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1、高电压技术电气设备绝缘试验本讲稿第一页，共七十四页绝缘诊断与绝缘试验主要内容绝缘诊断与绝缘试验主要内容1 1 绝缘测试和诊断的基本概念绝缘测试和诊断的基本概念2 2 绝缘电阻和泄漏电流的测量绝缘电阻和泄漏电流的测量3 3 介质损耗角正切的测量介质损耗角正切的测量4 4 局部放电的测量局部放电的测量5 5 耐压试验与预防性试验方法的特点总结耐压试验与预防性试验方法的特点总结6 6 绝缘的在线监测绝缘的在线监测 本讲稿第二页，共七十四页1 1、绝缘测试和诊断的基本概念、绝缘测试和诊断的基本概念 绝缘的测试和诊断技术概念：绝缘的测试和诊断技术概念：电力设备绝电力设备绝电力设备绝电力设备绝缘在运行中受
2、到电、热、机械、不良环境等各种缘在运行中受到电、热、机械、不良环境等各种缘在运行中受到电、热、机械、不良环境等各种缘在运行中受到电、热、机械、不良环境等各种因素的作用，其性能将逐渐劣化，以致出现缺陷，因素的作用，其性能将逐渐劣化，以致出现缺陷，因素的作用，其性能将逐渐劣化，以致出现缺陷，因素的作用，其性能将逐渐劣化，以致出现缺陷，造成故障，引起供电中断。通过对绝缘的试验和造成故障，引起供电中断。通过对绝缘的试验和造成故障，引起供电中断。通过对绝缘的试验和造成故障，引起供电中断。通过对绝缘的试验和各种特性的测量，了解并评估绝缘在运行过程中各种特性的测量，了解并评估绝缘在运行过程中各种特性的测量，
3、了解并评估绝缘在运行过程中各种特性的测量，了解并评估绝缘在运行过程中的状态，从而能早期发现故障的技术称为绝缘的的状态，从而能早期发现故障的技术称为绝缘的的状态，从而能早期发现故障的技术称为绝缘的的状态，从而能早期发现故障的技术称为绝缘的监测和诊断技术监测和诊断技术监测和诊断技术监测和诊断技术 本讲稿第三页，共七十四页绝缘的测试和诊断技术分类：绝缘的测试和诊断技术分类：绝缘的测试和诊断技术分类：绝缘的测试和诊断技术分类：1 1 1 1）按照对设备造成的影响程度分类（两类）按照对设备造成的影响程度分类（两类）按照对设备造成的影响程度分类（两类）按照对设备造成的影响程度分类（两类）非破坏性试验，亦称
4、绝缘特性试验：非破坏性试验，亦称绝缘特性试验：非破坏性试验，亦称绝缘特性试验：非破坏性试验，亦称绝缘特性试验：在较低电压下或用其在较低电压下或用其在较低电压下或用其在较低电压下或用其它不会损伤绝缘的方法测量绝缘的不同特性，采用综合分析的方它不会损伤绝缘的方法测量绝缘的不同特性，采用综合分析的方它不会损伤绝缘的方法测量绝缘的不同特性，采用综合分析的方它不会损伤绝缘的方法测量绝缘的不同特性，采用综合分析的方法来判断绝缘内部的缺陷法来判断绝缘内部的缺陷法来判断绝缘内部的缺陷法来判断绝缘内部的缺陷包含的种类：包含的种类：包含的种类：包含的种类：绝缘电阻和泄漏电流的试验、介质损耗角正切试绝缘电阻和泄漏电
5、流的试验、介质损耗角正切试绝缘电阻和泄漏电流的试验、介质损耗角正切试绝缘电阻和泄漏电流的试验、介质损耗角正切试验、局部放电试验、绝缘油的气相色谱分析等验、局部放电试验、绝缘油的气相色谱分析等验、局部放电试验、绝缘油的气相色谱分析等验、局部放电试验、绝缘油的气相色谱分析等 破坏性试验，即耐压试验：破坏性试验，即耐压试验：破坏性试验，即耐压试验：破坏性试验，即耐压试验：以高于设备的正常运行电压来考核以高于设备的正常运行电压来考核以高于设备的正常运行电压来考核以高于设备的正常运行电压来考核设备的电压耐受能力和绝缘水平。耐压试验对绝缘的考验严格，能保设备的电压耐受能力和绝缘水平。耐压试验对绝缘的考验严
6、格，能保设备的电压耐受能力和绝缘水平。耐压试验对绝缘的考验严格，能保设备的电压耐受能力和绝缘水平。耐压试验对绝缘的考验严格，能保证绝缘具有一定的绝缘水平或裕度；缺点是可能在试验时给绝缘造成证绝缘具有一定的绝缘水平或裕度；缺点是可能在试验时给绝缘造成证绝缘具有一定的绝缘水平或裕度；缺点是可能在试验时给绝缘造成证绝缘具有一定的绝缘水平或裕度；缺点是可能在试验时给绝缘造成一定的损伤，同时不能反映绝缘缺陷的性质一定的损伤，同时不能反映绝缘缺陷的性质一定的损伤，同时不能反映绝缘缺陷的性质一定的损伤，同时不能反映绝缘缺陷的性质 包含的种类：包含的种类：包含的种类：包含的种类：交流耐压试验、直流耐压试验、雷
7、电冲击交流耐压试验、直流耐压试验、雷电冲击交流耐压试验、直流耐压试验、雷电冲击交流耐压试验、直流耐压试验、雷电冲击耐压试验及操作冲击耐压试验耐压试验及操作冲击耐压试验耐压试验及操作冲击耐压试验耐压试验及操作冲击耐压试验 本讲稿第四页，共七十四页2 2 2 2）按照设备是否带电的方式分类（两类）按照设备是否带电的方式分类（两类）按照设备是否带电的方式分类（两类）按照设备是否带电的方式分类（两类）离线：离线：在离线的测试和诊断时，要求被试设备退出运行状态，通在离线的测试和诊断时，要求被试设备退出运行状态，通在离线的测试和诊断时，要求被试设备退出运行状态，通在离线的测试和诊断时，要求被试设备退出运行
8、状态，通常是周期性间断地施行，试验周期由常是周期性间断地施行，试验周期由常是周期性间断地施行，试验周期由常是周期性间断地施行，试验周期由电力设备预防性试验电力设备预防性试验电力设备预防性试验电力设备预防性试验规程（规程（规程（规程（DL/T DL/T DL/T DL/T 596596596596）规定）规定）规定）规定特点：特点：特点：特点：可采用破坏性试验和非破坏性试验两种方式，两种方可采用破坏性试验和非破坏性试验两种方式，两种方可采用破坏性试验和非破坏性试验两种方式，两种方可采用破坏性试验和非破坏性试验两种方式，两种方式是相辅相成的。耐压试验往往是在非破坏性试验之后才进行。式是相辅相成的。
9、耐压试验往往是在非破坏性试验之后才进行。式是相辅相成的。耐压试验往往是在非破坏性试验之后才进行。式是相辅相成的。耐压试验往往是在非破坏性试验之后才进行。缺点是对绝缘耐压水平的判断比较间接，尤其对于周期性的离线缺点是对绝缘耐压水平的判断比较间接，尤其对于周期性的离线缺点是对绝缘耐压水平的判断比较间接，尤其对于周期性的离线缺点是对绝缘耐压水平的判断比较间接，尤其对于周期性的离线试验更不易判断准确试验更不易判断准确试验更不易判断准确试验更不易判断准确 在线：在线：在线监测则是在被试设备处于带电工作运行的条在线监测则是在被试设备处于带电工作运行的条在线监测则是在被试设备处于带电工作运行的条在线监测则是
10、在被试设备处于带电工作运行的条件下，对设备的绝缘状况进行连续或定时的监测，通常是自件下，对设备的绝缘状况进行连续或定时的监测，通常是自件下，对设备的绝缘状况进行连续或定时的监测，通常是自件下，对设备的绝缘状况进行连续或定时的监测，通常是自动进行的动进行的动进行的动进行的特点：特点：特点：特点：只能采用非破坏性试验方式。由于可连续监测，只能采用非破坏性试验方式。由于可连续监测，只能采用非破坏性试验方式。由于可连续监测，只能采用非破坏性试验方式。由于可连续监测，除测定绝缘特性的数值外，还可分析特性随时间的变化趋势，除测定绝缘特性的数值外，还可分析特性随时间的变化趋势，除测定绝缘特性的数值外，还可分
11、析特性随时间的变化趋势，除测定绝缘特性的数值外，还可分析特性随时间的变化趋势，从而显著提高了其判断的准确性从而显著提高了其判断的准确性从而显著提高了其判断的准确性从而显著提高了其判断的准确性 本讲稿第五页，共七十四页绝缘预防性试验概念：绝缘预防性试验概念：为了对绝缘状态作为了对绝缘状态作为了对绝缘状态作为了对绝缘状态作出判断，需对绝缘进行各种试验和检测，通称出判断，需对绝缘进行各种试验和检测，通称出判断，需对绝缘进行各种试验和检测，通称出判断，需对绝缘进行各种试验和检测，通称为绝缘预防性试验。为绝缘预防性试验。为绝缘预防性试验。为绝缘预防性试验。本讲稿第六页，共七十四页绝缘的监测和诊断技术的三
12、个基本环节：绝缘的监测和诊断技术的三个基本环节：传感器与测量方法：传感器与测量方法：传感器与测量方法：传感器与测量方法：正确选用各种传感器及测量手段，正确选用各种传感器及测量手段，正确选用各种传感器及测量手段，正确选用各种传感器及测量手段，检测或监测被试对象的种种特性，采集各种特性参数；检测或监测被试对象的种种特性，采集各种特性参数；检测或监测被试对象的种种特性，采集各种特性参数；检测或监测被试对象的种种特性，采集各种特性参数；数据处理：数据处理：数据处理：数据处理：对原始的杂乱信息加以分析处理对原始的杂乱信息加以分析处理对原始的杂乱信息加以分析处理对原始的杂乱信息加以分析处理(数据处理数据处
13、理数据处理数据处理)，去除干扰，提取反映被试对象运行状态最敏感、，去除干扰，提取反映被试对象运行状态最敏感、，去除干扰，提取反映被试对象运行状态最敏感、，去除干扰，提取反映被试对象运行状态最敏感、有效的特征参数；有效的特征参数；有效的特征参数；有效的特征参数；绝缘诊断：绝缘诊断：绝缘诊断：绝缘诊断：根据提取的特征参数和对绝缘老化过程根据提取的特征参数和对绝缘老化过程根据提取的特征参数和对绝缘老化过程根据提取的特征参数和对绝缘老化过程的知识以及运行经验，参照有关规程对绝缘运行状的知识以及运行经验，参照有关规程对绝缘运行状的知识以及运行经验，参照有关规程对绝缘运行状的知识以及运行经验，参照有关规程
14、对绝缘运行状态进行识别、判断，即完成诊断过程。并对绝缘的态进行识别、判断，即完成诊断过程。并对绝缘的态进行识别、判断，即完成诊断过程。并对绝缘的态进行识别、判断，即完成诊断过程。并对绝缘的发展趋势进行预测，从而对故障提供预警，并能为发展趋势进行预测，从而对故障提供预警，并能为发展趋势进行预测，从而对故障提供预警，并能为发展趋势进行预测，从而对故障提供预警，并能为下一步的维修决策提供技术根据。下一步的维修决策提供技术根据。下一步的维修决策提供技术根据。下一步的维修决策提供技术根据。本讲稿第七页，共七十四页 绝缘诊断规则：绝缘诊断规则：规则分类：规则分类：逻辑诊断，模糊诊断，统计诊断逻辑诊断，模糊
15、诊断，统计诊断逻辑诊断，模糊诊断，统计诊断逻辑诊断，模糊诊断，统计诊断逻辑诊断：逻辑诊断：逻辑诊断中将特征只归结为逻辑诊断中将特征只归结为逻辑诊断中将特征只归结为逻辑诊断中将特征只归结为“有有有有”和和和和“无无无无”两种两种两种两种(或特征参数大于某给定的阈值则为或特征参数大于某给定的阈值则为或特征参数大于某给定的阈值则为或特征参数大于某给定的阈值则为“有有有有”该该该该特征，否则为特征，否则为特征，否则为特征，否则为“无无无无”)，诊断对象的状态同样只归结，诊断对象的状态同样只归结，诊断对象的状态同样只归结，诊断对象的状态同样只归结为为为为“有有有有”和和和和“无无无无”，或，或，或，或“
16、好好好好”和和和和“坏坏坏坏”两种，即特两种，即特两种，即特两种，即特征和状态均采用二值逻辑量来描述。征和状态均采用二值逻辑量来描述。征和状态均采用二值逻辑量来描述。征和状态均采用二值逻辑量来描述。逻辑诊断简单明了，应用较广，但把问题过于简化，逻辑诊断简单明了，应用较广，但把问题过于简化，逻辑诊断简单明了，应用较广，但把问题过于简化，逻辑诊断简单明了，应用较广，但把问题过于简化，诊断准确度较低诊断准确度较低诊断准确度较低诊断准确度较低 本讲稿第八页，共七十四页模糊诊断：模糊诊断：考虑到被试对象的特征及状态评价考虑到被试对象的特征及状态评价的主观不确定性，即模糊性，许多情况不能简的主观不确定性，
17、即模糊性，许多情况不能简单地用单地用“有有”、“无无”和和“好好”、“坏坏”来评来评定。模糊诊断中被试对象的特征和状态不用二定。模糊诊断中被试对象的特征和状态不用二值逻辑量描述，而用多值逻辑的特征函数来描值逻辑量描述，而用多值逻辑的特征函数来描述，如某特征述，如某特征“很强很强”、“强强”、“一般一般”、“弱弱”、“很弱很弱”，某故障，某故障“严重严重”、“较严较严重重”、“一般一般”、“轻微轻微”、“无无”等，然后等，然后按特征或状态参数的取值量确定归入某一类别。按特征或状态参数的取值量确定归入某一类别。如采用连续变化的特征函数，判断可更加准确。如采用连续变化的特征函数，判断可更加准确。本讲
18、稿第九页，共七十四页统计诊断：统计诊断：考虑到被试对象特征参数分布的不确考虑到被试对象特征参数分布的不确考虑到被试对象特征参数分布的不确考虑到被试对象特征参数分布的不确定性，即统计性。对于处于同样状态的同类设备，定性，即统计性。对于处于同样状态的同类设备，定性，即统计性。对于处于同样状态的同类设备，定性，即统计性。对于处于同样状态的同类设备，其特征参数并不相同，而按一定的统计规律分布。其特征参数并不相同，而按一定的统计规律分布。其特征参数并不相同，而按一定的统计规律分布。其特征参数并不相同，而按一定的统计规律分布。利用这些规律进行绝缘诊断利用这些规律进行绝缘诊断利用这些规律进行绝缘诊断利用这些
19、规律进行绝缘诊断(a)(a)(a)(a)绝缘完好和损坏时绝缘完好和损坏时绝缘完好和损坏时绝缘完好和损坏时 (b)(b)(b)(b)两者重叠图两者重叠图两者重叠图两者重叠图 概率密度曲线不重叠概率密度曲线不重叠概率密度曲线不重叠概率密度曲线不重叠 某特征参数的概率密度某特征参数的概率密度某特征参数的概率密度某特征参数的概率密度 本讲稿第十页，共七十四页2 2 绝缘电阻和泄漏电流的测量绝缘电阻和泄漏电流的测量 1 1 1 1）测量绝缘电阻与吸收比的工作原理）测量绝缘电阻与吸收比的工作原理）测量绝缘电阻与吸收比的工作原理）测量绝缘电阻与吸收比的工作原理 2 2 2 2）测量绝缘电阻与吸收比的方法）测
20、量绝缘电阻与吸收比的方法）测量绝缘电阻与吸收比的方法）测量绝缘电阻与吸收比的方法 3 3 3 3）泄漏电流的测量）泄漏电流的测量）泄漏电流的测量）泄漏电流的测量 4 4 4 4）测量绝缘电阻和泄漏电流的功效）测量绝缘电阻和泄漏电流的功效）测量绝缘电阻和泄漏电流的功效）测量绝缘电阻和泄漏电流的功效 5 5 5 5）测量绝缘电阻和泄漏电流的注意事项）测量绝缘电阻和泄漏电流的注意事项）测量绝缘电阻和泄漏电流的注意事项）测量绝缘电阻和泄漏电流的注意事项本讲稿第十一页，共七十四页1 1）测量绝缘电阻与吸收比的工作原理）测量绝缘电阻与吸收比的工作原理双层介质模型的电流时间特性双层介质模型的电流时间特性i
21、i（t t）=U/(R=U/(R1 1+R+R2 2)+U(R)+U(R1 1 C C1 1R R1 1 C C2 2)2 2/(C (C1 1+C+C2 2)2 2(R(R1 1+R+R2 2)R)R1 1R R2 2 exp(-t/)exp(-t/)R R1 1R R2 2(C(C1 1+C+C2 2)/(R)/(R1 1+R+R2 2)双层介质等值电路图双层介质等值电路图双层介质等值电路图双层介质等值电路图 吸收和泄漏电流及吸收和泄漏电流及吸收和泄漏电流及吸收和泄漏电流及绝缘电阻的变化曲线绝缘电阻的变化曲线绝缘电阻的变化曲线绝缘电阻的变化曲线本讲稿第十二页，共七十四页i i（t t）=K
22、=Kexpexp(-t/)(-t/)R R1 1R R2 2(C(C1 1+C+C2 2)/(R)/(R1 1+R+R2 2)在工程应用上的表达方便，把介质处在吸收过在工程应用上的表达方便，把介质处在吸收过在工程应用上的表达方便，把介质处在吸收过在工程应用上的表达方便，把介质处在吸收过程时的程时的程时的程时的U/iU/iU/iU/i也称呼为绝缘电阻也称呼为绝缘电阻也称呼为绝缘电阻也称呼为绝缘电阻R R R R 双层介质等值电路图双层介质等值电路图双层介质等值电路图双层介质等值电路图 吸收和泄漏电流及吸收和泄漏电流及吸收和泄漏电流及吸收和泄漏电流及绝缘电阻的变化曲线绝缘电阻的变化曲线绝缘电阻的变
23、化曲线绝缘电阻的变化曲线本讲稿第十三页，共七十四页定义吸收比定义吸收比K K：为加压为加压为加压为加压60606060秒时的绝缘电阻秒时的绝缘电阻秒时的绝缘电阻秒时的绝缘电阻R R R R 60606060与与与与15151515秒时电阻秒时电阻秒时电阻秒时电阻R R R R 15151515之比值之比值之比值之比值K=RK=RK=RK=R60606060/R/R/R/R15151515 定义极化指数定义极化指数定义极化指数定义极化指数P P P P：为加压为加压为加压为加压10101010分钟时的绝缘电阻分钟时的绝缘电阻分钟时的绝缘电阻分钟时的绝缘电阻R R R R10101010与与与与1
24、 1 1 1分钟时电分钟时电分钟时电分钟时电阻阻阻阻R R R R1111之比值之比值之比值之比值 P=RP=RP=RP=R10101010/R/R/R/R1111我国电力行业标准我国电力行业标准我国电力行业标准我国电力行业标准DL/T596DL/T596DL/T596DL/T5961996199619961996即电力设备预防性试验规程等规即电力设备预防性试验规程等规即电力设备预防性试验规程等规即电力设备预防性试验规程等规定：定：定：定：电力变压器及大型发电机凡采用沥青浸胶及烘卷云母绝缘者：电力变压器及大型发电机凡采用沥青浸胶及烘卷云母绝缘者：电力变压器及大型发电机凡采用沥青浸胶及烘卷云母绝
25、缘者：电力变压器及大型发电机凡采用沥青浸胶及烘卷云母绝缘者：K K K K值值值值应不小于应不小于应不小于应不小于1.31.31.31.3，P P P P值应不小于值应不小于值应不小于值应不小于1.51.51.51.5大发电机当采用环氧粉云母者：大发电机当采用环氧粉云母者：大发电机当采用环氧粉云母者：大发电机当采用环氧粉云母者：K K K K值应不小于值应不小于值应不小于值应不小于1.61.61.61.6，P P P P应不应不应不应不小于小于小于小于2.02.02.02.0。发电机容量在发电机容量在发电机容量在发电机容量在200MW200MW200MW200MW及以上者推荐测量及以上者推荐测
26、量及以上者推荐测量及以上者推荐测量 本讲稿第十四页，共七十四页绝缘状态的判定绝缘状态的判定若绝缘内部有集中性导电通道，或绝缘严重受潮，则电阻若绝缘内部有集中性导电通道，或绝缘严重受潮，则电阻若绝缘内部有集中性导电通道，或绝缘严重受潮，则电阻若绝缘内部有集中性导电通道，或绝缘严重受潮，则电阻R1 R1 R1 R1、R2R2R2R2会显著降低，泄漏会显著降低，泄漏会显著降低，泄漏会显著降低，泄漏电流大大增加，时间常数电流大大增加，时间常数电流大大增加，时间常数电流大大增加，时间常数大为减小，吸收电流迅速衰减。即使绝缘部分受潮，只大为减小，吸收电流迅速衰减。即使绝缘部分受潮，只大为减小，吸收电流迅速
27、衰减。即使绝缘部分受潮，只大为减小，吸收电流迅速衰减。即使绝缘部分受潮，只要要要要R1R1R1R1与与与与R2R2R2R2中的一个数值降低，中的一个数值降低，中的一个数值降低，中的一个数值降低，值也会大为减小，吸收电流仍会迅速衰减，仍值也会大为减小，吸收电流仍会迅速衰减，仍值也会大为减小，吸收电流仍会迅速衰减，仍值也会大为减小，吸收电流仍会迅速衰减，仍可造成吸收比可造成吸收比可造成吸收比可造成吸收比K K K K（及极化指数（及极化指数（及极化指数（及极化指数P P P P，下同）的下降。当，下同）的下降。当，下同）的下降。当，下同）的下降。当K K K K1 1 1 1或接近于或接近于或接近
28、于或接近于1 1 1 1，则设备基本丧，则设备基本丧，则设备基本丧，则设备基本丧失绝缘能力。失绝缘能力。失绝缘能力。失绝缘能力。不同绝缘状态下的绝缘电阻的变化曲线不同绝缘状态下的绝缘电阻的变化曲线不同绝缘状态下的绝缘电阻的变化曲线不同绝缘状态下的绝缘电阻的变化曲线 本讲稿第十五页，共七十四页2 2）测量绝缘电阻与吸收比的方法测量绝缘电阻与吸收比的方法测量仪表：一般用兆欧表进行绝缘测量仪表：一般用兆欧表进行绝缘测量仪表：一般用兆欧表进行绝缘测量仪表：一般用兆欧表进行绝缘电阻与吸收比的测量电阻与吸收比的测量电阻与吸收比的测量电阻与吸收比的测量摇表：摇表：摇表：摇表：为了测准吸收比，需用灵敏为了测准
29、吸收比，需用灵敏为了测准吸收比，需用灵敏为了测准吸收比，需用灵敏度足够高的兆欧表。现场仍较多采度足够高的兆欧表。现场仍较多采度足够高的兆欧表。现场仍较多采度足够高的兆欧表。现场仍较多采用带有手摇直流发电机的兆欧表，用带有手摇直流发电机的兆欧表，用带有手摇直流发电机的兆欧表，用带有手摇直流发电机的兆欧表，俗称摇表俗称摇表俗称摇表俗称摇表 晶体管兆欧表：晶体管兆欧表：晶体管兆欧表：晶体管兆欧表：采用电池供电，采用电池供电，采用电池供电，采用电池供电，晶体管振荡器产生交变电压，经变晶体管振荡器产生交变电压，经变晶体管振荡器产生交变电压，经变晶体管振荡器产生交变电压，经变压器升压及倍压整流后输出直流电
30、压器升压及倍压整流后输出直流电压器升压及倍压整流后输出直流电压器升压及倍压整流后输出直流电压压压压兆欧表的电压：兆欧表的电压：兆欧表的电压：兆欧表的电压：500500500500、1000100010001000、2500250025002500、5000V5000V5000V5000V等等等等兆欧表选择：根据设备电压等级兆欧表选择：根据设备电压等级兆欧表选择：根据设备电压等级兆欧表选择：根据设备电压等级的不同，选用不同电压的兆欧表。的不同，选用不同电压的兆欧表。的不同，选用不同电压的兆欧表。的不同，选用不同电压的兆欧表。例：额定电压例：额定电压例：额定电压例：额定电压1kV1kV1kV1kV
31、及以下者使用及以下者使用及以下者使用及以下者使用1000V1000V1000V1000V兆欧表；兆欧表；兆欧表；兆欧表；1kV1kV1kV1kV以上者使用以上者使用以上者使用以上者使用2500V2500V2500V2500V兆欧表兆欧表兆欧表兆欧表 兆欧表的原理结构图兆欧表的原理结构图兆欧表的原理结构图兆欧表的原理结构图 屏蔽端子屏蔽端子屏蔽端子屏蔽端子G G：主要用于屏蔽表面泄漏电：主要用于屏蔽表面泄漏电：主要用于屏蔽表面泄漏电：主要用于屏蔽表面泄漏电流流流流EGLEGL表面电导体积电导绝 缘屏蔽环本讲稿第十六页，共七十四页 例：用兆欧表测量电缆绝缘电阻用兆欧表测量电缆绝缘电阻用兆欧表测量电
32、缆绝缘电阻用兆欧表测量电缆绝缘电阻 用兆欧表测电缆绝缘电阻的接线图用兆欧表测电缆绝缘电阻的接线图用兆欧表测电缆绝缘电阻的接线图用兆欧表测电缆绝缘电阻的接线图1 1 1 1铅铠外皮铅铠外皮铅铠外皮铅铠外皮 2 2 2 2绝缘绝缘绝缘绝缘 3 3 3 3导芯导芯导芯导芯 4-4-4-4-屏蔽环屏蔽环屏蔽环屏蔽环 本讲稿第十七页，共七十四页微安表直读法（高电位和低电位两种接法）微安表直读法（高电位和低电位两种接法）微安表直读法（高电位和低电位两种接法）微安表直读法（高电位和低电位两种接法）测量电力变压器主绝缘泄漏电流的接线测量电力变压器主绝缘泄漏电流的接线测量电力变压器主绝缘泄漏电流的接线测量电力变
33、压器主绝缘泄漏电流的接线 T1 T1 T1 T1 调压器；调压器；调压器；调压器；T2 T2 T2 T2 高压试验变压器；高压试验变压器；高压试验变压器；高压试验变压器；D D D D 高压硅堆高压硅堆高压硅堆高压硅堆 R R R R 保护电阻；保护电阻；保护电阻；保护电阻；C C C C 滤波电容；滤波电容；滤波电容；滤波电容；T T T T 被试变压器被试变压器被试变压器被试变压器 3 3）泄漏电流的测量）泄漏电流的测量本讲稿第十八页，共七十四页本讲稿第十九页，共七十四页4 4）测量绝缘电阻和泄漏电流的功效）测量绝缘电阻和泄漏电流的功效测量绝缘电阻和泄漏电流能有效地发现的缺陷：测量绝缘电阻
34、和泄漏电流能有效地发现的缺陷：测量绝缘电阻和泄漏电流能有效地发现的缺陷：测量绝缘电阻和泄漏电流能有效地发现的缺陷：1 1 1 1、两极间穿透性的导电通道、两极间穿透性的导电通道、两极间穿透性的导电通道、两极间穿透性的导电通道 2 2 2 2、绝缘受潮、绝缘受潮、绝缘受潮、绝缘受潮 3 3 3 3、表面污垢、表面污垢、表面污垢、表面污垢测量绝缘电阻和泄漏电流不易发现的缺陷：测量绝缘电阻和泄漏电流不易发现的缺陷：测量绝缘电阻和泄漏电流不易发现的缺陷：测量绝缘电阻和泄漏电流不易发现的缺陷：1 1 1 1、绝缘的局部缺陷（局部损伤或裂缝、含有气泡、绝缘的局部缺陷（局部损伤或裂缝、含有气泡、绝缘的局部缺
35、陷（局部损伤或裂缝、含有气泡、绝缘的局部缺陷（局部损伤或裂缝、含有气泡、绝缘分层、脱开等）绝缘分层、脱开等）绝缘分层、脱开等）绝缘分层、脱开等）2 2 2 2、绝缘的老化（此时的绝缘电阻还相当高）、绝缘的老化（此时的绝缘电阻还相当高）、绝缘的老化（此时的绝缘电阻还相当高）、绝缘的老化（此时的绝缘电阻还相当高）本讲稿第二十页，共七十四页5 5）测量绝缘电阻和泄漏电流的注意事项）测量绝缘电阻和泄漏电流的注意事项A A A A、测量结果不应作为最后定论，应与下列数据比较：、测量结果不应作为最后定论，应与下列数据比较：、测量结果不应作为最后定论，应与下列数据比较：、测量结果不应作为最后定论，应与下列数
36、据比较：（1 1 1 1）、历史资料）、历史资料）、历史资料）、历史资料 （2 2 2 2）、同类设备数据）、同类设备数据）、同类设备数据）、同类设备数据 （3 3 3 3）、同一设备不同部位（不同相）的数据）、同一设备不同部位（不同相）的数据）、同一设备不同部位（不同相）的数据）、同一设备不同部位（不同相）的数据 当当当当K2K2K2K2时，有缺陷存在时，有缺陷存在时，有缺陷存在时，有缺陷存在 (4)(4)(4)(4)、其它实验结果、其它实验结果、其它实验结果、其它实验结果B B B B、要考虑测量时温度的影响，只有同一温度下的结果才能比较、要考虑测量时温度的影响，只有同一温度下的结果才能比
37、较、要考虑测量时温度的影响，只有同一温度下的结果才能比较、要考虑测量时温度的影响，只有同一温度下的结果才能比较C C C C、测量电压要稳定，直流脉动不应大于、测量电压要稳定，直流脉动不应大于、测量电压要稳定，直流脉动不应大于、测量电压要稳定，直流脉动不应大于3%3%3%3%D D D D、测量仪表的保护与屏蔽、测量仪表的保护与屏蔽、测量仪表的保护与屏蔽、测量仪表的保护与屏蔽E E E E、测量前应充分放电，避免残余电荷造成误差、测量前应充分放电，避免残余电荷造成误差、测量前应充分放电，避免残余电荷造成误差、测量前应充分放电，避免残余电荷造成误差F F F F、被试品的接地问题、被试品的接地问
38、题、被试品的接地问题、被试品的接地问题本讲稿第二十一页，共七十四页3 3 介质损耗角正切的测量介质损耗角正切的测量 1 1）西林电桥的基本原理）西林电桥的基本原理 2 2）反接法的西林电桥）反接法的西林电桥 3 3）存在外界电磁场干扰时的测量）存在外界电磁场干扰时的测量 4 4）测量介损的功效）测量介损的功效 5 5）测量介损的注意事项）测量介损的注意事项本讲稿第二十二页，共七十四页测试无线电材料：测试无线电材料：常采用高频施压法，所加的常采用高频施压法，所加的常采用高频施压法，所加的常采用高频施压法，所加的电压不高电压不高电压不高电压不高在电工界：在电工界：测量测量测量测量tgtgtgtg的
39、仪器和方法有多种，西的仪器和方法有多种，西的仪器和方法有多种，西的仪器和方法有多种，西 林电桥测法和电流比较式电桥测法林电桥测法和电流比较式电桥测法林电桥测法和电流比较式电桥测法林电桥测法和电流比较式电桥测法在线监测：在线监测：采用微计算机对采用微计算机对采用微计算机对采用微计算机对tgtgtgtg的测量的测量的测量的测量测量介损的方法测量介损的方法本讲稿第二十三页，共七十四页1 1）西林电桥的基本原理）西林电桥的基本原理高压臂：高压臂：高压臂：高压臂：一个是代表试品的一个是代表试品的一个是代表试品的一个是代表试品的Z1Z1Z1Z1；另；另；另；另一个是无损耗的标准电容一个是无损耗的标准电容一
40、个是无损耗的标准电容一个是无损耗的标准电容C0C0C0C0，它以阻，它以阻，它以阻，它以阻抗抗抗抗Z2Z2Z2Z2作为代表。作为代表。作为代表。作为代表。低压臂：低压臂：低压臂：低压臂：一个处在桥箱体内，一个一个处在桥箱体内，一个一个处在桥箱体内，一个一个处在桥箱体内，一个是可调无感电阻是可调无感电阻是可调无感电阻是可调无感电阻R3R3R3R3；另一个是无；另一个是无；另一个是无；另一个是无感电阻感电阻感电阻感电阻R4R4R4R4和可调电容和可调电容和可调电容和可调电容C4C4C4C4的并联回的并联回的并联回的并联回路。前者以路。前者以路。前者以路。前者以Z3Z3Z3Z3来代表，后者以来代表，
41、后者以来代表，后者以来代表，后者以Z4Z4Z4Z4来代表来代表来代表来代表 保护：保护：保护：保护：放电管放电管放电管放电管P P P P电桥平衡：电桥平衡：电桥平衡：电桥平衡：检流计检流计检流计检流计G G G G检零检零检零检零屏蔽：屏蔽：屏蔽：屏蔽：消除杂散电容的影响消除杂散电容的影响消除杂散电容的影响消除杂散电容的影响西林电桥的基本回路西林电桥的基本回路西林电桥的基本回路西林电桥的基本回路 本讲稿第二十四页，共七十四页电桥的平衡条件：电桥的平衡条件：电桥的平衡条件：电桥的平衡条件：Z Z1 1/Z/Z3 3 =Z=Z2 2/Z/Z4 4串联等值回路串联等值回路串联等值回路串联等值回路t
42、g=Rtg=R4 4 C C4 4Cx=RCx=R4 4C C0 0/R/R3 3并联等值回路并联等值回路并联等值回路并联等值回路tg=Rtg=R4 4 C C4 4Cx=RCx=R4 4C C0 0/R/R3 3 (1+tg (1+tg2 2)CxCx：因为因为因为因为tgtgtgtg2 2极小，极小，极小，极小，故两种等值电路的故两种等值电路的故两种等值电路的故两种等值电路的 CxCxCxCx相相相相等等等等西林电桥的基本回路西林电桥的基本回路西林电桥的基本回路西林电桥的基本回路 解之得：解之得：解之得：解之得：G Gx xG G4 4 2 2C Cx xC C4 4=0 (1)=0 (1
43、)G G4 4C Cx x+G+Gx xC C4 4=G=G3 3C C0 0 (2)(2)由（由（由（由（1 1）得：）得：）得：）得：tgtg=I=IRxRx/I/ICxCx=G=Gx x/C/Cx x =C=C4 4/G/G4 4=R=R4 4C C4 4取取取取R R4 4=10=104 4/=100 =100 则则则则 tgtg=10=106 6C C4 4（F F）=C=C4 4（FF）将将将将 G Gx x=CCx x tgtg;C;C4 4=G=G4 4tgtg/代入（代入（代入（代入（2 2）得：）得：）得：）得：Cx=RCx=R4 4C C0 0/R/R3 3(1+tg(1
44、+tg2 2)Cx GCx Gx x I ICxCxI IRxRxI IU Utgtg =I=IRxRx/I/ICxCx本讲稿第二十五页，共七十四页 屏蔽：屏蔽：杂散电容：杂散电容：杂散电容：杂散电容：高压引线与低压高压引线与低压高压引线与低压高压引线与低压臂之间会有电场的影响，可以臂之间会有电场的影响，可以臂之间会有电场的影响，可以臂之间会有电场的影响，可以看作其间有杂散电容看作其间有杂散电容看作其间有杂散电容看作其间有杂散电容由于低压臂的电位很低，由于低压臂的电位很低，由于低压臂的电位很低，由于低压臂的电位很低，CxCxCxCx和和和和C0C0C0C0的电容量很小，如的电容量很小，如的电容
45、量很小，如的电容量很小，如C0C0C0C0一般只有一般只有一般只有一般只有50505050100pF100pF100pF100pF。所以杂散电容。所以杂散电容。所以杂散电容。所以杂散电容CsCsCsCs的引入，会产生测量误差的引入，会产生测量误差的引入，会产生测量误差的引入，会产生测量误差若附近另有高压源，其间的杂散若附近另有高压源，其间的杂散若附近另有高压源，其间的杂散若附近另有高压源，其间的杂散电容电容电容电容Cs1Cs1Cs1Cs1会引入干扰电流会引入干扰电流会引入干扰电流会引入干扰电流iSiSiSiS，也，也，也，也会造成测量误差会造成测量误差会造成测量误差会造成测量误差 所以需要屏蔽
46、，消除杂散电所以需要屏蔽，消除杂散电所以需要屏蔽，消除杂散电所以需要屏蔽，消除杂散电容的影响容的影响容的影响容的影响西林电桥的基本回路西林电桥的基本回路西林电桥的基本回路西林电桥的基本回路 本讲稿第二十六页，共七十四页在实验室内：在实验室内：在实验室内：在实验室内：通常测试材料通常测试材料通常测试材料通常测试材料及小设备，被试品是对地及小设备，被试品是对地及小设备，被试品是对地及小设备，被试品是对地绝缘的绝缘的绝缘的绝缘的现场试验中：现场试验中：现场试验中：现场试验中：有许多一端接有许多一端接有许多一端接有许多一端接地的试品，如敷设在地下地的试品，如敷设在地下地的试品，如敷设在地下地的试品，如
47、敷设在地下的电缆及摆在地面的重大的电缆及摆在地面的重大的电缆及摆在地面的重大的电缆及摆在地面的重大电气设备，要改成对地绝电气设备，要改成对地绝电气设备，要改成对地绝电气设备，要改成对地绝缘是不可能的，只能改变缘是不可能的，只能改变缘是不可能的，只能改变缘是不可能的，只能改变电桥回路的接地点。这样电桥回路的接地点。这样电桥回路的接地点。这样电桥回路的接地点。这样就产生了一种反接法的西就产生了一种反接法的西就产生了一种反接法的西就产生了一种反接法的西林电桥林电桥林电桥林电桥 反接法西林电桥的接线反接法西林电桥的接线反接法西林电桥的接线反接法西林电桥的接线 2 2）反接法的西林电桥）反接法的西林电桥
48、本讲稿第二十七页，共七十四页3 3）存在外界电磁场干扰时的测量）存在外界电磁场干扰时的测量现场的试品：现场的试品：现场的试品：现场的试品：难以实现屏蔽，故难以实现屏蔽，故难以实现屏蔽，故难以实现屏蔽，故干扰较严重干扰较严重干扰较严重干扰较严重两次测量法：两次测量法：两次测量法：两次测量法：消除或减小外界电消除或减小外界电消除或减小外界电消除或减小外界电场影响的测试方法，是采用两场影响的测试方法，是采用两场影响的测试方法，是采用两场影响的测试方法，是采用两次测量。第一次先调电桥到平次测量。第一次先调电桥到平次测量。第一次先调电桥到平次测量。第一次先调电桥到平衡，测得衡，测得衡，测得衡，测得tgt
49、gtgtg1 1 1 1和和和和CxCxCxCx，然后倒换，然后倒换，然后倒换，然后倒换试验变压器原边电源线的两头，即试验变压器原边电源线的两头，即试验变压器原边电源线的两头，即试验变压器原边电源线的两头，即把试验电压把试验电压把试验电压把试验电压U U U U的相位转一个的相位转一个的相位转一个的相位转一个180180180180，然后再测得第二次的数值然后再测得第二次的数值然后再测得第二次的数值然后再测得第二次的数值tgtgtgtg2 2 2 2和和和和CxCxCxCx，可用下式计算得准确，可用下式计算得准确，可用下式计算得准确，可用下式计算得准确的的的的tgtgtgtg和和和和C C C
50、 Cx x x x值值值值。tg=tg=（C Cxxxxtgtg1 1 1 1+C+Cxxxxtgtg2 2 2 2）/(C/(Cxxxx+C+Cxxxx)C Cx x x x=(C=(Cxxxx+C+Cxxxx)/2)/2 西林电桥的基本回路西林电桥的基本回路西林电桥的基本回路西林电桥的基本回路 本讲稿第二十八页，共七十四页磁场干扰时介损的测量磁场干扰时介损的测量磁场干扰时介损的测量磁场干扰时介损的测量检流计正反接抗磁场干扰的原理：检流计正反接抗磁场干扰的原理：检流计正反接抗磁场干扰的原理：检流计正反接抗磁场干扰的原理：先设想当无磁干扰时，调电桥先设想当无磁干扰时，调电桥先设想当无磁干扰时，