第9講 絕緣的非破壞性試驗(yàn)(一)

1、第四章第四章 絕緣性能試驗(yàn)絕緣性能試驗(yàn) 一、絕緣監(jiān)測(cè)和診斷的基本概念 進(jìn)行絕緣監(jiān)測(cè)和診斷的原因進(jìn)行絕緣監(jiān)測(cè)和診斷的原因 電力設(shè)備絕緣在運(yùn)行中受到電、熱、機(jī)械、電力設(shè)備絕緣在運(yùn)行中受到電、熱、機(jī)械、 不良環(huán)境等各種因素的作用，其性能將逐漸劣化不良環(huán)境等各種因素的作用，其性能將逐漸劣化 ，以致出現(xiàn)缺陷，造成故障，引起供電中斷。通，以致出現(xiàn)缺陷，造成故障，引起供電中斷。通 過對(duì)絕緣的試驗(yàn)和各種特性的測(cè)量，了解并評(píng)估過對(duì)絕緣的試驗(yàn)和各種特性的測(cè)量，了解并評(píng)估 絕緣在運(yùn)行過程中的狀態(tài)，從而能早期發(fā)現(xiàn)故障絕緣在運(yùn)行過程中的狀態(tài)，從而能早期發(fā)現(xiàn)故障 的技術(shù)稱為絕緣的監(jiān)測(cè)和診斷技術(shù)。的技術(shù)稱為絕緣的監(jiān)測(cè)和診斷

2、技術(shù)。 絕緣的監(jiān)測(cè)和診斷技術(shù)分類：絕緣的監(jiān)測(cè)和診斷技術(shù)分類： 1. 按對(duì)設(shè)備造成的影響程度分類（兩類）按對(duì)設(shè)備造成的影響程度分類（兩類） （1）非破壞性試驗(yàn)，亦稱絕緣特性試驗(yàn)：非破壞性試驗(yàn)，亦稱絕緣特性試驗(yàn)：在較低電壓下或用 其它不會(huì)損傷絕緣的方法來測(cè)量絕緣的各種情況，從而判斷絕緣 內(nèi)部的缺陷揭示絕緣缺陷的不同性質(zhì)和發(fā)展程度。 包含的種類：絕緣電阻試驗(yàn)、介質(zhì)損耗角正切試驗(yàn)、局部放 電試驗(yàn)、絕緣油的氣相色譜分析等 （2 2）破壞性試驗(yàn)，即耐壓試驗(yàn)）破壞性試驗(yàn)，即耐壓試驗(yàn)：以高于設(shè)備的正常運(yùn)行電壓 來考核設(shè)備的電壓耐受能力和絕緣水平。耐壓試驗(yàn)對(duì)絕緣的考驗(yàn) 嚴(yán)格，能保證絕緣具有一定的絕緣水平或裕度；

3、缺點(diǎn)可能在試驗(yàn) 時(shí)給絕緣造成一定的損傷 包含的種類：交流耐壓試驗(yàn)、直流耐壓試驗(yàn)、雷電沖擊耐壓 試驗(yàn)及操作沖擊耐壓試驗(yàn) 按照設(shè)備是否帶電的方式分類（兩類）按照設(shè)備是否帶電的方式分類（兩類） （1 1）在監(jiān)測(cè)和診斷時(shí)，要求被試設(shè)備在監(jiān)測(cè)和診斷時(shí)，要求被試設(shè)備退出運(yùn)行狀態(tài)退出運(yùn)行狀態(tài) ，通常是周期性間斷地施行，試驗(yàn)周期由，通常是周期性間斷地施行，試驗(yàn)周期由電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn) 規(guī)程（規(guī)程（DL/T 596DL/T 596）規(guī)定）規(guī)定 特點(diǎn)：特點(diǎn)：可采用破壞性試驗(yàn)和非破壞性試驗(yàn)兩種方式，兩種方式是相輔 相成的。耐壓試驗(yàn)往往是在非破壞性試驗(yàn)之后才進(jìn)行。缺點(diǎn)是對(duì)絕緣耐 壓水平的判斷比較間接

4、，尤其對(duì)于周期性的離線試驗(yàn)更不易判斷準(zhǔn)確。 （2 2）在在被試設(shè)備處于被試設(shè)備處于帶電運(yùn)行狀態(tài)帶電運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)設(shè)備的絕緣，對(duì)設(shè)備的絕緣 狀況進(jìn)行連續(xù)或定時(shí)的監(jiān)測(cè)，通常是自動(dòng)進(jìn)行的。狀況進(jìn)行連續(xù)或定時(shí)的監(jiān)測(cè)，通常是自動(dòng)進(jìn)行的。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：只能采用非破壞性試驗(yàn)方式。只能采用非破壞性試驗(yàn)方式。由于可連續(xù)監(jiān)測(cè)，除測(cè)定絕緣特由于可連續(xù)監(jiān)測(cè)，除測(cè)定絕緣特 性的數(shù)值外，還可分析特性隨時(shí)間的變化趨勢(shì)，從而顯著提高了其判斷性的數(shù)值外，還可分析特性隨時(shí)間的變化趨勢(shì)，從而顯著提高了其判斷 的準(zhǔn)確性的準(zhǔn)確性 2. 絕緣預(yù)防性試驗(yàn)概念：絕緣預(yù)防性試驗(yàn)概念： 為了對(duì)絕緣狀態(tài)作出判斷，需對(duì)絕緣為了對(duì)絕緣狀態(tài)作出判斷，需對(duì)

5、絕緣 進(jìn)行各種試驗(yàn)和監(jiān)測(cè)，通稱為絕緣預(yù)進(jìn)行各種試驗(yàn)和監(jiān)測(cè)，通稱為絕緣預(yù) 防性試驗(yàn)。防性試驗(yàn)。 絕緣的監(jiān)測(cè)和診斷技術(shù)的三個(gè)基本環(huán)節(jié)絕緣的監(jiān)測(cè)和診斷技術(shù)的三個(gè)基本環(huán)節(jié) (1). (1). 傳感器與測(cè)量方法：傳感器與測(cè)量方法：正確選用各種傳感器及測(cè)正確選用各種傳感器及測(cè) 量手段，檢測(cè)或監(jiān)測(cè)被試對(duì)象的種種特性，采集各量手段，檢測(cè)或監(jiān)測(cè)被試對(duì)象的種種特性，采集各 種特性參數(shù)；種特性參數(shù)； (2).(2).數(shù)據(jù)處理：數(shù)據(jù)處理：對(duì)原始的雜亂信息加以分析處理對(duì)原始的雜亂信息加以分析處理( (數(shù)數(shù) 據(jù)處理據(jù)處理) )，去除干擾，提取反映被試對(duì)象運(yùn)行狀態(tài)最，去除干擾，提取反映被試對(duì)象運(yùn)行狀態(tài)最 敏感、有效的特征參

6、數(shù)；敏感、有效的特征參數(shù)； (3).(3).絕緣診斷：絕緣診斷：根據(jù)提取的特征參數(shù)和對(duì)絕緣老化根據(jù)提取的特征參數(shù)和對(duì)絕緣老化 過程的知識(shí)以及運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，參照有關(guān)規(guī)程對(duì)絕緣運(yùn)過程的知識(shí)以及運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，參照有關(guān)規(guī)程對(duì)絕緣運(yùn) 行狀態(tài)進(jìn)行識(shí)別、判斷，即完成診斷過程。并對(duì)絕行狀態(tài)進(jìn)行識(shí)別、判斷，即完成診斷過程。并對(duì)絕 緣的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)，從而對(duì)故障提供預(yù)警，并緣的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)，從而對(duì)故障提供預(yù)警，并 能為下一步的維修決策提供技術(shù)根據(jù)。能為下一步的維修決策提供技術(shù)根據(jù)。 3. 絕緣診斷規(guī)則：絕緣診斷規(guī)則： 規(guī)則分類：規(guī)則分類：邏輯診斷，模糊診斷，統(tǒng)計(jì)診斷邏輯診斷，模糊診斷，統(tǒng)計(jì)診斷 （1 1）邏輯診斷邏

7、輯診斷 邏輯診斷中將特征只歸結(jié)為邏輯診斷中將特征只歸結(jié)為“有有”和和“無無 ”兩種兩種( (或特征參數(shù)大于某給定的閾值則為或特征參數(shù)大于某給定的閾值則為“ 有有”該特征，否則為該特征，否則為“無無”) )，診斷對(duì)象的狀，診斷對(duì)象的狀 態(tài)同樣只歸結(jié)為態(tài)同樣只歸結(jié)為“有有”和和“無無”，或，或“好好”和和 “壞壞”兩種，即特征和狀態(tài)均采用二值邏輯量?jī)煞N，即特征和狀態(tài)均采用二值邏輯量 來描述。來描述。 邏輯診斷簡(jiǎn)單明了，應(yīng)用較廣，但把問題邏輯診斷簡(jiǎn)單明了，應(yīng)用較廣，但把問題 過于簡(jiǎn)化，診斷準(zhǔn)確度較低過于簡(jiǎn)化，診斷準(zhǔn)確度較低 。 （2）模糊診斷）模糊診斷 考慮到被試對(duì)象的特征及狀態(tài)評(píng)價(jià)的主觀考慮到被試

8、對(duì)象的特征及狀態(tài)評(píng)價(jià)的主觀 不確定性，即模糊性，許多情況不能簡(jiǎn)單地用不確定性，即模糊性，許多情況不能簡(jiǎn)單地用 “有有”、“無無”和和“好好”、“壞壞”來評(píng)定。模來評(píng)定。模 糊診斷中被試對(duì)象的特征和狀態(tài)不用二值邏輯糊診斷中被試對(duì)象的特征和狀態(tài)不用二值邏輯 量描述，而用多值邏輯的特征函數(shù)來描述，如量描述，而用多值邏輯的特征函數(shù)來描述，如 某特征某特征“很強(qiáng)很強(qiáng)”、“強(qiáng)強(qiáng)”、“一般一般”、“弱弱” 、“很弱很弱”，某故障，某故障“嚴(yán)重嚴(yán)重”、“較嚴(yán)重較嚴(yán)重”、 “一般一般”、“輕微輕微”、“無無”等，然后按特征等，然后按特征 或狀態(tài)參數(shù)的取值量確定歸入某一類別。如采或狀態(tài)參數(shù)的取值量確定歸入某一類別

9、。如采 用連續(xù)變化的特征函數(shù)，判斷可更加準(zhǔn)確。用連續(xù)變化的特征函數(shù)，判斷可更加準(zhǔn)確。 （3）統(tǒng)計(jì)診斷）統(tǒng)計(jì)診斷 考慮到被試對(duì)象特征參數(shù)分布的不確定性，即考慮到被試對(duì)象特征參數(shù)分布的不確定性，即 統(tǒng)計(jì)性。對(duì)于處于同樣狀態(tài)的同類設(shè)備，其特統(tǒng)計(jì)性。對(duì)于處于同樣狀態(tài)的同類設(shè)備，其特 征參數(shù)并不相同，而按一定的統(tǒng)計(jì)規(guī)律分布。征參數(shù)并不相同，而按一定的統(tǒng)計(jì)規(guī)律分布。 利用這些規(guī)律進(jìn)行絕緣診斷利用這些規(guī)律進(jìn)行絕緣診斷 (a) (a) 絕緣完好和損壞時(shí)絕緣完好和損壞時(shí) (b)(b)兩者重疊圖兩者重疊圖 概率密度曲線不重疊概率密度曲線不重疊 某特征參數(shù)的概率密度某特征參數(shù)的概率密度 N-統(tǒng)計(jì)圖 - 1 2 0

10、0 - 8 0 0 - 4 0 0 0 4 0 0 8 0 0 51 01 52 0 ( m s ) 0 1 2 0 0 線路絕緣子嚴(yán)重電 暈放電波形 060120180240300360 0 100 200 線路絕緣子三相中其中一相存在 電暈的N-圖 060120180240300360 0 2000 4000 6000 三相中其中兩相存在電暈的N-圖 4.1 4.1 絕緣電阻試驗(yàn)絕緣電阻試驗(yàn) u電氣設(shè)備的絕緣，其等值電路往往是電阻電容 的混合電路。 吸收電流：由空間電荷極化造成的位移電流吸收電流：由空間電荷極化造成的位移電流 一、主要參數(shù)及技術(shù)指標(biāo)一、主要參數(shù)及技術(shù)指標(biāo) 21 1 20 2

11、1 2 10 CC C UU CC C UU 21 2 2 21 1 1 RR R UU RR R UU t t e RR R CC C RR R Uu e RR R CC C RR R Uu 21 2 21 1 21 2 2 21 1 21 2 21 1 1 21 21 21 )( RR RR CC 電流變化規(guī)律電流變化規(guī)律 t e RRRRCC CRCRU RR U dt du C R u i 2121 2 21 2 1122 21 1 1 1 1 )()( )( 泄漏電流泄漏電流Ig吸收電流吸收電流ia 當(dāng)絕緣嚴(yán)重受潮或出現(xiàn)導(dǎo)電性當(dāng)絕緣嚴(yán)重受潮或出現(xiàn)導(dǎo)電性 缺陷時(shí)，缺陷時(shí)，R1、R2或兩

12、者之和顯或兩者之和顯 著減小，著減小，Ig大大增加，而大大增加，而Ia迅迅 速衰減速衰減 21 21 21 )( RR RR CC 絕緣電阻絕緣電阻 t t eCRCRRRCC RRRRCC e RRRRCC CRCRU RR U U i U tR 2 112221 2 21 2121 2 21 2121 2 21 2 1122 21 )()( )()( )()( )( )( 所測(cè)絕緣電阻是隨測(cè)量時(shí)間變化而變化的，只有當(dāng)所測(cè)絕緣電阻是隨測(cè)量時(shí)間變化而變化的，只有當(dāng)t 時(shí)，其測(cè)量值為時(shí)，其測(cè)量值為R=R，但在絕緣電阻試驗(yàn)中，特別是電容量，但在絕緣電阻試驗(yàn)中，特別是電容量 較大時(shí)，很難短時(shí)測(cè)量到較

13、大時(shí)，很難短時(shí)測(cè)量到R的值，反之，如絕緣受潮或出現(xiàn)的值，反之，如絕緣受潮或出現(xiàn) 貫穿性導(dǎo)電通道，則不僅穩(wěn)定的電阻值較低，而且很快會(huì)達(dá)貫穿性導(dǎo)電通道，則不僅穩(wěn)定的電阻值較低，而且很快會(huì)達(dá) 到穩(wěn)定值。因此，在實(shí)際測(cè)試中，對(duì)某些容量較大或不均勻到穩(wěn)定值。因此，在實(shí)際測(cè)試中，對(duì)某些容量較大或不均勻 的絕緣被試品，往往用測(cè)吸收比的方法。的絕緣被試品，往往用測(cè)吸收比的方法。 吸收比K： 定義：加壓60秒時(shí)的絕緣電阻與15秒時(shí)絕緣電阻的比值 利用K值判斷絕緣的狀況：K值越大，吸收現(xiàn)象越顯著；當(dāng)絕緣狀況良好時(shí)， K值遠(yuǎn)大于1；絕緣受潮時(shí)，K值變??；一般認(rèn)為如K1.3時(shí)就可以判斷絕緣可 能受潮。（一般是將R值與

14、K值結(jié)合起來考慮，比較準(zhǔn)確） 對(duì)大電容量試品（也稱極化指數(shù)P）： 為加壓10分鐘時(shí)的絕緣電阻與1分鐘時(shí)絕緣電阻的比值。 電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程等規(guī)定： 電力變壓器及大型發(fā)電機(jī)凡采用瀝青浸膠及烘卷云母絕緣者：K值應(yīng)不 小于1.3，P值應(yīng)不小于1.5；大型發(fā)電機(jī)采用環(huán)氧粉云母者：K值應(yīng)不小于 1.6，P應(yīng)不小于2.0； 發(fā)電機(jī)容量在200MW及以上，推薦測(cè)量K2值（加壓10分鐘時(shí)的絕緣電 阻與1分鐘時(shí)電阻之比值）。 ss RRK 1560 / min1min102 / RRK 絕緣狀態(tài)的判定 若絕緣內(nèi)部有集中性導(dǎo)電通道，或絕緣嚴(yán)重受潮，則電阻R1 、 R2會(huì)顯著降低，泄漏電流大大增加，時(shí)間常數(shù)大為

15、減小，吸收電流 迅速衰減。即使絕緣部分受潮，只要R1與R2中的一個(gè)數(shù)值降低，值 也會(huì)大為減小，吸收電流仍會(huì)迅速衰減，仍可造成吸收比K（及極化 指數(shù)P，下同）的下降。當(dāng)K1或接近于1，則設(shè)備基本喪失絕緣能力 。 K1.3時(shí)，就可判斷絕緣可能受潮時(shí)，就可判斷絕緣可能受潮 。 不同絕緣狀態(tài)下的絕緣電阻的變化曲線 二、試驗(yàn)設(shè)備與試驗(yàn)方法二、試驗(yàn)設(shè)備與試驗(yàn)方法 絕緣電阻表 手搖式絕緣電阻表 電源電壓產(chǎn)生方式 電子式絕緣電阻表 17 手搖式絕緣電阻表手搖式絕緣電阻表 采用流比計(jì)的測(cè)量結(jié)構(gòu) 手搖式絕緣電阻表原理接線圖手搖式絕緣電阻表原理接線圖 流比計(jì)的電流線圈流比計(jì)的電流線圈L1和和L2的繞向相反的繞向相反

16、 ，固定在同一轉(zhuǎn)子上，并可帶動(dòng)轉(zhuǎn)子旋，固定在同一轉(zhuǎn)子上，并可帶動(dòng)轉(zhuǎn)子旋 轉(zhuǎn)。由于轉(zhuǎn)軸上沒有裝彈簧游絲，當(dāng)線轉(zhuǎn)。由于轉(zhuǎn)軸上沒有裝彈簧游絲，當(dāng)線 圈中沒有電流流過時(shí)，指針可停留在任圈中沒有電流流過時(shí)，指針可停留在任 一偏轉(zhuǎn)角度一偏轉(zhuǎn)角度位置。位置。 當(dāng)搖動(dòng)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生一直流電壓當(dāng)搖動(dòng)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生一直流電壓U時(shí)，時(shí)， I1流過線圈流過線圈1，產(chǎn)生力矩，產(chǎn)生力矩M1 I2流過流過RxR2，產(chǎn)生力矩，產(chǎn)生力矩M2， 角度角度反映力矩差反映力矩差 當(dāng)指針轉(zhuǎn)到一定角度，轉(zhuǎn)矩平衡，即當(dāng)指針轉(zhuǎn)到一定角度，轉(zhuǎn)矩平衡，即M1=M2, f F F I I 1 2 2 1 )( 1 2 2 1 x x Rf R RR f

17、I I f Rx絕緣電阻絕緣電阻 18 手搖式絕緣電阻表手搖式絕緣電阻表 1-電纜金屬鎧裝；電纜金屬鎧裝；2-電纜絕緣；電纜絕緣；3-導(dǎo)電芯線導(dǎo)電芯線 絕緣電阻表有線路端子絕緣電阻表有線路端子L，接地，接地 端子端子E，屏蔽（或保護(hù)）端子，屏蔽（或保護(hù)）端子G 三個(gè)接線端子，被試品絕緣在三個(gè)接線端子，被試品絕緣在L 和和E之間。之間。 其中其中G用以消除絕緣被試品表面用以消除絕緣被試品表面 泄漏電流的影響；泄漏電流的影響； 從流計(jì)比的原理可看出，儀表的讀數(shù)與手搖式發(fā)電機(jī)的輸出電壓從流計(jì)比的原理可看出，儀表的讀數(shù)與手搖式發(fā)電機(jī)的輸出電壓 或轉(zhuǎn)速絕對(duì)值的關(guān)系不大，要保持轉(zhuǎn)速的恒定。或轉(zhuǎn)速絕對(duì)值的關(guān)

18、系不大，要保持轉(zhuǎn)速的恒定。 注意注意：當(dāng)被試品電容量較大時(shí)，測(cè)量后須先將絕緣電阻表從測(cè)量當(dāng)被試品電容量較大時(shí)，測(cè)量后須先將絕緣電阻表從測(cè)量 回路中斷開，然后才停止轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電機(jī)，以免被試品的電容電壓損壞回路中斷開，然后才停止轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電機(jī)，以免被試品的電容電壓損壞 儀表。儀表。 19 電子式絕緣電阻表電子式絕緣電阻表 測(cè)量原理與手搖式絕緣電阻表的測(cè)量原理一樣， 只是電源的產(chǎn)生方式不一樣，是由電池供電或是 220V交流電源供電。 測(cè)試方法： 電子式電阻表自動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)所需的直流電壓值， 在被測(cè)試品上產(chǎn)生一個(gè)泄漏電流，通過泄漏電流 大小，經(jīng)過電路換算，得出一個(gè)絕緣電阻。 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 1、體積小、重量輕，有

19、模擬指針式和數(shù)字顯示兩種。 2、不怕短路測(cè)試，不怕被測(cè)試品電流反擊，自動(dòng)對(duì)被測(cè)試品放電； 3、測(cè)試方便，精度高，自動(dòng)化程度高； 絕緣電阻試驗(yàn)的用途絕緣電阻試驗(yàn)的用途 可發(fā)現(xiàn) 兩極間有穿透性的導(dǎo)電通道 受潮 表面污垢（比較有無屏蔽極時(shí)的值即可） 不可發(fā)現(xiàn) 絕緣中的局部缺陷（裂縫、氣泡、開裂等） 絕緣的老化（仍保持高阻值） 三、泄漏電流的測(cè)量三、泄漏電流的測(cè)量 （1）試驗(yàn)電壓高，能發(fā)現(xiàn)兆歐表所不能發(fā)現(xiàn)的某些缺陷）試驗(yàn)電壓高，能發(fā)現(xiàn)兆歐表所不能發(fā)現(xiàn)的某些缺陷 （2）施加的直流電壓逐漸升高，可觀察泄漏電流的變化，以判斷絕緣狀況。）施加的直流電壓逐漸升高，可觀察泄漏電流的變化，以判斷絕緣狀況。 實(shí)際上也

20、是為了測(cè)量絕緣電阻，只是試驗(yàn)電壓較高，有可能發(fā)現(xiàn)尚未實(shí)際上也是為了測(cè)量絕緣電阻，只是試驗(yàn)電壓較高，有可能發(fā)現(xiàn)尚未 完全貫通的集中性缺陷或其他絕緣弱點(diǎn)，測(cè)試靈敏度較高完全貫通的集中性缺陷或其他絕緣弱點(diǎn)，測(cè)試靈敏度較高 如圖，交流電源經(jīng)整流輸出如圖，交流電源經(jīng)整流輸出 直流高壓，泄漏電流用設(shè)置于被直流高壓，泄漏電流用設(shè)置于被 試品的高壓端或低壓端的微安表試品的高壓端或低壓端的微安表 進(jìn)行測(cè)量。進(jìn)行測(cè)量。 如果微安表在高壓端處，此時(shí)需要如果微安表在高壓端處，此時(shí)需要 將微安表及其與被試品相連的高壓將微安表及其與被試品相連的高壓 引線加以等電位屏蔽，可將這部分引線加以等電位屏蔽，可將這部分 對(duì)地的雜散

21、電流（電暈、泄漏電流）對(duì)地的雜散電流（電暈、泄漏電流） 不流過微安表，以減小測(cè)量誤差。不流過微安表，以減小測(cè)量誤差。 泄漏電流大小與設(shè)備絕緣狀態(tài)泄漏電流大小與設(shè)備絕緣狀態(tài) 1絕緣良好絕緣良好 2絕緣受潮絕緣受潮 3絕緣中有集中性缺陷絕緣中有集中性缺陷 4絕緣中有危險(xiǎn)的集中性缺陷絕緣中有危險(xiǎn)的集中性缺陷 油浸電力變壓器繞組泄漏電流允許值油浸電力變壓器繞組泄漏電流允許值 4.2 4.2 介質(zhì)損耗角正切的測(cè)量介質(zhì)損耗角正切的測(cè)量 u與絕緣電阻的測(cè)量相比，介質(zhì)損耗因數(shù)是表征絕緣功 率損耗大小的特征參數(shù)，與絕緣的體積大小無關(guān)。 utg在反映集中缺陷時(shí)不靈敏，集中缺陷處的介質(zhì)損耗 占被試絕緣全部介質(zhì)損耗中

22、的比重就小，容性電流幾 乎不變，測(cè)tg法適合檢測(cè)分布性的絕緣缺陷。 4.2.1 可檢測(cè)的缺陷種類可檢測(cè)的缺陷種類 xxR CUI UI P P tg 1 c r c r 4.2.24.2.2測(cè)量原理測(cè)量原理 一、平衡測(cè)量法（高壓高壓西林電橋）西林電橋） 1. 1.測(cè)量原理測(cè)量原理 高壓臂：高壓臂： 被試品（由泄漏電阻Rx與電容Cx并聯(lián)） 無損耗的標(biāo)準(zhǔn)電容CN 低壓臂：低壓臂： 可調(diào)無感電阻R3（Z3） 無感電阻R4和可調(diào)電容C4的并聯(lián)（Z4） 電橋平衡：電橋平衡：檢流計(jì)G檢零 保護(hù)：放電管（當(dāng)電壓超過閥值才放電 接地） 西林電橋的基本回路 電橋的平衡條件電橋的平衡條件 電橋的平衡條件： N 3

23、 4 4 j 1 j 1 j 1 C R C R C R x x NXNX NX YYYYZZZZ Z Z Z Z 3434 43 44 x 1 RC RC tg x )0(tg 1 1 3 4 2 N 3 4 Nx C R R tg C R R C 公式公式 因?yàn)?2f=100， tg=R4C4=C4106 式中C4的單位是F 4 4 10 取R 44 x 1 RC RC tg x 若C4以F計(jì)則可得到 tg=C4 28 高壓西林電橋測(cè)量 u屏蔽線 一般是用屏蔽線從其低壓端連 接到低壓橋臂上，使人和被 試品是同等電位，不對(duì)其他 物體放電，則人在低壓橋臂 上調(diào)節(jié)R3和C4就很安全。而且 測(cè)量的

24、準(zhǔn)確度高。 但是這種方法要求被試品高低壓 端均對(duì)地絕緣。因?yàn)檫@種接 線時(shí)，人和試品均是高電位 ，必須對(duì)地絕緣，否則相當(dāng) 于人體直接接地。 u一般采用反接線實(shí)驗(yàn)法 反接法反接法 適用情況：金屬外殼直接適用情況：金屬外殼直接 放在底座上（絕大多數(shù)電放在底座上（絕大多數(shù)電 氣設(shè)備）氣設(shè)備） 當(dāng)電橋電壓不高時(shí)（如當(dāng)電橋電壓不高時(shí)（如 10kV），可用絕緣材料），可用絕緣材料 做操作把手；當(dāng)電橋電壓做操作把手；當(dāng)電橋電壓 較高時(shí)，操作者與橋本體較高時(shí)，操作者與橋本體 在法拉第籠內(nèi)，使操作者在法拉第籠內(nèi)，使操作者 與與R3、R4、C4處于等電處于等電 位。位。 2 2. tg測(cè)量中的電磁干擾和抗干擾措施

25、1) 測(cè)量中的電磁干擾 u 靜電干擾：是一種電容性耦合 干擾，其干擾源為周圍的高壓帶電 體，包括電橋的高壓引線，附近具 有高電位的設(shè)備等。高壓干擾源通 過雜散電容對(duì)電橋各節(jié)點(diǎn)注入電流 ，從而使各橋臂的電壓發(fā)生變化， 影響橋臂平衡，產(chǎn)生測(cè)量誤差。 u 磁場(chǎng)干擾：電橋接線內(nèi)感應(yīng)干 擾電勢(shì) ，影響平衡 2） 屏蔽 如圖所示，將電橋的 低壓部分（包括被試品 的低壓電極在內(nèi)）用接 地的金屬網(wǎng)屏蔽起來， 可基本消除電磁干擾導(dǎo) 致的誤差。 2 2. tg測(cè)量中的電磁干擾和抗干擾措施 抗干擾措施抗干擾措施 （2）采用移相電源 由于干擾源的相位一般是無 法改變的，因此，可以通過改變電源的相位 ，使得電源的相位和

26、干擾的相位同相或反相 ，來達(dá)到消除或減少同頻率干擾的目的。 （3）倒相法 測(cè)量時(shí)將電源正接和反接各測(cè)量一 次，測(cè)得兩組結(jié)果tg1、Cx1和tg2、Cx2, 然后 計(jì)算求得tg和Cx： 現(xiàn)場(chǎng)的試品：現(xiàn)場(chǎng)的試品：難以實(shí)現(xiàn)屏蔽，故 干擾較嚴(yán)重 兩次測(cè)量法（倒相法）：兩次測(cè)量法（倒相法）：第一次 測(cè)得tg1和Cx1，然后倒換試驗(yàn)變 壓器原邊電源線的兩頭(試驗(yàn)電 壓U的相位轉(zhuǎn)180)，測(cè)得第二次 的數(shù)值tg2和Cx2，可用下式計(jì)算 得準(zhǔn)確的tg和Cx值： 西林電橋的基本回路 兩次測(cè)量法（倒相法） 21 2211 xx xx CC tgCtgC tg 2 21xx CC C 倒相法原理倒相法原理 2 CC Cx 2/ )( ) 2/ )( 2/ )( x2x1 21 21 2211 21 2211 2121 2121 故 又UCUCC CC tgCtgC UCUC UtgCUtgC II II II II I I tg xxx xx xx xx xx cC RR cC RR C R xxxx 二、角差測(cè)量法（諧波波形分析法）二、角差測(cè)量法（諧波波形分析法） 原理：通過直接測(cè)量電壓和電流的角差來測(cè)量tg 方法：同時(shí)測(cè)量流過標(biāo)準(zhǔn)電容器電流（其相角與流過試 品的容性電流的相角一致）和流過試品的電流（全電 流），得到二者之間的相