交接試驗(yàn)與調(diào)試方法

1、電氣試驗(yàn)與調(diào)試技術(shù)電氣試驗(yàn)與調(diào)試技術(shù)祝慶二零零六年元月目錄第一章常規(guī)試驗(yàn)方法3第一節(jié)絕緣電阻測試3第二節(jié)直流電阻測試6第三節(jié)直流耐壓及泄漏電流試驗(yàn)7第四節(jié)介質(zhì)損耗因數(shù)tgS試驗(yàn)10第五節(jié)交流耐壓試驗(yàn)13第六節(jié)絕緣油試驗(yàn)取樣方法20第二章單體交接試驗(yàn)23第一節(jié)總則23第二節(jié)容量6000kW及以上的同步發(fā)電機(jī)24第三直流電機(jī)35第四節(jié)交流異步電動(dòng)機(jī)36第五節(jié)變壓器試驗(yàn)38第六節(jié)互感器42第七節(jié)真空斷路器49第八節(jié)六氟化硫斷(SF6)路器50第九節(jié)六氟化硫封閉式組合電器(GIS)52第十節(jié)隔離開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)及高壓熔斷器53第十一節(jié)套管54第十二節(jié)懸式絕緣子和支柱絕緣子55第十三節(jié)電力電纜56第十四節(jié)

2、電容器56第十五節(jié)絕緣油57第十六節(jié)金屬氧化物避雷器59第十七節(jié)電除塵器60第十八節(jié)二次回路61第三章電氣分系統(tǒng)及整套調(diào)試62第一節(jié)電氣調(diào)試概述62第二節(jié)調(diào)試工作的組織形式63第三節(jié)電氣設(shè)備試驗(yàn)64第四節(jié)廠用電系統(tǒng)受電66第五節(jié)機(jī)組整套啟動(dòng)68第六節(jié)廠用電源核相和切換73第七節(jié)技術(shù)資料的整理和技術(shù)總結(jié)74第一章常規(guī)試驗(yàn)方法第一節(jié)絕緣電阻測試測量電氣設(shè)備的絕緣電阻，是檢查其絕緣狀態(tài)最簡便的方法，在現(xiàn)場普遍采用兆歐表或電動(dòng)搖表進(jìn)行測量。絕緣電阻測量，能發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備導(dǎo)電部分影響絕緣的異物，絕緣局部或整體受潮和臟污，絕緣嚴(yán)重老化，絕緣擊穿和嚴(yán)重?zé)崂匣热毕?。因此，測量絕緣電阻是電氣試驗(yàn)人員應(yīng)掌握的基本

3、方法。絕緣電阻、吸收比和極化指數(shù)1、絕緣電阻絕緣電阻是在絕緣體的臨近電壓以下，施加的直流電壓UD,與其所含的離子沿電場方向移動(dòng)形成的電導(dǎo)電流Ig,應(yīng)用歐姆定律即可得出，即：Ri=UD/Ig式中：Ri絕緣電阻（歐姆）UD-直流電壓（伏）Ig電導(dǎo)電流（安）如果施加得直流電壓UD超過絕緣得臨界電壓值，就會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生電子電導(dǎo)電流，絕緣電阻將急劇下降，這樣，在高電壓作用下絕緣就遭到了損傷，甚至可能擊穿。所以一般測試電壓不能選擇太高，使用時(shí)應(yīng)根據(jù)設(shè)備電壓等級，選擇測試電壓。對于單一的絕緣體（如瓷質(zhì)或玻璃絕緣子、塑料、酚醛絕緣板測量及棒材等），多為外絕緣，在直流電壓作用下，其電導(dǎo)電流瞬間即可達(dá)到穩(wěn)定值，所以測

4、量這類絕緣體的絕緣電阻時(shí)，也很快就達(dá)到了穩(wěn)定值。在高壓工程上用的內(nèi)絕緣，大部分是多層絕緣。如電機(jī)絕緣中用的云母帶就是用膠把紙、綢或玻璃皮和云母片粘合而制成的，電纜和變壓器等絕緣中用的油和紙等。多層絕緣在直流電壓作用下，會(huì)產(chǎn)生多種極化，且從極化開始到完成需要相當(dāng)長的時(shí)間。通常利用多層絕緣的設(shè)備絕緣電阻隨時(shí)間的變化關(guān)系，作為絕緣狀態(tài)的判斷依據(jù)。當(dāng)在多層絕緣體上施加直流電壓后，其中便由三種電流產(chǎn)生，即電導(dǎo)電流、電容電流和吸收電流。在直流 電壓作用下， 多層絕緣體 的絕緣電阻 圖如下所示。多層絕緣的等值電路圖中R之路中的電流代表電導(dǎo)電流Ig。C1之路中的電流代表電容電流Ic,R、C之路中的電流代表吸收

5、電流Ia。這三種電流值的變化能反應(yīng)絕緣電阻的大小。即隨加電壓時(shí)間的增長，這三種電流的總和值下降，而絕緣電阻值相應(yīng)的增大。對于具有多層絕緣的大容量設(shè)備，這種吸收現(xiàn)象就更明顯。因?yàn)榭傠娏麟S著時(shí)間的衰減，經(jīng)過一定時(shí)間后，才趨于電導(dǎo)電流的數(shù)值。因此通常要求加壓1分鐘（或10分鐘）后，讀取絕緣值，才能代表真實(shí)的絕緣電阻值。吸收比2、吸收比不同的絕緣設(shè)備，在相同電壓下，其總電流隨時(shí)間下降的曲線不同。即使同一設(shè)備，絕緣受潮或有缺陷時(shí)，其總電流也要發(fā)生變化。當(dāng)絕緣受潮或有缺陷時(shí)，電流的吸收現(xiàn)象不明顯，總電流隨著時(shí)間下降較緩慢。如同所示，在相同時(shí)間內(nèi)電流的比值就不一樣。如圖中a的i15/i60大于途中b的i15

6、/i60即可說明。至綠爰環(huán)（b；絕境受重因此，同一絕緣設(shè)備，根據(jù)i15/i60變化，就可以初步判斷絕緣的狀況。通常以絕緣電阻的比值表示，即：K=R60/R15=i15/i60式中：i15、R15一加壓15秒時(shí)的電流和相應(yīng)的絕緣電阻。I60、R60一加壓60秒時(shí)的電流和相應(yīng)的絕緣電阻。K一吸收比一般將60秒和15秒時(shí)絕緣電阻的比值R60/R15,通稱為吸收比，測量這一比值的試驗(yàn)叫做吸收比試驗(yàn)。絕緣受潮時(shí)K最小為1,干燥時(shí)K均大于1。3、極化指數(shù)由于吸收比K判斷絕緣狀況有不確定性，特別是對于300MW、600MW工程配套的大型變壓器，吸收時(shí)間常數(shù)T較大，往往不能取得大的吸收比。而絕緣電阻10分鐘彳

7、1與1分鐘值的比值，對絕緣狀況有確定性。我們稱絕緣電阻10分鐘值與1分鐘值的比值為極化指數(shù)P,即：P=R600/R60=i60/i600式中：i60、R60一加壓1分鐘時(shí)的電流和相應(yīng)的絕緣電阻。I600、R600一加壓10分鐘時(shí)的電流和相應(yīng)的絕緣電阻。K極化指數(shù)。二、絕緣電阻的測量方法及注意事項(xiàng)1、斷開被試品的電源，撤除或斷開對外的一切連線，并將其連接放電。對大容量較大的被試品，更應(yīng)充分放電。有人認(rèn)為，交流設(shè)備停下來，沒有剩余電荷，不用放電，這種想法是錯(cuò)誤和非常危險(xiǎn)的，交流設(shè)備在停電瞬間，特別是突然不正常停電，暫態(tài)過程會(huì)產(chǎn)生大量的電荷。放電應(yīng)利用絕緣棒、絕緣鉗等進(jìn)行，不得用手直接接觸放電導(dǎo)線。

8、2、用干燥清潔柔軟的布擦去被試品表面的污垢，必要時(shí)可先用汽油或其他適當(dāng)?shù)娜ス竸┫磧籼坠鼙砻娴姆e污。3、測試前，三相不能分開的，如三相變壓器，三相應(yīng)短接起來；能分開的，如發(fā)電機(jī)、中性點(diǎn)引出來的電動(dòng)機(jī)，頭尾應(yīng)短接起來。4、使用手搖兆歐表進(jìn)行測試時(shí)，注意事項(xiàng)：1）將兆歐表放置平衡，接好線，L線懸空，驅(qū)動(dòng)兆歐表達(dá)額定轉(zhuǎn)速（每分鐘120轉(zhuǎn)），此時(shí)兆歐表的指針應(yīng)指向“s”。然后將l與地接觸，輕輕搖，檢查搖表是否回零。檢查搖表無問題后，即可進(jìn)行測試。2）測絕緣電阻時(shí)，讀1分鐘數(shù)值。3）測量吸收比和極化指數(shù)時(shí)，先驅(qū)動(dòng)兆歐表達(dá)額定轉(zhuǎn)速，待指針指“s”時(shí)，火線l接到被試品上，同時(shí)記錄時(shí)間，分別讀取15秒、60秒和

9、10分鐘時(shí)的絕緣電阻值。4）如遇被試品表面的泄漏電流較大時(shí)，為了避免表面泄漏電流的影響，可以加以屏蔽，屏蔽線應(yīng)接在兆歐表的屏蔽端子“G”上。5）讀取絕緣電阻后，先斷開接至被試品的火線，然后再將兆歐表停止運(yùn)轉(zhuǎn)，以免被試品的電容，在測量時(shí)所充的電荷經(jīng)兆歐表放電而損壞，這一點(diǎn)在測試大容量設(shè)備時(shí)更要汪后。5、為了減小人為誤差，我們建議在現(xiàn)場測試吸收比和極化指數(shù)時(shí)，應(yīng)用數(shù)字式兆歐表。我公司數(shù)字兆歐表，現(xiàn)在有3臺(tái)以上，能滿足現(xiàn)場測試的需要。6、嚴(yán)禁顛倒兆歐表L、E線進(jìn)行測試，測試前應(yīng)檢查確認(rèn)接線正確、接地可靠的后再進(jìn)行測試。7、為了更好的反響設(shè)備的絕緣狀況，建議6kV以上的高壓設(shè)備絕緣測試，用數(shù)字式兆歐表

10、。8、絕緣測試結(jié)束后，進(jìn)行必要的恢復(fù)工作，如臨時(shí)撤除的接地線等。三、影響絕緣電阻的因素和分析判斷1、溫度的影響溫度對絕緣電阻的影響很大，一般絕緣電阻是隨溫度的升高而減小的，吸收比是隨著溫度的升高而增加的。極化指數(shù)則是隨著溫度的升高而稍有波動(dòng)。絕緣電阻按照規(guī)程的換算公式或系數(shù)專換，吸收比和極化指數(shù)不進(jìn)行溫度換算。2、濕度對表面泄漏電流的影響較大。絕緣表面吸附潮氣，瓷套表面形成水膜，常使絕緣電阻顯著降低。此外，由于某些絕緣材料有毛細(xì)管作用，當(dāng)空氣中的相對濕度較大時(shí)，會(huì)吸附較多的水分，增加了電導(dǎo)，也使絕緣電阻值降低。測試時(shí)應(yīng)使用屏蔽環(huán)消除表面泄漏或在良好的天氣中進(jìn)行。3、放電時(shí)間的影響每測完一次絕緣

11、電阻后，應(yīng)將被試品充分放電，放電時(shí)間應(yīng)大于充電時(shí)間，將剩余電荷放盡。否則，在重復(fù)測量時(shí)，由于剩余電荷的影響，其充電電流和吸收電流將比第一次測量時(shí)小，因?yàn)樵斐晌毡葴p小，絕緣電阻值增加的虛假現(xiàn)象。4、分析判斷1）所測的絕緣電阻應(yīng)大于或等于一般規(guī)程規(guī)定的數(shù)值。2）將所測的絕緣電阻，換算到同一溫度，并與出廠值、耐壓前后值比較，與同型設(shè)備、同一設(shè)備相間比較，比較結(jié)果均不應(yīng)有明顯的降低或較大的差異。否則應(yīng)查找原因。3）對電容量較大的高壓電氣設(shè)備，如中大型變壓器、發(fā)電機(jī)等的絕緣狀況，主要以吸收比和極化指數(shù)的大小作為判斷的依據(jù)。第二節(jié)直流電阻測試一、測試意義電阻是基本的電氣參數(shù)之一，它常在直流條件下測量，在

12、直流下測量的電阻稱為直流電阻。在發(fā)電廠和電力網(wǎng)中，經(jīng)常需要測量直流電阻，如電機(jī)的電樞繞組直流電阻、變壓器繞組的直流電阻、斷路器導(dǎo)電回路的直流電阻等。直流電阻測試是電氣設(shè)備交接、大修和預(yù)防試驗(yàn)中不可缺少的測試項(xiàng)目之一。直流電阻測試對發(fā)現(xiàn)設(shè)備接觸不良、焊接不良、開焊、匝間短路等缺陷，有著重要的意義。二、測試方法和儀器根據(jù)測量范圍和設(shè)備性質(zhì)，我們一般采用單電橋法、雙電橋法、變壓器直阻測試儀、開關(guān)接觸電阻測試儀等進(jìn)行測試。序號測量方法測量范圍（Q）測試誤差（）設(shè)備1單電橋法1010620.01PT一次、小型變壓器2雙電橋法10-610210.01電機(jī)、小型變壓器3變壓器直阻測試儀10-31020.2變

13、壓器4開關(guān)接觸電阻測試儀10-610-30.2斷路器、隔離開關(guān)、封母三、注意事項(xiàng)1、使用電橋測量直流電阻是一種較準(zhǔn)確的測量方法，在現(xiàn)場經(jīng)常使用。但是，如果測量接線選擇不當(dāng)、靈敏度不夠、工作電壓不合適等，都會(huì)給測量結(jié)果帶來較大的誤差，或者造成儀器的損壞。因此，使用電橋測量直阻時(shí)，必須注意如下問題：1）閑置已久的電橋在使用前應(yīng)進(jìn)行間檢定或檢修。測量電阻前，必須將電橋所有轉(zhuǎn)換開關(guān)來回旋轉(zhuǎn)多次，以使接觸良好。2）選用電橋要根據(jù)被測電阻的大小和所要求的測量精度而定。除了按被測電阻值選擇電橋的量程外，對電橋的精確度等級可按被測電阻允許誤差的1/3考慮。3）電橋的電源一般可根據(jù)電橋說明書的規(guī)定供電，注意供電

14、電壓過低將影響電橋的靈敏度，過高會(huì)燒化橋臂電阻。4）用單電橋測量線徑較細(xì)的導(dǎo)線電阻時(shí)，應(yīng)注意清除干凈導(dǎo)線的絕緣漆，以免接觸不良。用雙臂電橋測量小電阻時(shí)，電流端子和電壓端子一定要連接正確，特別是對設(shè)有專用電流端鈕和電壓端鈕的被測電阻，在接線時(shí)，一定要把電位端子接在電流端子的內(nèi)側(cè)。5）電橋用的檢流計(jì)，應(yīng)視測量的具體情況選擇合適的靈敏度。如果檢流計(jì)的靈敏度選擇的太高，測量時(shí)調(diào)整電橋平衡困難；若靈敏度過低，則達(dá)不到應(yīng)有的測量準(zhǔn)確度。2、測試開關(guān)類接觸電阻，采用直流壓降法，統(tǒng)入電流不小于100A。我們試驗(yàn)室MOM690完全可以滿足現(xiàn)場測試工作的需要。測試時(shí)應(yīng)注意：1）測量時(shí)應(yīng)注意避免引線和接觸方式的影響

15、，應(yīng)注意電壓線要接在斷口的觸頭端，電流線應(yīng)接在電壓線的外側(cè)，接觸應(yīng)緊密良好。2）如有主副觸頭或多個(gè)并聯(lián)之路，應(yīng)對并聯(lián)之路的每一對觸頭分別進(jìn)行測量。測量時(shí),非被測量觸頭間應(yīng)墊以薄絕緣物。3）通常應(yīng)在電動(dòng)合閘數(shù)次后進(jìn)行測量。4）電流夾子應(yīng)可靠，嚴(yán)禁在試驗(yàn)過程中電流開路。測試值穩(wěn)定后，應(yīng)盡快降下電流。5）在側(cè)室外安裝好的柱式斷路器或隔離開關(guān)時(shí)，應(yīng)采取措施，防止電流夾子脫落砸壞瓷瓶。3、變壓器直阻測試，我公司選用變壓器直阻測試以儀，測試電流從100mA到40A不等，能滿足300MW和600MW機(jī)組的測試工作。測試時(shí)應(yīng)注意：1）對于廠用變壓器，測試電流選擇10A就可以滿足。對于容量大于2000kVA的，

16、抵壓側(cè)測試電流可以選擇20或40A。2）對于300MW和600MW機(jī)組配套的主變壓器，如果是三相的變壓器，低壓側(cè)角型繞組可以采用助磁法，以提高測試速度。3）測試時(shí)，不要靠近非被測試相和其他側(cè)，以免加流瞬間產(chǎn)生高低壓，危機(jī)人員安全。4）測試時(shí)，記錄油面上層溫度，進(jìn)行相應(yīng)的換算。然后再做相應(yīng)的比較，得出結(jié)論。第三節(jié)直流耐壓及泄漏電流試驗(yàn)一、特點(diǎn)與意義對被試的電氣設(shè)備絕緣加上一定的直流電壓，在這個(gè)電壓下，測量絕緣對地及相間的泄漏電流，以判斷設(shè)備絕緣狀況的方法，稱為泄漏電流試驗(yàn)。在進(jìn)行泄漏電流試驗(yàn)時(shí)，如果所加的直流試驗(yàn)電壓較高，不僅可以測量泄漏電流，還可對電氣設(shè)備進(jìn)行了耐壓考驗(yàn)，則稱為直流耐壓試驗(yàn)。測

17、量絕緣體的直流泄漏電流與測量絕緣電阻的原理基本相同。不同之處是，直流泄漏試驗(yàn)的電壓一般比兆歐表電壓高，并可以任意調(diào)節(jié)，兆歐表則不然。比兆歐表發(fā)現(xiàn)缺陷的有效性和靈敏度，能靈敏地反映磁質(zhì)絕緣地裂紋、夾層絕緣的內(nèi)部受潮及局部松散斷裂、絕緣油裂化、絕緣的沿面碳化等。并且，直流泄漏在一般的情況下還可以結(jié)合直流耐壓試驗(yàn)進(jìn)行測量。直流耐壓試驗(yàn)與泄漏電流測量，雖然方法一致，單其作用不同，前者是考驗(yàn)絕緣的耐壓強(qiáng)度，其試驗(yàn)電壓較高；后者是用于檢查絕緣狀況，試驗(yàn)電壓較低。因此，直流耐壓對于發(fā)現(xiàn)局部缺陷，有著特殊的意義。二、試驗(yàn)方法與設(shè)備1、試驗(yàn)設(shè)備與儀器統(tǒng)計(jì)表序號電氣設(shè)備項(xiàng)目測試誤差試驗(yàn)儀器1變壓器直流泄漏0.5直

18、流高壓發(fā)生器2中性點(diǎn)可撤除的電動(dòng)機(jī)直流耐壓、直流泄漏0.5直流高壓發(fā)生器3水氫氫發(fā)電機(jī)（匯水管絕緣）直流耐壓、直流泄漏0.5變壓器、整流、濾波4水氫氫發(fā)電機(jī)（匯水管不絕緣）直流耐壓、直流泄漏0.5直流高壓發(fā)生器5空冷發(fā)電機(jī)直流耐壓、直流泄漏0.5直流高壓發(fā)生器6氧化鋅避雷器直流泄漏0.5直流高壓發(fā)生器-7 -電氣試驗(yàn)與調(diào)試技術(shù)2、我們電氣試驗(yàn)室現(xiàn)場進(jìn)行直流耐壓，一般使用直流高壓發(fā)生器，在特殊情況下，也可以使用試驗(yàn)變壓器加整流回路，進(jìn)行試驗(yàn)。接線如下圖：（做試驗(yàn)時(shí)必需將短路桿取走）直流耐壓試驗(yàn)接線示意圖三、測試注意事項(xiàng)1、現(xiàn)在除了水氫氫發(fā)電機(jī)耐壓，有可能還用到變壓器、整流、濾波組成的直流耐壓裝置

19、外，都用直流高壓發(fā)生器進(jìn)行試驗(yàn)，發(fā)電機(jī)耐壓試驗(yàn)在發(fā)電機(jī)試驗(yàn)中專門敘述。2、試驗(yàn)設(shè)備的布置要緊湊、連接線要短，對地和其他物要有足夠的距離，接地線應(yīng)牢固可靠。3、應(yīng)將被試品表面擦拭干凈，若試驗(yàn)電壓高時(shí)，應(yīng)加屏蔽環(huán)，以消除被試品表面臟污帶來的測量誤差。4、能分相測試的被試品，應(yīng)分相試驗(yàn)，非試驗(yàn)相應(yīng)短接接地。5、試驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)對被試驗(yàn)品進(jìn)行充分的放電，放電時(shí)應(yīng)使用配有的放電棒進(jìn)行，嚴(yán)禁直接手拿導(dǎo)線直接放電。6、試驗(yàn)必須符合電氣規(guī)程的要求，試驗(yàn)中使用的絕緣工具必須經(jīng)試驗(yàn)合格。7、按接線圖接好線，并由專人認(rèn)真檢查接線和儀器設(shè)備，正確無誤后，設(shè)備上電后，進(jìn)行過壓整定，然后方可升壓。8、在升壓過程中，應(yīng)密切監(jiān)

20、視被試設(shè)備、試驗(yàn)回路及有關(guān)表計(jì)。微安表的讀書應(yīng)在升壓的過程中按規(guī)定階段進(jìn)行，升速要適當(dāng)，且需要有一定的停留時(shí)間，以避開吸收電流。9、在測量過程中，若有擊穿、閃絡(luò)等異?，F(xiàn)象發(fā)生，應(yīng)馬上降壓，斷開電源，充分放電后方可查找原因。10、試驗(yàn)電壓均為負(fù)極性。四、影響因素和試驗(yàn)結(jié)果的分析1、高壓連接導(dǎo)線對地泄漏電流的影響由于與被試品連接的導(dǎo)線通常暴露在空氣中（不加屏蔽時(shí)），被試品的加壓端也暴露在外，所以周圍空氣就有可能發(fā)生游離，產(chǎn)生對地的泄漏電流，將影響測量的準(zhǔn)確度。采用增加導(dǎo)線直徑、減少尖端或加防暈罩、縮短導(dǎo)線、增加對地距離等措施，可減小對測量結(jié)果的影響。2、空氣濕度對表面泄漏電流的影響當(dāng)空氣濕度大時(shí)，

21、表面泄漏電流遠(yuǎn)大于體積泄漏電流，被試品表面臟污易于吸潮，使表面泄漏電流增加，所以必須擦凈表面，并應(yīng)用屏蔽電極。3、溫度的影響溫度對高壓直流試驗(yàn)結(jié)果的影響是極為顯著的，因此對所測得的電流值，均需換算至相同溫度，才能進(jìn)行比較分析。預(yù)試時(shí)，最好在接近被試品運(yùn)行溫度時(shí)作試驗(yàn)，因?yàn)樵谶@樣的溫度范圍內(nèi)泄漏電流變化比較明顯，而低溫時(shí)變化較小，如電機(jī)剛停運(yùn)后，在熱狀態(tài)下試驗(yàn)，還可在冷卻過程中對幾種不同溫度下測量的數(shù)值進(jìn)行比較。4、殘余電荷的影響被試品絕緣中的殘余電荷是否放盡，直接影響泄漏電流的數(shù)值，因此試驗(yàn)前對被試品必須進(jìn)行充分放電。5、測量結(jié)果的分析判斷對某一電氣設(shè)備進(jìn)行泄漏電流測量后，應(yīng)對測量結(jié)果進(jìn)行認(rèn)真

22、、全面地分析，以判斷設(shè)備地絕緣狀況。對泄漏電流測量結(jié)果進(jìn)行分析、判斷可從下述幾方面著手：1）與規(guī)定值比較泄漏電流地規(guī)定值就是其允許地標(biāo)準(zhǔn)，它是在生產(chǎn)實(shí)踐種根據(jù)積累多年地經(jīng)驗(yàn)制定出來的，一般能說明絕緣狀況。對于一定的設(shè)備，具有一定的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。這是最簡便的判斷方法。2）比較法與出廠值比較、與以前試驗(yàn)數(shù)值比較，分析其變化規(guī)律。在分析泄漏電流測量結(jié)果時(shí)，還常采用不對稱系數(shù)（即三相之種的最大值和最小值的比）進(jìn)行分析、判斷，一般說來不對稱系數(shù)不大于2。3）iL=f（u）曲線法利用泄漏電流和外加電壓的關(guān)系曲線即）iL=f（U）曲線可以說明絕緣在高壓下的狀況。如果在試驗(yàn)電壓下，泄漏電流與電壓的關(guān)系曲線是一近似

23、直線，那說明絕緣沒有嚴(yán)重問題；如果是曲線，而且形狀陡峭，則說明絕緣有缺陷。五、測量中的異?，F(xiàn)象與初步分析在電力系統(tǒng)交接和預(yù)防性試驗(yàn)中，測量泄漏電流時(shí)，常遇到的主要異常如下：1、從微安表反映出來的情況（微安表以指針表為準(zhǔn)，數(shù)字表同）1）指針來回?cái)[動(dòng)。這可能是由于電源波動(dòng)、整流后直流電壓的脈動(dòng)系數(shù)比較大以及試驗(yàn)回路和被試設(shè)備有充放電過程所致。若擺動(dòng)不大，又不十分影響讀數(shù)，則可取其平均值；若擺動(dòng)很大，影響杜樹，則可增大主回路和保護(hù)回路的濾波電容的電容量。必要時(shí)可改變?yōu)V波方式。2）指針周期性擺動(dòng)。這可能是由于回路存在反充電所致，或者是被試設(shè)備絕緣不良產(chǎn)生周期性放電造成的。3）指針突然沖擊。若向小沖擊，

24、可能是電源回路引起的；若向大沖擊，可能是試驗(yàn)回路或被試設(shè)備出現(xiàn)閃絡(luò)或產(chǎn)生周期間歇性放電引起的。4）指針指示數(shù)值隨測試時(shí)間而發(fā)生變化。若逐漸下降，則可能是由于充電電流減小或被試設(shè)備表面絕緣電阻上升所致；若逐漸上升，往往是被試設(shè)備絕緣老化引起的。5）指針反指。這可能是由于被試設(shè)備經(jīng)測壓電阻放電所致。6）接好線后，未加壓時(shí)，微安表又指示。這可能是外界干擾太強(qiáng)或地電位抬高引起的。遇到上述3）、4）兩種情況下，一般應(yīng)立即降低電壓，停止測量，否則可能導(dǎo)致被試設(shè)備土耳由牙。2、從泄漏電流數(shù)值上反映出來的情況1）泄漏電流過大。這可能是由于測量回路中設(shè)備的絕緣狀況不佳或屏蔽不好所致，遇到這-9 -電氣試驗(yàn)與調(diào)試

25、技術(shù)種情況時(shí)，應(yīng)首先對試驗(yàn)設(shè)備和屏蔽進(jìn)行認(rèn)真檢查。若確認(rèn)無上述問題，則說明被試設(shè)備絕緣不良。2)泄漏電流過小。這可能是由于線路接錯(cuò)，屏蔽線處理不好，微安表保護(hù)部分分流或有斷脫現(xiàn)象所致。第四節(jié)介質(zhì)損耗因數(shù)tg6試驗(yàn)一、介損因數(shù)tg5有關(guān)概念絕緣在交流電壓作用下，存在有功功率損耗。通過絕緣的總電流相量與其無功(電容)分量的相角差稱為介質(zhì)損耗角8,并用其正切值tg8來表征絕緣這一性質(zhì)，如下圖所示。用試驗(yàn)的方法測量出tgS值，即稱作介質(zhì)損耗因數(shù)試驗(yàn)，簡稱介損測試。tgS=IR/IC或tgS(%)=(IR/IC)3100%式中IR通過電介質(zhì)的有功電流分量；IC通過電介質(zhì)的無功電流分量；實(shí)際工作中，我們一

26、般以tgS(%)表示介損。在交接試驗(yàn)和預(yù)防性試驗(yàn)中，測量tg8是一項(xiàng)普遍采用而且能有效檢測絕緣缺陷的試驗(yàn)方法。當(dāng)絕緣中通過泄漏電流及吸收電流時(shí)，可以引起絕緣發(fā)熱，而介質(zhì)損耗因數(shù)正是反映交流下絕緣電導(dǎo)率大小的一個(gè)物理量。電介質(zhì)中的有功發(fā)熱電功率損耗與tg8之間的關(guān)系2為：P=U2IR=U2Ic2tgs=U232Ctg8式中U外施電壓；C一設(shè)備的容量二、測量tgS的目的與意義有功功率損耗公式可見，當(dāng)設(shè)備絕緣的tgs過大時(shí)，在運(yùn)行中會(huì)使絕緣溫度升高，導(dǎo)致絕緣加速老化，進(jìn)而還可能絕緣的擊穿，所以tg8值是判斷絕緣好壞程度的一個(gè)很重要的指標(biāo)。測量tgS值有兩個(gè)作用：1)可以檢驗(yàn)絕緣有無熱擊穿的危險(xiǎn)；2)

27、可以校驗(yàn)絕緣有無劣化和受潮等缺陷。介質(zhì)損耗因數(shù)的測量，目前已被廣泛用于高壓電氣設(shè)備的出廠檢驗(yàn)、交接試驗(yàn)和運(yùn)行設(shè)備的預(yù)防性試驗(yàn)中。實(shí)踐證明，這是一種靈敏度高的試驗(yàn)方法，特別對于絕緣老化、受潮等普遍性的缺陷，效果尤其明顯。如純凈的好變壓器油耐電強(qiáng)度約為250kV/cm,劣質(zhì)油為25kV/cm,相差10倍。但在測量其介質(zhì)損耗因數(shù)時(shí)，好油的tgS(%)值可為0.1%,而壞油的tgS(%)值可為10%,相差1000倍。也就是說，介質(zhì)損耗因數(shù)試驗(yàn)比擊穿強(qiáng)度試驗(yàn)對發(fā)現(xiàn)變壓器油的裂化程度要靈敏100倍。對于體積小、電容小的設(shè)備或能夠進(jìn)行分解試驗(yàn)的設(shè)備，利用測試介質(zhì)損耗因數(shù)的方法，對發(fā)現(xiàn)局部缺陷也有很好的效果。

28、因此測量介質(zhì)損耗因數(shù)是高壓油斷路器、套管、互感器、變壓器等設(shè)備試驗(yàn)中必不可少的重要項(xiàng)目。三、測量tg5的設(shè)備與方法我公司現(xiàn)在現(xiàn)場介損測試工作，主要用的是濟(jì)南泛華生產(chǎn)AI-6000A和AI-6000D兩種型號的自動(dòng)抗干擾介損測試儀，從使用結(jié)果來看，這種儀器是非常令人滿意的。據(jù)了解，這種儀器在全國電力行業(yè)中，得到了廣泛的使用。下面就簡單介紹這種儀器，了解其性能和參數(shù)，以便更好的使用。欲了解傳統(tǒng)測試使用的西林電橋，可以查閱有關(guān)書籍，我們現(xiàn)在現(xiàn)場不使用，在此就不予介紹。AI-6000自動(dòng)抗干擾精密介質(zhì)損耗測量儀（一體機(jī)）用于現(xiàn)場抗干擾介損測量，或試驗(yàn)室精密介損測量。儀器為一體化結(jié)構(gòu)，內(nèi)置介損電橋、變頻

29、電源、試驗(yàn)變壓器和標(biāo)準(zhǔn)電容器等。采用變頻抗干擾和傅立葉變換數(shù)字濾波技術(shù)，全自動(dòng)智能化測量，強(qiáng)干擾下測量數(shù)據(jù)非常穩(wěn)定。測量結(jié)果由大屏幕液晶顯示，自帶微型打印機(jī)可打印輸出。一、主要技術(shù)指標(biāo)準(zhǔn)確度：CX:土（讀數(shù)31%+1pF）tg8:土（讀數(shù)31%+0.00040）抗干擾指標(biāo)：在200%干擾（即I干擾/I試品w2）下仍能達(dá)到上述準(zhǔn)確度電容量范圍：內(nèi)置高壓3pF60000pF/10kV60pF1科F/0.5kV外加高壓3pF0.3科F/10kV分辨率：最高0.001pF,4位有效數(shù)字tgS范圍：不限，分辨率0.001%,電容、電感、電阻三種試品自動(dòng)識(shí)別。試驗(yàn)電流范圍：10dA1A內(nèi)施高壓：設(shè)定范圍：

30、0.510kV最大輸出電流：200mA升降壓方式：連續(xù)平滑調(diào)節(jié)精度：±（1.5%3讀數(shù)+10V）分辨率：1V試驗(yàn)頻率：45、50、55、60、65Hz單頻45/55Hz、55/65Hz、47.5/52.5Hz自動(dòng)雙變頻精度：土0.01HzCVT測量專用低壓輸出：輸出電壓350V輸出電流330A測量時(shí)間：約30秒（與測量方式有關(guān)）輸入電源：180V270VAC,50Hz/60Hz±1%（市電或發(fā)電機(jī)供電）計(jì)算機(jī)接口：標(biāo)準(zhǔn)RS232接口打印機(jī)：EPSONM150微型打印機(jī)工作環(huán)境：溫度范圍：-20C60c相對濕度90%二、主要功能特點(diǎn)1抗干擾能力強(qiáng)采用變頻抗干擾技術(shù)，在200%

31、干擾下仍能準(zhǔn)確測量，而且測試數(shù)據(jù)非常穩(wěn)定。為適應(yīng)國外60Hz電網(wǎng)需要，還具有60Hz電源自動(dòng)識(shí)別和55/65Hz自動(dòng)雙變頻功能。2測量精度高AI-6000不僅能在現(xiàn)場做抗干擾測量，也能滿足試驗(yàn)室精密測量要求（如油介損測量）。其核心是一個(gè)精密高壓數(shù)字電橋，采用全數(shù)字處理和電橋自校準(zhǔn)等多種先進(jìn)技術(shù)，配合高精度的三端結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)電容，實(shí)現(xiàn)高精度介損測量。儀器所有量程輸入電阻低于2Q,消除了測量電纜附加電容的影響。3多種安全保護(hù)措施，確保人身和試驗(yàn)設(shè)備安全高壓保護(hù)：試品短路、擊穿或高壓電流波動(dòng)，能以短路方式高速切斷輸出。低壓保護(hù)：誤接380V,電源波動(dòng)或突然斷電，啟動(dòng)保護(hù)，不會(huì)引起過電壓。接地保護(hù)：儀器接

32、地失靈使外殼帶危險(xiǎn)電壓時(shí)，啟動(dòng)接地保護(hù)。CVT:高壓電壓和電流、低壓電壓和電流四個(gè)保護(hù)限，不會(huì)損壞設(shè)備；誤選菜單不會(huì)輸出激磁電壓。防誤操作：兩級電源開關(guān)；電壓、電流實(shí)時(shí)顯示；多次按鍵確認(rèn)；接線端子高/低壓分明；聲光報(bào)警。防“容升”：測量大容量試品時(shí)會(huì)出現(xiàn)電壓抬高的“容升”效應(yīng)，儀器能自動(dòng)跟蹤輸出電壓,保持試驗(yàn)電壓恒定?？拐鹦阅埽簝x器采用獨(dú)特抗震設(shè)計(jì)，可耐受強(qiáng)烈長途運(yùn)輸震動(dòng)、顛簸而不會(huì)損壞。高壓電纜：為耐高壓絕緣導(dǎo)線，可拖地使用。三、外接附件測量功能1、外接高壓電容器進(jìn)行高電壓介損試驗(yàn)2、外接液體油杯、控溫儀進(jìn)行絕緣油介損試驗(yàn)3、外接固體絕緣材料測量電極，測量固體絕緣材料切片的介質(zhì)損耗四、影響t

33、gs的因素和結(jié)果的分析在排除外界干擾，正確地測量tg8后，還需要對tg8地?cái)?shù)值進(jìn)行正確地分析與判斷。為此就要了解tg8與哪些因素有關(guān)。根據(jù)tg8測試地特點(diǎn)，除不考慮頻率地影響外，應(yīng)注意以下幾個(gè)方面。1、溫度的影響溫度對tg8有直接影響，影響的程度隨著結(jié)構(gòu)、材料的不同而異。一般情況下，tg8是隨溫度上升而增加?，F(xiàn)場試驗(yàn)時(shí)，變壓器繞組連同套管的介損，按照規(guī)程，要進(jìn)行相應(yīng)的溫度換算；套管，一般不要求進(jìn)行換算。有些絕緣材料在溫度低于某一臨界值時(shí)，其tg8可能隨著溫度的降低而上升；而潮濕的材料在0c以下時(shí)水分凍結(jié)，tg8會(huì)降低。所以，過低溫度下測量的tg8不能反映真實(shí)的絕緣狀況，容易導(dǎo)致錯(cuò)誤的結(jié)論。因此

34、，測量tg8應(yīng)在不低于5c時(shí)進(jìn)行。2、試驗(yàn)電壓的影響良好絕緣的tg8不隨電壓的升高而明顯增加，下列圖表示了幾種典型得的情況。曲線1是良好絕緣的情況，其tgS幾乎不隨電壓的升高而增加，僅在電壓很高的情況下略有增加。曲線2為絕緣老化時(shí)的示例。在氣隙起始游離之前，tg8比良好絕緣的低；過了起始游離點(diǎn)后則迅速升高，而其起始游離電壓也比良好絕緣的低。曲線3為絕緣種存在氣隙的示例。在試驗(yàn)電壓未達(dá)到氣體起始游離之前，tg8保持穩(wěn)定，單電壓增高氣隙游離后，tg8急劇增大，曲線出現(xiàn)轉(zhuǎn)折。當(dāng)逐步降壓測量時(shí)，由于氣體放電時(shí)間和電壓的增加而增加，故tg8高于升壓時(shí)相同電壓下的值。直至氣體放電終止，曲線才又重合，因而形

35、成閉口環(huán)路狀。曲線4是受潮絕緣的情況，在較低電壓下，tg8已較大，隨電壓的升高tg8繼續(xù)增大；在逐步降壓時(shí)，由于介質(zhì)損失的增大已使介質(zhì)發(fā)熱溫度升高，所以tg8不能與原數(shù)值相重合，而以高于升壓時(shí)的數(shù)值下降，形成開口環(huán)狀曲線。從曲線4可明顯看到，tg8與濕度的關(guān)系很大，介質(zhì)吸濕后，電導(dǎo)損耗增大，還會(huì)出現(xiàn)夾層極化，因此tg8將大為增加。這對于多孔的纖維材料如紙等，以及對于極性電介質(zhì)，特別顯著。tg8與電壓的關(guān)系曲線3、tg8與試品電容的關(guān)系對電容量較小的設(shè)備（套管、互感器、耦合電容器）等，測tg8能有效地發(fā)現(xiàn)局部集中性的和整體分布性地缺陷。但對電容量較大地設(shè)備（如大、中型變壓器、電力電容器），測tg

36、8只能發(fā)現(xiàn)絕緣地整體分布性缺陷。因?yàn)榫植考行缘厝毕菟鸬膿p失增加只占總損失的極小部分，而被掩蓋。這和設(shè)備的總電容量有關(guān)。事實(shí)上，設(shè)備絕緣結(jié)構(gòu)總是由許多部件構(gòu)成并包含多種材料，可看成是有許多串并聯(lián)等值回路所組成。理論和實(shí)踐證明，大型變壓器的套管缺陷不能從整體的tg8反映出來。綜上所述，tg8與介質(zhì)的溫度、濕度、內(nèi)部有無氣泡、缺陷部分體積大小等有關(guān)，通過tg8的測量發(fā)現(xiàn)的tg8缺陷主要是：設(shè)備普遍受潮，絕緣油或固體有機(jī)絕緣材料的普遍老化；對小電容量設(shè)備，還可發(fā)現(xiàn)設(shè)備局部缺陷。必要時(shí)，可以作出tg8與電壓的關(guān)系曲線，以便分析絕緣中是否夾雜較多氣隙。對tg8值進(jìn)行判斷的基本方法除應(yīng)與有關(guān)“標(biāo)準(zhǔn)”規(guī)

37、定值外，還應(yīng)與歷年值相比較，觀察其發(fā)展趨勢。根據(jù)設(shè)備的具體情況，有時(shí)即使數(shù)值仍低于標(biāo)準(zhǔn)，但增長迅速，也應(yīng)引起充分注意。此外，還可與同類設(shè)備比較，看是否有明顯差異。在比較時(shí)，除tgS值外，還應(yīng)注意CX值的變化情況。如發(fā)生明顯變化，可配合其他試驗(yàn)方法，如絕緣油的分析、直流泄漏或提高測量tg8值的試驗(yàn)電壓等進(jìn)行綜合判斷。第五節(jié)交流耐壓試驗(yàn)一、概述在交接和預(yù)防試驗(yàn)中，絕緣電阻、泄漏電流、直流耐壓以及介質(zhì)損耗因數(shù)等試驗(yàn)方法，雖然能發(fā)現(xiàn)許多絕緣缺陷，但還有不足之處。對于直流試驗(yàn)來說，雖然可以通過測定絕緣電阻和泄漏電流來分析絕緣狀況，而且直流耐壓的電壓高于設(shè)備額定的若干倍，便于發(fā)現(xiàn)絕緣的局部缺陷，但是，對于

38、分層介質(zhì)或內(nèi)部存在缺陷的介質(zhì)，直流時(shí)的電壓分布與交流時(shí)的電壓分布是不同的，直流電壓作用下，電壓分布與電阻成正比關(guān)系，而運(yùn)行中設(shè)備是承受交流電壓的，它的電壓分布是與電容量成反比，或者說與介電系數(shù)e成反比的。對于介質(zhì)損耗因數(shù)試驗(yàn)，雖然是交流電壓，而且能夠根據(jù)有功損耗的大小來分析絕緣狀況，但往往由于試驗(yàn)電壓低于被試品的工作電壓，不能對絕緣狀況進(jìn)行耐電強(qiáng)度的考核。因此上述試驗(yàn)對于保證設(shè)備安完運(yùn)行是不夠的，為了進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷，檢查設(shè)備絕緣水平和確定設(shè)備能否投入運(yùn)行，有必要對設(shè)備進(jìn)行帶有破壞性的交流耐壓試驗(yàn)。由于這時(shí)的交流電壓基本符合設(shè)備在運(yùn)行中承受過電壓的情況，因此往往較直流耐壓更能有效地發(fā)現(xiàn)絕緣弱

39、點(diǎn)，如對發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)定子槽部便是如此。交流耐壓試驗(yàn)是鑒定電氣設(shè)備絕緣強(qiáng)度的比較有效、直接的方法，它對判斷電氣設(shè)備能否繼續(xù)運(yùn)行具有決定性意義，也是保證設(shè)備安全運(yùn)行、避免發(fā)生絕緣事故的重要手段。由于交流耐壓屬于破壞性試驗(yàn)項(xiàng)目，因此，必須嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定進(jìn)行。耐壓時(shí)間是指試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)電壓加至試品后的持續(xù)時(shí)間。若無特殊說明，一般均為1min。交流耐壓的試驗(yàn)電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于設(shè)備的運(yùn)行電壓，交流耐壓是一種破壞性試驗(yàn)，因此，耐壓試驗(yàn)之前被試品必須通過絕緣電阻、吸收比、tg8、特性試驗(yàn)等各項(xiàng)絕緣鑒定合格、特性試驗(yàn)合格，充油設(shè)備還應(yīng)在注油后靜止足夠時(shí)間（110kV及以下，24h;220kV,48h;500kV,72

40、h）方能加壓，以避免耐壓時(shí)造成不應(yīng)有的絕緣擊穿。二、試驗(yàn)方法及設(shè)備介紹1、普通的交流耐壓這種試驗(yàn)是現(xiàn)場進(jìn)行最多的，包括絕緣子、穿墻套管、母線、互感器、開關(guān)、電抗器、電機(jī)、變壓器、短距離電纜等。試驗(yàn)裝置主要包括操作箱、調(diào)壓器、試驗(yàn)變和高壓測量裝置。試驗(yàn)前確定好試驗(yàn)電壓，估算被試品的電容量，選擇合適的試驗(yàn)裝置。交流耐壓試驗(yàn)一般示意圖見圖1。1-隔離開關(guān)；2-熔斷器；3-調(diào)壓器；4-電磁開關(guān)；5-高壓試驗(yàn)變壓器；6-保護(hù)球隙；A1-電流表；V-電壓表；V2-高壓靜電電壓表；R、R-保護(hù)電阻試驗(yàn)變壓器的容量：試驗(yàn)變壓器的容量應(yīng)根名被試品的電容量CX和試驗(yàn)時(shí)的最高試驗(yàn)電壓UT來選擇。通過試驗(yàn)變壓器高壓側(cè)

41、電流IT（A）為：6IT=32C2UT310式中CX一被試品對地電容量，F(xiàn);UT-試驗(yàn)電壓，V;3頻率角（3=2兀f）選擇試驗(yàn)變時(shí)，只要試驗(yàn)電壓低于變壓器額定電流，估算的電容電流不大于試驗(yàn)變壓器的額定電流，就可以用此變壓器進(jìn)行耐壓試驗(yàn)。O輸入AC22OVor380VO交流耐壓試驗(yàn)接線示意圖我公司試驗(yàn)變壓器最高額定電壓為50kV,在進(jìn)行110kV變電所35kV電壓等級試驗(yàn)時(shí)，單臺(tái)變壓器額定電壓不能滿足要求。當(dāng)一臺(tái)變壓器試驗(yàn)電壓不能滿足需要時(shí)，可以采用兩臺(tái)變壓器串起來使用，達(dá)到抬高試驗(yàn)電壓，滿足現(xiàn)場試驗(yàn)的需要。用激試驗(yàn)接線方式注意：串激試驗(yàn)第二級的接地符號接到高壓尾和絕緣支架千萬不要接到大地。普通

42、操作臺(tái)線路圖：.0巧1高壓線圈T21-2F熔斷器A電流表T1調(diào)壓器L零位開關(guān)H11合間指示V千伏表S2分閘按鈕KM交流接觸器KA過流斷電器S1合閘按鈕H12電源指示T2高壓試驗(yàn)變壓2、調(diào)感諧振裝置調(diào)感諧振原理，是調(diào)節(jié)試驗(yàn)回路的電感，是使電抗和容抗相等，產(chǎn)生諧振，從而在被試品上獲的高壓的一種方法。我公司現(xiàn)在有武漢泛科的CHX(L)-250kVA/50kV,70kV調(diào)感式工頻諧振交直流耐壓試驗(yàn)裝置，專門用于300MW和600MW發(fā)電機(jī)的直交流耐壓試驗(yàn)。由于采用了調(diào)感諧振原理，輸入小容量的電源在被試品上能獲得需要的大容量的輸出。串聯(lián)調(diào)感諧振試驗(yàn)系統(tǒng)是用來對各種容性試品進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)的裝置。其特點(diǎn)是

43、大大降低了試驗(yàn)所需輸入電源的容量，降低了試驗(yàn)設(shè)備的體積和重量，使現(xiàn)場試驗(yàn)易于實(shí)施；并可大大降低試驗(yàn)設(shè)備及做試驗(yàn)時(shí)所需輸入的人力、物力費(fèi)用。串聯(lián)調(diào)感諧振原理簡介我公司購買的CHX(L)-250kVA/50kV,70kV諧振裝置，是調(diào)感型工頻諧振裝置，符合規(guī)程規(guī)范的要求。調(diào)感型是通過調(diào)節(jié)電感使試驗(yàn)回路產(chǎn)生諧振，在輸入小容量的電源在被試品上能獲得需要的大容量的輸出。諧振原理圖如圖1所示。ACH-L IU13丁。m.激勵(lì)支壓器 l虹抗器M電CK一一板比品也樂 K-明路等.也損在電陽-17 -圖1(a)諧振原理圖圖1(b)回路向量圖一一一1-1.由圖1(b)可見，當(dāng)UL=UC，即=8L時(shí)，=2nfL,則

44、Ul=UC8cx2nfCXU*l+U：=0,此時(shí)回路達(dá)到諧振狀態(tài)，達(dá)到此狀態(tài)的方法有兩種，一種是調(diào)節(jié)電感L,稱為工頻諧振；一種是調(diào)節(jié)頻率f,稱為變頻諧振。這樣針對繞組式的被試品，如發(fā)電機(jī)的定子繞組和變壓器高低壓繞組，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)采用工頻諧振做工頻耐壓試驗(yàn)；針對電纜、開關(guān)和GIS等試品，可采用變頻諧振做耐壓試驗(yàn)。在諧振狀態(tài)時(shí)，則有U=Ur,1此時(shí)UL=Uc=I=I©L,，cx被試品Cx上獲得的容量Sc = I 2Cx電抗器L上獲得的容量Sl=12©L激勵(lì)變的輸出容量為S=UI=URIII2R因此，品質(zhì)因數(shù)I2- 'Cxi2r1_1CXRR因?yàn)?LAAR,故Q»

45、;1由此可見，適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)回路的品質(zhì)因數(shù)值，則諧振系統(tǒng)可在被試品Cx上獲得Q倍輸入電源的容量。電氣試驗(yàn)與調(diào)試技術(shù)-21 -3、變頻試驗(yàn)裝置變頻諧振試驗(yàn)是一種全新的高壓試驗(yàn)方法，利用電抗器與被試品電容實(shí)現(xiàn)串聯(lián)諧振，在被試品上獲得高電壓大電流，是當(dāng)前高電壓試驗(yàn)的一種新的方法和潮流。變頻諧振試驗(yàn)適用于大容量、高電壓的電容試品，如大型變壓器、GIS和高壓交聯(lián)動(dòng)力電纜等，是用于交接和預(yù)防性試驗(yàn)的現(xiàn)場試驗(yàn)裝置。一、串聯(lián)諧振試驗(yàn)的原理220V輸入Cx整套裝置由變頻控制箱、勵(lì)磁變壓器、電抗器和電容分壓器組成。利用勵(lì)磁變壓器激發(fā)串聯(lián)諧振回路，通過調(diào)節(jié)輸出頻率，使回路中電抗器和試品電容發(fā)生串聯(lián)諧振，是當(dāng)前高壓試驗(yàn)的

46、一種新方法，已得到廣泛的應(yīng)用。我們電氣試驗(yàn)室目前有兩種武漢泛科的變頻諧振試驗(yàn)裝置，即FKTF-200kVA/200kV、FKTF-60kVA/20kV。200kV電壓等級的，可以開展110kVGIS和電纜的交流試驗(yàn)，20kV是300MW和600MW機(jī)組廠用輔機(jī)電纜的專用試驗(yàn)裝置，亦可用作電機(jī)交流耐壓試驗(yàn)。該裝置有下列特點(diǎn)： 積木式設(shè)計(jì)，可擴(kuò)展容量 熱容量大，連續(xù)運(yùn)行時(shí)間長 品質(zhì)因數(shù)高：Q>=100（f=30HZ時(shí)） 體積、重量均比常規(guī)試驗(yàn)變壓器及調(diào)感諧振系統(tǒng)小，便于現(xiàn)場試驗(yàn) 工作頻率范圍：30300HZ 大容量型調(diào)頻諧振裝置是針對以上兩種被試品設(shè)計(jì)。高壓組合電器試驗(yàn)電壓高，但試驗(yàn)電流小，

47、而高壓電纜的試驗(yàn)電壓相對高壓組合電器來說要低，但試驗(yàn)電流大大增加，故此類調(diào)頻諧振裝置把電抗器分為n節(jié)，使之串聯(lián)可輸出高電壓/小電流，并聯(lián)可輸出較低電壓/大電流。從原理可以看出，變頻諧振，是通過改變回路頻率，使電抗和容抗相等，產(chǎn)生諧振，從而在被試品上獲的高壓的一種方。因此，試驗(yàn)時(shí)，開始應(yīng)加稍升壓，然后調(diào)節(jié)頻率，當(dāng)電壓最大時(shí)，即為諧振點(diǎn)，然后升壓至試驗(yàn)值即可。三、交流高壓的測量方法進(jìn)行工頻耐壓試驗(yàn)，除了要有高壓試驗(yàn)變壓器和調(diào)壓器外，還要有測量高壓的設(shè)備，并注意測量方法。如果對測量設(shè)備和測量方法不重視，也不會(huì)得到正確的結(jié)果。常用的測量方法有低壓側(cè)測量、高壓側(cè)用靜電電壓表測量、電壓互感器測量、分壓器測

48、量等。對于重要的電氣設(shè)備和大容量的設(shè)備，用調(diào)感諧振、調(diào)頻諧振進(jìn)行試驗(yàn)的，應(yīng)當(dāng)采用分壓器法等在高壓 -18-側(cè)進(jìn)行測量。1、低壓側(cè)用電壓表測量我們的試驗(yàn)變壓器，一般輸入為200V,儀表組為100V。在試驗(yàn)變壓器的低壓側(cè)用電壓表測量儀器組或輸入組電壓，然后利用變比，即可得出高壓側(cè)的近似電壓。由于存在著變壓器壓降、容升現(xiàn)象，此方法存在著較大的誤差，應(yīng)此該方法只能用在電壓不是很高、電容量較的情況下使用，例如絕緣子試驗(yàn)等。2、靜電電壓表測量靜電電壓表是利用電容器兩極板上帶異性電荷相互作用的原理構(gòu)成的。其實(shí)質(zhì)為一可變電容器，輸入阻抗大，便于和其他元件組合使用，它可直接測量工頻電壓有效值，也可配合分壓器測量

49、。其精度為1.5,最大量程可達(dá)200kV甚至更高。但是由于使用麻煩，精度低，已越來越少使用。我們在現(xiàn)場已經(jīng)不使用這樣測試方法了。3、互感器測量電壓互感器是將先高壓變換成低壓，再用普通低壓表計(jì)測量。測量范圍和測量精度則由電壓互感器的電壓等級和準(zhǔn)確級所決定。工頻電壓測量常用0.5級的精確度，便能滿足實(shí)際要求。我公司現(xiàn)在有一臺(tái)13.8kV/100V,0.5級的電壓互感器，在現(xiàn)場用于電機(jī)、電纜等試驗(yàn)電壓較低的交流耐壓中使用。4、分壓器測量壓器是高電壓試驗(yàn)中必備的測量設(shè)備，它能將高電壓轉(zhuǎn)換為可用普通電壓表測量的安全低電壓。其測量準(zhǔn)確性、直觀性及使用方便性是傳統(tǒng)測量高電壓采用的靜電電壓表、測量球隙等所無法

50、比擬的。按其內(nèi)部分壓元件及結(jié)構(gòu)不同可分為：電阻分壓器、電容分壓器、阻容分壓器（阻容串聯(lián)，阻容并聯(lián)）等分壓器由高壓臂阻抗Z1及低壓臂阻抗Z2組成，其分壓比為：kf=U1/U2=（Z1+Z2）/Z2=Z1/Z2現(xiàn)場使用的分壓比，一般為1000:1。四、試驗(yàn)注意事項(xiàng)1、核算試驗(yàn)設(shè)備和電源容量是否滿足試驗(yàn)要求。電氣試驗(yàn)變壓器的電壓等級有：10、12、50kV等；容量等級有：3、5、10kVA等。當(dāng)設(shè)備較多，而試驗(yàn)變壓器容量較小時(shí)，可分批進(jìn)行試驗(yàn)。例如對母線可進(jìn)行分段、分相進(jìn)行試驗(yàn)。2、進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)前，必須先進(jìn)行各項(xiàng)非破壞性試驗(yàn)，如測量絕緣電阻、吸收比、介質(zhì)損失角tg8、直流泄漏電流等，對各項(xiàng)試驗(yàn)結(jié)

51、果進(jìn)行綜合分析，如發(fā)現(xiàn)受潮或有絕緣缺陷時(shí)，應(yīng)設(shè)法消除后再進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，以免在交流耐壓試驗(yàn)過程中，發(fā)生絕緣擊穿，擴(kuò)大絕緣缺陷，延長檢修時(shí)間，增加檢修工作量。3、檢查驗(yàn)接線確保無誤，被試品非被試相和繞組和外殼應(yīng)可靠接地。試驗(yàn)回路中過電流保護(hù)和過壓保護(hù)應(yīng)整定正確、可靠。4、升壓速度應(yīng)均勻，當(dāng)電壓升至40%試驗(yàn)電壓以上時(shí)，應(yīng)保持每秒3%試驗(yàn)電壓上升，降壓應(yīng)迅速，（!避免在40%試驗(yàn)電壓下突然切斷電源。5、加壓期間，應(yīng)密切注視表計(jì)指示動(dòng)態(tài)，防止諧振現(xiàn)象發(fā)生；應(yīng)注意觀察、監(jiān)聽被試品、試驗(yàn)回路和設(shè)備聲音和現(xiàn)象，分析區(qū)別電暈和放電等有關(guān)現(xiàn)象。五、試驗(yàn)結(jié)果分析1、被試品一般經(jīng)交流耐壓試驗(yàn)，在持續(xù)時(shí)間內(nèi)，不擊穿為

52、合格，反之為不合格。被試品是否擊穿可按下述各種情況進(jìn)行判斷：1）根據(jù)被試時(shí)接入的表計(jì)進(jìn)行分析，一般情況下，若電流表突然上升，則表明被試品擊穿（過流繼電器動(dòng)作，自動(dòng)跳閘）。但當(dāng)被試品的容抗XC與試驗(yàn)變壓器的漏抗XL之比不大于2時(shí)，雖然被試驗(yàn)品擊穿，電流表指示也不會(huì)發(fā)生明顯的變化，有時(shí)可能還出現(xiàn)電流表指示反而下降的情況。2）出現(xiàn)第一種情況下，應(yīng)根據(jù)在高壓側(cè)的測量電壓裝置監(jiān)視高壓側(cè)的電壓，被試品若擊穿，其電壓表指示要突然下降，而在低壓側(cè)測量的電壓表也要下降，但有時(shí)候很不明顯。3）根據(jù)被試品狀況進(jìn)行分析，試驗(yàn)過程中，如被試品發(fā)生擊穿響聲、繼續(xù)放電響聲、冒煙、產(chǎn)生氣體、有焦臭味、跳火以及燃燒等都是不能容

53、許的，應(yīng)查找原因。如查明這種情況來自被試品絕緣部分，則可認(rèn)為試品存在問題或已確實(shí)擊穿。除此之外，若試驗(yàn)過程出現(xiàn)局部放電，則應(yīng)按照各種不同的被試品就其有關(guān)規(guī)定（放電量大小）進(jìn)行處理或判斷。2、如被試品為有機(jī)絕緣材料，則經(jīng)試驗(yàn)后應(yīng)立刻進(jìn)行觸摸。如出現(xiàn)普遍或局部發(fā)熱，則認(rèn)為絕緣不良，需經(jīng)處理，再進(jìn)試驗(yàn)。3、對綜合絕緣的設(shè)備或有機(jī)絕緣材料，其耐壓前后絕緣電阻不應(yīng)下降30%,否則應(yīng)查明原因。4、在試驗(yàn)中，若由于空氣濕度、溫度或表面臟污等的影響，引起表面滑閃放電或空氣放電，則不應(yīng)認(rèn)為不合格。在經(jīng)過清潔、干燥等處理后，再進(jìn)行試驗(yàn)，若并非由于外界因素影響，而是瓷體表面釉層絕緣損壞、老化等引起，則應(yīng)認(rèn)為不合格。

54、第六節(jié)絕緣油試驗(yàn)取樣方法一、取樣方法的重要性取樣是變壓器油試驗(yàn)的重要一環(huán)。取樣方法是試驗(yàn)方法的重要內(nèi)容之一。有些試驗(yàn)項(xiàng)目受取樣方法影響較小，如密度、運(yùn)動(dòng)粘度、界面張力、酸值等，而有些項(xiàng)目受取樣方法影響較大，如介質(zhì)損耗因數(shù)、含水量、含氣量、溶解氣體色譜分析等。如1990年曾發(fā)生過在現(xiàn)場驗(yàn)收四臺(tái)500KV變壓器，其中一臺(tái)油樣含水量為70mg/kg,認(rèn)為變壓器內(nèi)部受潮。后在現(xiàn)場重復(fù)取樣，然后送同一試3室化驗(yàn)，化驗(yàn)的結(jié)果為10mg/kg,和出廠時(shí)一樣。后來查明兩次試驗(yàn)產(chǎn)生重大差異的原因是，在現(xiàn)場驗(yàn)收時(shí)是用瓶子取的樣，在送樣途中受了潮。類似的例子是很多的。因此可以說，正確的試驗(yàn)結(jié)果是建立在正確的取樣方法

55、基礎(chǔ)之上的。國內(nèi)外有些專門機(jī)構(gòu)曾對取樣方法作過深入研究，我國專門制訂了取樣方法標(biāo)準(zhǔn)，即GB7597-87電力用油（變壓器油、汽輪機(jī)油）取樣方法。本文以該標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，對取樣方法做一簡單介紹。二、取樣基本要求1、取樣容器對于不同的試驗(yàn)項(xiàng)目，要用不同的容器取樣。一般說來，含水量、含氣量、溶解氣體色譜分析用的油樣要用注射器取，其他項(xiàng)目用的油樣用棕色磨口瓶取。用注射器取含水量、含氣量測試用油樣，主要是為了隔絕空氣。含水量、含氣量低的油，吸潮吸氣速度極快，在空氣中取樣或用瓶子取樣，測定的結(jié)果會(huì)有較大誤差。即使用注射器取樣，若注射器密封不良或因磨損過甚而泄漏，也會(huì)造成含水量上升410mg/kg、含氣量上升約

56、1%的誤差。用注射器取油中溶解氣體色譜分析用油樣的目的除了隔絕空氣外，還有防止油中溶解氣體散失和試驗(yàn)時(shí)脫氣方便。如果脫氣裝置對取樣容器有特殊要求，那就必須配以專用取樣容器了。用棕色磨口瓶取樣的優(yōu)點(diǎn)有二個(gè)：一是能遮光，二是密封相對較好而又開啟方便。對一般測試項(xiàng)目來說，油樣見不見光，對測試結(jié)果影響不大，但對于介損因數(shù)來說，油樣見光后測試結(jié)果與不見光時(shí)明顯不同，指標(biāo)相差1020倍。不用棕色瓶取樣，測試結(jié)果是不準(zhǔn)確的；即使用棕色瓶取樣，也不宜在強(qiáng)光下長時(shí)間照射。2、取樣工具在用瓶子取樣時(shí)，不用取樣工具也能順利取到符合要求的油樣，用注射器或其他專用容器取樣時(shí)，就要用取樣工具。由于變壓器取油閥不統(tǒng)一，所以取樣工具也不