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1、会计学1绝缘绝缘(juyun)及试验及试验第一页，共67页。3、缺陷(quxin)的分类：分布性或整体(zhngt)性的缺陷:整体(zhngt)绝缘老化、变质、受潮、绝缘性能下降。集中性或局部性缺陷(quxin)4、缺陷危害：电力系统故障。第1页/共66页第二页，共67页。分类分类定义定义特点特点包含试验项目包含试验项目说明说明 检查性试验检查性试验 也称为非破坏也称为非破坏性试验，是检测绝性试验，是检测绝缘除电气强度以外缘除电气强度以外的其他电气性能，的其他电气性能，是在较低的电压下是在较低的电压下或用其他不损伤绝或用其他不损伤绝缘的方法进行的缘的方法进行的不能直接反不能直接反映绝缘强度，但
2、映绝缘强度，但可以非破坏的形可以非破坏的形式揭示绝缘缺陷式揭示绝缘缺陷的不同性质和发的不同性质和发展程度，使我们展程度，使我们可防患于未然可防患于未然 绝缘电阻、绝缘电阻、介质损耗角正切介质损耗角正切和泄漏电流、局和泄漏电流、局部放电等部放电等 总原则：总原则：应先作检查性试应先作检查性试验，再做破坏性验，再做破坏性试验，以避免不试验，以避免不应有的损伤应有的损伤 耐压试验耐压试验 检测绝缘的电检测绝缘的电气强度，试验时在气强度，试验时在设备绝缘上加上规设备绝缘上加上规定的试验电压，考定的试验电压，考验绝缘对此电压的验绝缘对此电压的耐受能力。这种试耐受能力。这种试验所加电压较高，验所加电压较高
3、，有可能在试验中给有可能在试验中给绝缘造成一定的损绝缘造成一定的损伤，因此也称绝缘伤，因此也称绝缘破坏性试验。破坏性试验。表明了设备绝表明了设备绝缘的耐电强度，缘的耐电强度，是决定性的和不是决定性的和不可替代的。但只可替代的。但只能反映严重的缺能反映严重的缺陷，具有破坏性陷，具有破坏性 交流耐压试交流耐压试验、直流耐压试验、直流耐压试验和冲击耐压试验和冲击耐压试验验 5、高压(goy)试验方法：第2页/共66页第三页，共67页。n n了解了解了解了解(li(li oji)oji)绝缘试验的目的、种类及各自特点；绝缘试验的目的、种类及各自特点；绝缘试验的目的、种类及各自特点；绝缘试验的目的、种类
4、及各自特点；n n掌握各种检查性试验的基本原理、试验方法以及不掌握各种检查性试验的基本原理、试验方法以及不掌握各种检查性试验的基本原理、试验方法以及不掌握各种检查性试验的基本原理、试验方法以及不同试品试验结果的分析处理方法；同试品试验结果的分析处理方法；同试品试验结果的分析处理方法；同试品试验结果的分析处理方法；n n掌握各种耐压试验中不同类型高压的产生原理、测掌握各种耐压试验中不同类型高压的产生原理、测掌握各种耐压试验中不同类型高压的产生原理、测掌握各种耐压试验中不同类型高压的产生原理、测量方法，各种耐压试验的注意事项。量方法，各种耐压试验的注意事项。量方法，各种耐压试验的注意事项。量方法，
5、各种耐压试验的注意事项。6、学习(xux)要求：第3页/共66页第四页，共67页。绝缘绝缘(juyun)试验试验一、一、一、一、高电压测量装置高电压测量装置高电压测量装置高电压测量装置二、二、二、二、绝缘电阻、吸收比和泄漏电流的测量绝缘电阻、吸收比和泄漏电流的测量绝缘电阻、吸收比和泄漏电流的测量绝缘电阻、吸收比和泄漏电流的测量三、三、三、三、介质损耗角正切介质损耗角正切介质损耗角正切介质损耗角正切(zhngqi)(zhngqi)的测量的测量的测量的测量四、四、四、四、工频高电压（交流耐压）实验工频高电压（交流耐压）实验工频高电压（交流耐压）实验工频高电压（交流耐压）实验五、五、五、五、直流耐压
6、实验直流耐压实验直流耐压实验直流耐压实验第4页/共66页第五页，共67页。一、一、一、一、高电压高电压高电压高电压(diny)(diny)测量装置测量装置测量装置测量装置第5页/共66页第六页，共67页。国际国家标准规定高电压测量误差在国际国家标准规定高电压测量误差在国际国家标准规定高电压测量误差在国际国家标准规定高电压测量误差在33以内。以内。以内。以内。高压静电电压表高压静电电压表高压静电电压表高压静电电压表 （结构结构结构结构(jigu)(jigu)原理原理原理原理P65)P65)在两个特定的电极间加电压在两个特定的电极间加电压在两个特定的电极间加电压在两个特定的电极间加电压u u，电极
7、间就会受到静电力，电极间就会受到静电力，电极间就会受到静电力，电极间就会受到静电力f f的作用，而且的作用，而且的作用，而且的作用，而且f f的大小和的大小和的大小和的大小和u u的数值有固定关系，因而测量的数值有固定关系，因而测量的数值有固定关系，因而测量的数值有固定关系，因而测量f f的的的的大小或他引起的可动极板的位移或偏转就能确定所加电压大小或他引起的可动极板的位移或偏转就能确定所加电压大小或他引起的可动极板的位移或偏转就能确定所加电压大小或他引起的可动极板的位移或偏转就能确定所加电压u u的大小。的大小。的大小。的大小。如果消除了边缘效应如果消除了边缘效应如果消除了边缘效应如果消除了
8、边缘效应 f f u2 u2 如果如果如果如果u u为正弦交流电压，则电极在一个周期内所受到作用为正弦交流电压，则电极在一个周期内所受到作用为正弦交流电压，则电极在一个周期内所受到作用为正弦交流电压，则电极在一个周期内所受到作用力的平均值力的平均值力的平均值力的平均值F F与交流电压的有效值与交流电压的有效值与交流电压的有效值与交流电压的有效值UU的平方成正比的平方成正比的平方成正比的平方成正比 U U F F 即静电电压表测交流时，测得的是它的有效值。即静电电压表测交流时，测得的是它的有效值。即静电电压表测交流时，测得的是它的有效值。即静电电压表测交流时，测得的是它的有效值。如果测量的是带脉
9、动的直流电压，则测得的电压近似等于如果测量的是带脉动的直流电压，则测得的电压近似等于如果测量的是带脉动的直流电压，则测得的电压近似等于如果测量的是带脉动的直流电压，则测得的电压近似等于整流电压的平均值整流电压的平均值整流电压的平均值整流电压的平均值UavUav。第6页/共66页第七页，共67页。球隙测压器球隙测压器球隙测压器球隙测压器 球隙测压器是唯一能直接测量高达数兆伏的各类高电球隙测压器是唯一能直接测量高达数兆伏的各类高电压峰值的测量装置。它由一对直径相同的金属球构成，压峰值的测量装置。它由一对直径相同的金属球构成，测量误差约为测量误差约为2 23 3。（。（结构原理结构原理P66)P66
10、)工作原理：是基于一定直径工作原理：是基于一定直径(D)(D)的球隙在一定的极间距的球隙在一定的极间距离离(d)(d)时的放电时的放电(击穿击穿)电压为一定值。电压为一定值。1 1、球隙的优点：球隙中的电场在极间距离不大、球隙的优点：球隙中的电场在极间距离不大(d/D0.75)(d/D0.75)时时为稍不均匀电场，与其他不均匀电场相比有下列优点：为稍不均匀电场，与其他不均匀电场相比有下列优点：击穿时延小伏秒特性在击穿时延小伏秒特性在1s1s左右即已变平，放电电压的分散左右即已变平，放电电压的分散性小，具有稳定的放电电压值和较高的测量精度。性小，具有稳定的放电电压值和较高的测量精度。稍不均匀电场
11、的冲击系数稍不均匀电场的冲击系数 U50/U01U50/U01，它的，它的5050冲击放冲击放电电压与静态放电电压的幅值几乎相等，可以合用同一电电压与静态放电电压的幅值几乎相等，可以合用同一张放电电压表格或同样的放电电压特性曲线张放电电压表格或同样的放电电压特性曲线(qxin)(qxin)。由于湿度对稍不均匀电场的放电电压影响较小，因而采用由于湿度对稍不均匀电场的放电电压影响较小，因而采用球隙来测量电压可以不必对湿度进行校正。球隙来测量电压可以不必对湿度进行校正。第7页/共66页第八页，共67页。用球隙进行(jnxng)测量工频电压的幅值第8页/共66页第九页，共67页。2 2、球隙的放电、球
12、隙的放电、球隙的放电、球隙的放电(fng din)(fng din)电压电压电压电压 若已知球隙的直径若已知球隙的直径DD和极间距离和极间距离d d，球隙的放，球隙的放电电压电电压一般从标准球间隙击穿电压表一般从标准球间隙击穿电压表 （P191P191附录）中查到。附录）中查到。球隙在高压试验时的接入方式：球隙在高压试验时的接入方式：R1R1为限流电阻，作用是当被试品或球隙被为限流电阻，作用是当被试品或球隙被击穿时，限制流过试验装置的电流，也限击穿时，限制流过试验装置的电流，也限制流过球隙的电流制流过球隙的电流;R2;R2为球隙测压器的专为球隙测压器的专用保护电阻，主要防止球隙在持续作用电用保
13、护电阻，主要防止球隙在持续作用电压下放电时球隙工作面被放电火花灼伤。压下放电时球隙工作面被放电火花灼伤。用球隙测量工频电压时，应取连续三次用球隙测量工频电压时，应取连续三次(sn(sn c)c)放电电压的平均值，相邻两次放电的时间间放电电压的平均值，相邻两次放电的时间间隔一般不小于隔一般不小于1min1min，以便在每次放电后让气隙，以便在每次放电后让气隙充分电离，各次击穿电压与平均值之间的偏差充分电离，各次击穿电压与平均值之间的偏差不应大于不应大于3 3。高压试验装置被试品R1R2F 球隙测压器接入示意图第9页/共66页第十页，共67页。高压高压高压高压(goy)(goy)(goy)(goy
14、)分压器分压器分压器分压器 当被测电压很高时，无法直接当被测电压很高时，无法直接(zhji)(zhji)测量电压，此时要采测量电压，此时要采用高压分压器来分出一小部分电压，然后利用静电电压用高压分压器来分出一小部分电压，然后利用静电电压表、峰值电压表、高压脉冲示波器等测量仪器进行测量。表、峰值电压表、高压脉冲示波器等测量仪器进行测量。对分压器的技术要求：对分压器的技术要求：分压比的准确度和稳定性分压比的准确度和稳定性(幅值误差要小幅值误差要小)分出的电压与被测高电压波形的相似性分出的电压与被测高电压波形的相似性(波形畸变要小波形畸变要小)分类：分类：交流高压分压器交流高压分压器 电阻分压器电阻
15、分压器按照用按照用 直流高压分压器直流高压分压器 按分压按分压 电容分压器电容分压器 途分途分 冲击高压分压器冲击高压分压器 元件元件 阻容分压器阻容分压器 每一分压器均由高压臂和低压臂组成，低压臂上的每一分压器均由高压臂和低压臂组成，低压臂上的电压就是分给测量仪器的低电压电压就是分给测量仪器的低电压u2u2，总电压，总电压u1u1与与u2u2之比称之比称为分压器的分压比为分压器的分压比(N)(N)。第10页/共66页第十一页，共67页。1 1、电阻、电阻、电阻、电阻(dinz(dinz)分压器分压器分压器分压器它的高低压臂均为电阻，如右图理想情况下的分压比为：它的高低压臂均为电阻，如右图理想
16、情况下的分压比为：放电管放电管F F起保护作用，以免电压表超量程起保护作用，以免电压表超量程测量直流高电压时，只能用电阻分压器，测量直流高电压时，只能用电阻分压器，它还可以用来测量交流它还可以用来测量交流(jioli)(jioli)高电压和高电压和1MV1MV以下以下的冲击电压。的冲击电压。一般选择工作电流在一般选择工作电流在0.2-2.0mA0.2-2.0mA，实际常选，实际常选1mA1mA。被测交流被测交流(jioli)(jioli)高压电压越高，分压器本身阻值越大，高压电压越高，分压器本身阻值越大，对地杂对地杂散电容越大，出现的误差就越大。通常在被测交流散电容越大，出现的误差就越大。通常
17、在被测交流(jioli)(jioli)电压电压大于大于100kv100kv时，大多采用电容分压器。时，大多采用电容分压器。u1u2R1R2FV 电阻分压器第11页/共66页第十二页，共67页。用来测量雷电冲击电压的电阻分压器的阻值应比测用来测量雷电冲击电压的电阻分压器的阻值应比测量稳态电压的电阻分压器小的多。冲击电阻分压器的阻量稳态电压的电阻分压器小的多。冲击电阻分压器的阻值往往只有值往往只有101020k20k，即使屏蔽技术完善最大为，即使屏蔽技术完善最大为40k40k。在高压试验室中，分压器一般都放在冲击电压发生在高压试验室中，分压器一般都放在冲击电压发生器的附近，而测量仪器放在控制器的附
18、近，而测量仪器放在控制(kngzh)(kngzh)测试室，二者相距数十测试室，二者相距数十米，其间连线常用高频同轴电缆，避免输出波形在这段米，其间连线常用高频同轴电缆，避免输出波形在这段距离受到周围电磁场的干扰。这段电缆可以起到时延的距离受到周围电磁场的干扰。这段电缆可以起到时延的作用，使示波器录到完整的波形。作用，使示波器录到完整的波形。在电缆终端出要并联一个阻值等于在电缆终端出要并联一个阻值等于电缆波阻抗电缆波阻抗Z Z的匹配电阻的匹配电阻R R，以避免，以避免冲击波在终端处的反射。这时低压冲击波在终端处的反射。这时低压臂电阻臂电阻R2R2与电缆的波阻抗与电缆的波阻抗Z Z并联存在并联存在
19、低压臂的等值电阻变为低压臂的等值电阻变为测量回路R=ZZ，vl12u1R1R2去示波器第12页/共66页第十三页，共67页。2 2、电容、电容、电容、电容(dinrng)(dinrng)分压器分压器分压器分压器 用于测量交流高电压和冲击高电压的电容分压器的用于测量交流高电压和冲击高电压的电容分压器的原理原理(yunl(yunl)接线如图，这时接线如图，这时C1C1为高压臂为高压臂C2C2为低压臂。为低压臂。在工频交流电压的作用下，流过两个电容的电流相等，在工频交流电压的作用下，流过两个电容的电流相等，则分压比则分压比 N=u1/u2=(C1+C2)/C1 N=u1/u2=(C1+C2)/C1
20、通常通常C1C2C1C2，所以，所以u2 u1u2 1.3 第24页/共66页第二十五页，共67页。测量方法 按测绝缘(juyun)电阻的方法测15秒和60秒时的电阻再按公式2.极化指数：按测绝缘(juyun)电阻的方法测10分钟和1分钟时的电阻第25页/共66页第二十六页，共67页。三、三、三、三、介质损耗介质损耗介质损耗介质损耗(s(s nho)nho)的测量的测量的测量的测量第26页/共66页第二十七页，共67页。三、三、三、三、介质介质介质介质(jizh)(jizh)损耗的测量损耗的测量损耗的测量损耗的测量 介质的功率损耗和介质损耗角正切介质的功率损耗和介质损耗角正切介质的功率损耗和介
21、质损耗角正切介质的功率损耗和介质损耗角正切tgtg成正比，成正比，成正比，成正比，tg tg是绝缘品质的重要指标，测量是绝缘品质的重要指标，测量是绝缘品质的重要指标，测量是绝缘品质的重要指标，测量tgtg值是判断电气设备绝缘值是判断电气设备绝缘值是判断电气设备绝缘值是判断电气设备绝缘状态的一项灵敏有效的方法。状态的一项灵敏有效的方法。状态的一项灵敏有效的方法。状态的一项灵敏有效的方法。tg tg能反映绝缘的整体性缺陷和小电容试品中的局部能反映绝缘的整体性缺陷和小电容试品中的局部能反映绝缘的整体性缺陷和小电容试品中的局部能反映绝缘的整体性缺陷和小电容试品中的局部性缺陷。由性缺陷。由性缺陷。由性缺
22、陷。由tgtg随电压而变化的曲线，可判断绝缘是否受随电压而变化的曲线，可判断绝缘是否受随电压而变化的曲线，可判断绝缘是否受随电压而变化的曲线，可判断绝缘是否受潮、含有气泡及老化的程度。但不能灵敏的反映大容量潮、含有气泡及老化的程度。但不能灵敏的反映大容量潮、含有气泡及老化的程度。但不能灵敏的反映大容量潮、含有气泡及老化的程度。但不能灵敏的反映大容量发电机、变压器和电力电缆绝缘中的局限性缺陷，这时发电机、变压器和电力电缆绝缘中的局限性缺陷，这时发电机、变压器和电力电缆绝缘中的局限性缺陷，这时发电机、变压器和电力电缆绝缘中的局限性缺陷，这时应尽可能将这些设备分解应尽可能将这些设备分解应尽可能将这些
23、设备分解应尽可能将这些设备分解(fnji)(fnji)，分别测量它们的，分别测量它们的，分别测量它们的，分别测量它们的tgtg。测量测量测量测量tgtg常用高压交流平衡电桥常用高压交流平衡电桥常用高压交流平衡电桥常用高压交流平衡电桥(西林电桥西林电桥西林电桥西林电桥)，不平衡，不平衡，不平衡，不平衡电桥电桥电桥电桥(介质试验器介质试验器介质试验器介质试验器)或低功率因数瓦特表来测量，这里主要或低功率因数瓦特表来测量，这里主要或低功率因数瓦特表来测量，这里主要或低功率因数瓦特表来测量，这里主要介绍西林电桥。介绍西林电桥。介绍西林电桥。介绍西林电桥。第27页/共66页第二十八页，共67页。西林西林
24、西林西林(x ln)(x ln)电桥基本原理电桥基本原理电桥基本原理电桥基本原理西林电桥(din qio)原理接线图UI1 C I2V A P BCNCxRxVR3R4C4D第28页/共66页第二十九页，共67页。UI1 C I2V A P BCNCxRxVR3R4C4D 被试品以并联等值电路(dinl)表示，其等值电容和电阻分别为Cx和Rx；R3为可调的无感电阻；CN为高压标准电容器的电容；C4为可调电容；R4为定值无感电阻；P为交流检流计。调节R3和C4，使电桥达到平衡(pnghng)，即通过检流计P的电流为零，此时有UCA/UAD=UCB/UBD第29页/共66页第三十页，共67页。由于
25、通过桥臂由于通过桥臂CACA和和ADAD，CBCB和和BDBD的电流分别均的电流分别均为为I1I1和和I2I2，所以，所以(su(su y y)各桥各桥臂电压之比即相应的桥臂臂电压之比即相应的桥臂阻抗之比阻抗之比 即即 Z1/Z3=Z2/Z4 Z1/Z3=Z2/Z4 或或 Z1Z4=Z2Z3 Z1Z4=Z2Z3 UI1 C I2V A P BCNCxRxVR3R4C4D式中第30页/共66页第三十一页，共67页。可求得试品电容可求得试品电容CxCx和等值电阻和等值电阻(dinz(dinz)Rx )Rx 介质并联等值电路的介质损耗角正切介质并联等值电路的介质损耗角正切 因为因为=2f=100=2
26、f=100，若取，若取R4=1000/()R4=1000/()则则 tg=C4 tg=C4由于由于tg1tg1，所以，所以图中，图中，A A、B B两处接有放电管两处接有放电管V V，目的是防止，目的是防止R3 R3、C4C4上上出现高电压出现高电压第31页/共66页第三十二页，共67页。实际中，绝大多数电气设备的金属外壳是直接接在接地实际中，绝大多数电气设备的金属外壳是直接接在接地实际中，绝大多数电气设备的金属外壳是直接接在接地实际中，绝大多数电气设备的金属外壳是直接接在接地(jid)(jid)底座上的，即被试品的一极是固定接地底座上的，即被试品的一极是固定接地底座上的，即被试品的一极是固定
27、接地底座上的，即被试品的一极是固定接地(jid)(jid)的，这时得用反的，这时得用反的，这时得用反的，这时得用反接线。接线。接线。接线。在反接线的情况下，电桥调在反接线的情况下，电桥调平衡的过程以及所得的平衡的过程以及所得的tg tg 和和CxCx的关系式均与正接线无异，的关系式均与正接线无异，不同的是接地点移到不同的是接地点移到C C点，原点，原来的两个调节臂直接接到高电来的两个调节臂直接接到高电压下，此时压下，此时R3R3，C4C4，检流计，检流计P P和屏和屏蔽网均处于高电位，故必须保蔽网均处于高电位，故必须保证足够的绝缘水平和采取证足够的绝缘水平和采取(c(c iq iq)可靠可靠的
28、保护措施。的保护措施。A P BCNCxRxR3R4C4CDU 西林电桥反接线原理图第32页/共66页第三十三页，共67页。tg tg测量测量测量测量(cling)(cling)的影响因素的影响因素的影响因素的影响因素外界电磁场的干扰影响：一种是由于存在杂散电容，外界电磁场的干扰影响：一种是由于存在杂散电容，另一种是由于交变磁场感应出干扰磁场。消除方法：将另一种是由于交变磁场感应出干扰磁场。消除方法：将电桥的低压臂和检流计用金属网和屏蔽电缆线加以电桥的低压臂和检流计用金属网和屏蔽电缆线加以(jiy(jiy)屏蔽。屏蔽。温度的影响：温度的影响：一般一般tgtg随温度的增高而增大随温度的增高而增大
29、试验电压的影响：试验电压的影响：良好绝缘在额定电压下，良好绝缘在额定电压下，tg tg值几乎不变（曲线值几乎不变（曲线1 1）；）；tg321Utg与试验电压的典型 关系曲线第33页/共66页第三十四页，共67页。tg tg测量测量测量测量(cling)(cling)的影响因素的影响因素的影响因素的影响因素tg321Utg与试验电压的典型 关系曲线 若绝缘存在空隙或气泡时，当所加电压尚不足以使气泡电离时，其tg与良好绝缘时无差别，但若所加电压能引起气泡电离或发生(fshng)局部放电时，tg随U的升高而迅速增大，电压回落时电离要比电压上升时更强一些，因而会出现闭环曲线（曲线2）；试验电压(di
30、ny)的影响：第34页/共66页第三十五页，共67页。如果绝缘如果绝缘如果绝缘如果绝缘(juyun)(juyun)受潮，则电压较低时受潮，则电压较低时受潮，则电压较低时受潮，则电压较低时 tg tg就已经相当就已经相当(xingdng)(xingdng)大，电压升高时，大，电压升高时，tg tg更将急剧增大；电压回落时，更将急剧增大；电压回落时，tg tg也要比电压上升时更大一些，也要比电压上升时更大一些，因而形成了不闭合的分叉曲线，因而形成了不闭合的分叉曲线，如图如图4-84-8中的曲线中的曲线3 3所示，主要原因所示，主要原因是介质的温度因发热而提高了是介质的温度因发热而提高了右图中：右图
31、中：1-1-良好的绝缘良好的绝缘2-2-绝缘中存在气隙绝缘中存在气隙3-3-受潮绝缘受潮绝缘tg321U tg与试验电压的典型 关系曲线第35页/共66页第三十六页，共67页。试品电容量的影响试品电容量的影响试品电容量的影响试品电容量的影响(y(y ngxingxi ng)ng)：对于电容量较小的试品，测量对于电容量较小的试品，测量tgtg能有效的发现局能有效的发现局部集中性缺陷和整体部集中性缺陷和整体(zhngt(zhngt)分布性缺陷。但对电容分布性缺陷。但对电容量较大的试品，测量量较大的试品，测量tgtg只能发现整体只能发现整体(zhngt(zhngt)分布性分布性缺陷，此时要把它分解成
32、几个彼此绝缘部分的被试缺陷，此时要把它分解成几个彼此绝缘部分的被试品，分别测量各部分的品，分别测量各部分的tgtg值，能有效的发现缺陷。值，能有效的发现缺陷。试品表面(biomin)泄漏的影响：由于试品表面泄漏电阻总是与试品等值电阻Rx相并联，所以会影响tg值。为了排除或减小这种影响，在测试前应清除绝缘表面的积污和水分，必要时还可以在绝缘表面上装设屏蔽极。第36页/共66页第三十七页，共67页。四、四、四、四、工频工频工频工频(nn pn)pn)高电压（交流耐压）高电压（交流耐压）高电压（交流耐压）高电压（交流耐压）实验实验实验实验第37页/共66页第三十八页，共67页。电气设备的绝缘在运行中
33、除了长期受到工作电压（电气设备的绝缘在运行中除了长期受到工作电压（工频交流电压或直流电压）的作用外，还会受到电力系工频交流电压或直流电压）的作用外，还会受到电力系统中可能出现的各种过电压的作用，所以在高压试验室统中可能出现的各种过电压的作用，所以在高压试验室内应能产生出模拟这些作用电压的试验电压（工频交流内应能产生出模拟这些作用电压的试验电压（工频交流高压、直流高压、雷电冲击高压、操作冲击高压等），高压、直流高压、雷电冲击高压、操作冲击高压等），用以考验各种绝缘耐受这些高电压作用的能力。用以考验各种绝缘耐受这些高电压作用的能力。与非破坏性试验相比，绝缘的高电压试验具有直与非破坏性试验相比，绝缘
34、的高电压试验具有直观、可信度高、要求观、可信度高、要求(yoqi)(yoqi)严格等特点，但因它具有破坏性的严格等特点，但因它具有破坏性的性质，所以一般都放在非破坏性试验项目合格通过之后性质，所以一般都放在非破坏性试验项目合格通过之后进行。以避免或减少不必要的损失。进行。以避免或减少不必要的损失。要求要求(yoqi)(yoqi)重点掌握工频交流耐压试验重点掌握工频交流耐压试验第38页/共66页第三十九页，共67页。工频工频工频工频(nn pn)pn)交流耐压实验的意义：交流耐压实验的意义：交流耐压实验的意义：交流耐压实验的意义：1、是考察电气设备主绝缘裕度的主要方法。能对220kv及以下电压等
35、级的电气设备绝缘承受过电压的能力(nngl)综合判据。2、能有效地发现(fxin)绝缘中较危险的集中性缺陷。3、是工程中最易实现和最常用的实验方法。能反应其他过电压的作用。第39页/共66页第四十页，共67页。工频工频工频工频(nn pn)pn)交流耐压实验原理：交流耐压实验原理：交流耐压实验原理：交流耐压实验原理：对电气设备施加高压，其值略高于运行中可能(knng)遇到的过电压。并经历一定的时间（通常为1分钟）。进行观察判定。用毫安表观察泄漏情况，以及声音、气味(qwi)等来判定试品能否通过实验。工频交流耐压实验是破坏性实验，必须在非破坏性实验合格的情况下才能进行。第40页/共66页第四十一
36、页，共67页。工频交流工频交流工频交流工频交流(jioli)(jioli)耐压实验基本接线图：耐压实验基本接线图：耐压实验基本接线图：耐压实验基本接线图：第41页/共66页第四十二页，共67页。第42页/共66页第四十三页，共67页。工频工频工频工频(nn pn)pn)交流耐压实验设备：交流耐压实验设备：交流耐压实验设备：交流耐压实验设备：调压设备(shbi)、试验变压器、测量装置、保护装置。1、调压设备：使实验电压能均匀的在0V至U0 之间升降，不引起(ynq)波性畸变和无很大的电压损耗。调压设备通常用自偶变压器和移圈式调压器。第43页/共66页第四十四页，共67页。单相(dn xin)接触
37、式调压器第44页/共66页第四十五页，共67页。各种(zhn)接触式调压器第45页/共66页第四十六页，共67页。第46页/共66页第四十七页，共67页。移卷调压器第47页/共66页第四十八页，共67页。调压原理(yunl)第48页/共66页第四十九页，共67页。工频工频工频工频(nn pn)pn)交流耐压实验设备：交流耐压实验设备：交流耐压实验设备：交流耐压实验设备：2、高压(goy)试验变压器：产生(chnshng)工频高电压大多为油浸式试验变压器第49页/共66页第五十页，共67页。试验变压器与电力试验变压器与电力试验变压器与电力试验变压器与电力(dinl)(dinl)(dinl)(di
38、nl)变压器的比较变压器的比较变压器的比较变压器的比较 试验变压器电力变压器电压等级更高、容量不大，仅单相电压等级高、容量大，分单相、三相工作在电容性负荷下工作在电感性负荷下允许发生短时短路不允许发生短路工作时间短工作时间长漏磁通较大漏磁通较小温度比较低、无散热要求温度比较高、有散热要求绝缘裕度小绝缘裕度大第50页/共66页第五十一页，共67页。高压试验变压器的特点：高压试验变压器的特点：试验变压器的绝缘裕度不需要取很大，但要严格防试验变压器的绝缘裕度不需要取很大，但要严格防 止和限制止和限制过电压的出现过电压的出现(chxin)(chxin)。试验变压器的容量一般不大试验变压器的容量一般不大
39、 C 试品电容(dinrng)uf；U 实验电压kv 由于试验(shyn)变压器的额定电压很高而容量不大，因而的油箱本体不大，而其高压套管又长又大，这是它外观的一大特点。第51页/共66页第五十二页，共67页。试验变压器连续运行时间不长，发热较轻，因而不需要复杂的冷试验变压器连续运行时间不长，发热较轻，因而不需要复杂的冷却系统，但由于试验变压器的绝缘裕度小、散热却系统，但由于试验变压器的绝缘裕度小、散热 条件差，所以条件差，所以一般在额定电压或额定功率下只能做短时运行。一般在额定电压或额定功率下只能做短时运行。与电力变压器相比，试验变压器的漏抗较大，短路电与电力变压器相比，试验变压器的漏抗较大
40、，短路电 流较小，因而可降低绕组机械强度方面的要求，节省流较小，因而可降低绕组机械强度方面的要求，节省 费用。费用。试验变压器所输出的电压应尽可能是正、负半波试验变压器所输出的电压应尽可能是正、负半波(bn b)(bn b)对称对称 的正弦波形，实际上很难作到，一般采取以下措施：的正弦波形，实际上很难作到，一般采取以下措施：采用优质铁心材料采用优质铁心材料 采用较小的设计磁通密度采用较小的设计磁通密度 选用适宜的调压供电装置选用适宜的调压供电装置 在试验变压器的低压侧在试验变压器的低压侧 跨接若干滤波器。跨接若干滤波器。第52页/共66页第五十三页，共67页。试验试验试验试验(shyn)(sh
41、yn)变压器串级装置变压器串级装置变压器串级装置变压器串级装置 当所需的工频试验电压当所需的工频试验电压 很高时，由于变压器的体积很高时，由于变压器的体积和重量近似与其额定电压的三次方成正比，而其绝缘难和重量近似与其额定电压的三次方成正比，而其绝缘难度和制造价格甚至增加的更多，因此再采用单台变压器度和制造价格甚至增加的更多，因此再采用单台变压器来产生就不恰当了。来产生就不恰当了。一般当一般当U1000kvU1000kv时，均采用若干台试验变压器组成时，均采用若干台试验变压器组成串级装置来满足要求。数台试验变压器串级联接的办串级装置来满足要求。数台试验变压器串级联接的办法是将它们的高压绕组串联起
42、来，使它们的高压侧电法是将它们的高压绕组串联起来，使它们的高压侧电压叠加后得到很高的输出电压，而每台变压器的绝缘压叠加后得到很高的输出电压，而每台变压器的绝缘要求和结构可大大简化，减轻绝缘难度，降低总价格。要求和结构可大大简化，减轻绝缘难度，降低总价格。最常用的串级联接方式是自耦式联接，这时高一级最常用的串级联接方式是自耦式联接，这时高一级变压器的激励电流由前一级变压器高压绕组的一部分（变压器的激励电流由前一级变压器高压绕组的一部分（可称为可称为(chn(chn wi)wi)累接绕组）来供给。累接绕组）来供给。第53页/共66页第五十四页，共67页。串接式工频(n pn)试验变压器 n级串接装
43、置容量(rngling)的利用系数第54页/共66页第五十五页，共67页。工频交流工频交流工频交流工频交流(jioli)(jioli)耐压实验设备：耐压实验设备：耐压实验设备：耐压实验设备：3、R1 保护电阻 保护试验变压器，在试品突然击穿时限制短路电流，同时也限制出现(chxin)在变压器内部纵绝缘上的过电压。4、球隙：保护(boh)试品，实验电压过高时，球隙击穿放电，使试品免受过电压的损害。5、R2 保护电阻 保护球隙，限制球隙的放电电流，以免球隙表面严重铄烧。第55页/共66页第五十六页，共67页。工频交流耐压实验工频交流耐压实验工频交流耐压实验工频交流耐压实验(shyn)(shyn)结
44、果分析：结果分析：结果分析：结果分析：P68P68 实验(shyn)注意事项:P68第56页/共66页第五十七页，共67页。五、直流耐压实验五、直流耐压实验五、直流耐压实验五、直流耐压实验(shyn)(shyn)第57页/共66页第五十八页，共67页。泄漏电流的测量原理和绝缘电阻的测量原理一致。泄漏电流的测量原理和绝缘电阻的测量原理一致。1 1、泄漏电流测量的特点：、泄漏电流测量的特点：、加在试品上的直流高压比兆欧表的工作电压高得、加在试品上的直流高压比兆欧表的工作电压高得多，能发现兆欧表所不能发现的某些多，能发现兆欧表所不能发现的某些(m(m u xi)u xi)缺陷。缺陷。如：分别在如：分
45、别在20kv20kv和和40kv40kv电压下测量额定电压为电压下测量额定电压为35kv35kv及以及以上变压器的上变压器的 泄漏电流值，能相当灵敏的发现瓷套开裂、泄漏电流值，能相当灵敏的发现瓷套开裂、绝缘纸桶沿面炭化、变压器油劣化及内部受潮等缺陷。绝缘纸桶沿面炭化、变压器油劣化及内部受潮等缺陷。、由于施加在试品上的直流高压是逐渐增大的，所、由于施加在试品上的直流高压是逐渐增大的，所以可以在升压过程中监视泄漏电流的增长动向。以可以在升压过程中监视泄漏电流的增长动向。第58页/共66页第五十九页，共67页。2、直流泄漏(xilu)试验接线(1)被试品不接地(jid)第59页/共66页第六十页，共
46、67页。(2)被试品一极接地(jid)(1)被试品不接地(jid)第60页/共66页第六十一页，共67页。(2)被试品一极接地(jid)当被试品一极固定接地(jid)，且接地(jid)线不易解开时，微安表可接在高压侧(a)，此时微安表及其接往试品的高压连线均应加等电位屏蔽(虚线)，使这部分对地杂散电流不流过微安表，从而减小测量误差。当被试品Cx的两极都不直接接地(jid)，则微安表就可以接在Cx低压侧和大地之间(b)，而不必设屏蔽。第61页/共66页第六十二页，共67页。3.试验(shyn)方法被试品额定(dng)电压35kv及以下施加1030kv直流电压被试品额定电压(diny)110kv
47、及以上施加40kv直流电压(diny)试验时按每级0.5倍试验电压分阶段升高每阶段停留1min，读微安表读数即为泄漏电流 绘制泄漏电流与加压时间、泄漏电流与试验电压关系曲线后进行分析第62页/共66页第六十三页，共67页。实验(shyn)判定：逐渐增大施加在试品上 的直流高压，在升压过程中监视泄漏电流的增长(zngzhng)动向。绝缘良好的发电机，泄漏(xilu)电流值较小，且随电压呈线形上升，曲线1所示；如果绝缘受潮，电流值变大，但基本上仍随电压线性上升，曲线2；第63页/共66页第六十四页，共67页。曲线3表示绝缘中已有集中性缺陷，应尽可能找出原因加以(jiy)消除 如果在电压尚不到(b
48、do)直流耐压试验电压Ut 的1/2时，泄漏电流就已急剧上升，如曲线4，则这台发电机甚至在运行电压下就可能发生击穿第64页/共66页第六十五页，共67页。4、微安(wi n)表的保护 测量泄漏电流用的微安表是很灵敏和脆弱的仪表需要并联一保护用的放电(fng din)管F，当流过微安表的电流超过某一定值时，电阻R上的压降将引起F的放电(fng din)而达到保护微安表的目的。电感线圈L：在试品意外击穿时限制电流脉冲并加速F的动作其值在0.11.0H 范围内 并联电容C：可使微安表的指示更加稳定。开关(kigun)S 平时短接，读数时才打开第65页/共66页第六十六页，共67页。感谢您的观看(gunkn)！第66页/共66页第六十七页，共67页。