泡的的電離，絕緣分層；5 5、絕緣油臟污、劣化等。、絕緣油臟污、劣化等。三、測量時主要注意事項三、測量時主要注意事項1 1、對能分開的被試品應盡量分開測試；、對能分開的被試品應盡量分開測試；2 2、無論采用何種接線方式，電橋本體必須良好、無論采用何種接線方式，電橋本體必須良好接地；接地；3 3、應保持試品表面干燥。應保持試品表面干燥。四、測量結(jié)構(gòu)的分析判斷四、測量結(jié)構(gòu)的分析判斷1 1、與試驗規(guī)程規(guī)定值比較；、與試驗規(guī)程規(guī)定值比較；2 2、與以往的測試結(jié)果比較；、與以往的測試結(jié)果比較；3 3、與同樣運行條

14、件下的同類型設備間比較。與同樣運行條件下的同類型設備間比較。1 1. .溫度的影溫度的影響響 溫度對溫度對tg 的的影響隨材料、結(jié)構(gòu)的不同而不同。影響隨材料、結(jié)構(gòu)的不同而不同。一般情況下，一般情況下，tg 隨溫度上升而增加。現(xiàn)場試驗時，隨溫度上升而增加。現(xiàn)場試驗時，設備溫度是變化的，為便于比較，應將不同溫度下設備溫度是變化的，為便于比較，應將不同溫度下測得的測得的tg 值換算至值換算至20。 由于被試品真實的平均溫度很難準確測定，換由于被試品真實的平均溫度很難準確測定，換算方法也不很準確，換算后往往有很大誤差，因此，算方法也不很準確，換算后往往有很大誤差，因此，應盡可能在應盡可能在1030的溫

15、度下進行測量。的溫度下進行測量。 五、影響測量結(jié)果的主要因素五、影響測量結(jié)果的主要因素2 2. .試驗電壓的影響試驗電壓的影響 良好絕緣的良好絕緣的tg 不隨電壓的升高而明顯增不隨電壓的升高而明顯增加加,當絕緣內(nèi)部有缺陷時，當絕緣內(nèi)部有缺陷時，tg 將隨試驗電壓將隨試驗電壓的升高而明顯增加。的升高而明顯增加。 3 3. .被試品電容量的影響被試品電容量的影響 對電容量較小的設備，測量對電容量較小的設備，測量tg 能有效地發(fā)現(xiàn)局部性能有效地發(fā)現(xiàn)局部性的和整體性的缺陷。的和整體性的缺陷。 對電容量較大的設備，由于局部性的缺陷所引起的對電容量較大的設備，由于局部性的缺陷所引起的損失增加只占總損失的極

16、小部分，此時測量損失增加只占總損失的極小部分，此時測量tg 只能發(fā)現(xiàn)只能發(fā)現(xiàn)絕緣的整體分布性缺陷。絕緣的整體分布性缺陷。 對于可以分解為幾個彼此絕緣的部分的被試品，應對于可以分解為幾個彼此絕緣的部分的被試品，應分別測量其各個部分的分別測量其各個部分的tg 值，這樣能更有效地發(fā)現(xiàn)缺陷。值，這樣能更有效地發(fā)現(xiàn)缺陷。4 4. .表面泄漏電流的影響表面泄漏電流的影響 被試品表面泄漏可能影響反映被試品內(nèi)部被試品表面泄漏可能影響反映被試品內(nèi)部絕緣狀況的絕緣狀況的tg 值。在被試品的值。在被試品的CX小時需特小時需特別注意。為了消除或減小這種影響，測試別注意。為了消除或減小這種影響，測試前將被試品表面擦干凈

17、，必要時可加屏蔽。前將被試品表面擦干凈，必要時可加屏蔽。 濕度濕度 介質(zhì)損耗隨著周圍濕度的增加而增加。介質(zhì)損耗隨著周圍濕度的增加而增加。 絕緣中的局部放電是引起介質(zhì)老化的重要原因絕緣中的局部放電是引起介質(zhì)老化的重要原因之一。之一。 長期的局部放放電會加速絕緣的老化，達到一長期的局部放放電會加速絕緣的老化，達到一定程度以后，就會導致絕緣的擊穿，使絕緣的耐電定程度以后，就會導致絕緣的擊穿，使絕緣的耐電強度大大降低。強度大大降低。 所以局部放電檢測已成為絕緣預防性試驗的重所以局部放電檢測已成為絕緣預防性試驗的重要項目之一。要項目之一。第三節(jié)第三節(jié) 局部放電的測量局部放電的測量一、測量的基本原理一、測

18、量的基本原理CaCaCgCbZU+-氣隙介質(zhì)中氣隙局部放電示意圖和等效電路圖介質(zhì)中氣隙局部放電示意圖和等效電路圖氣隙放電脈沖頻率（高頻）的電源阻抗CaFCgCbZU+-因為氣隙很小，所以因為氣隙很小，所以gbCC abCC 電極間的總電容為電極間的總電容為babgbgaCCCCCCCC電極上加上交流電壓電極上加上交流電壓u，則，則uCCCugbbgUsUsUrug0-Ur-Usu 當當ug達到氣隙的放電電壓達到氣隙的放電電壓us時，氣隙開始放電，時，氣隙開始放電，ug急劇下降；急劇下降； 當降到剩余電壓當降到剩余電壓ur時，氣隙不再放電，電弧熄滅。時，氣隙不再放電，電弧熄滅。CaFCgCbZU

19、+-從氣隙的兩端看進去，氣隙放電時，放電電荷量：從氣隙的兩端看進去，氣隙放電時，放電電荷量：rsbabagrUUCCCCCqrsbgUUCCqr稱為稱為真實放電量真實放電量 氣隙放電引起的電壓變動氣隙放電引起的電壓變動（u us s-u-ur r）將按電容反比分配在）將按電容反比分配在兩個電容上，則兩個電容上，則rsbabaUUCCCU 當氣隙放電時，當氣隙放電時，試品兩端電壓下降試品兩端電壓下降u，相當于試品放，相當于試品放電電荷，則電電荷，則rsbrsbabbaabaUUCUUCCCCCUCCq視在放電量視在放電量CaFCgCbZU+-rbgbqCCCqbgCC視在放電量與真實放電量相比：視在放電量與真實放電量相比：衡量局部放電強度的參數(shù)還有：衡量局部放電強度的參數(shù)還有：1. 放電重復率（放電重復率（N）2、放電能量（、放電能量（W）3、平均放電電流、平均放電電流4、平均放電功率、平均放電功率二、局部放電檢測方法二、局部放電檢測方法1、非電檢測法、非電檢測法（1）超聲波法）超聲波法（2）化學分析法）化學分析法（3）光學分析法）光學分析法2、電氣檢測法、電氣檢測法（1）直接法）直接法 測量局部放電通常采用測量局部放電通常采用脈沖電流法脈沖電流法，分為，分為直接法和平衡法直接法和平衡法 A、并聯(lián)法、并聯(lián)法 并聯(lián)法適用并聯(lián)法適用于被試品一端接于被試品一端接