電氣絕緣試驗(yàn)方法及注意事項(xiàng)

1、電氣絕緣試驗(yàn)方法及注意事項(xiàng)生產(chǎn)設(shè)備部盧慶華摘 要：總結(jié)公司電氣設(shè)備安裝和運(yùn)行中電氣試驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)，介紹電氣設(shè)備絕緣試驗(yàn)的作用、試驗(yàn)方法和操作注意事項(xiàng)。關(guān)鍵詞：電氣試驗(yàn)方法注意事項(xiàng)電氣設(shè)備在生產(chǎn)制造、安裝交接和運(yùn)行中都必須按要求進(jìn)行電氣試驗(yàn)，其目 的是鑒定電氣設(shè)備絕緣狀態(tài)，測試分析電氣設(shè)備技術(shù)性能，為電氣設(shè)備的安全運(yùn) 行提供技術(shù)依據(jù)。電氣絕緣試驗(yàn)是電氣試驗(yàn)工作的重要內(nèi)容， 我公司電氣設(shè)備絕 緣試驗(yàn)，通常進(jìn)行絕緣電阻和吸收比測定、 直流耐壓和泄漏電流測定、 交流耐壓 試驗(yàn)三個(gè)項(xiàng)目，本文就這三個(gè)試驗(yàn)項(xiàng)目的作用、 試驗(yàn)方法和操作注意事項(xiàng)，分別 進(jìn)行介紹，供電氣試驗(yàn)人員實(shí)際工作中參考。1、絕緣電阻和吸收比測

2、定1.1絕緣電阻和吸收比測定的作用電氣設(shè)備的絕緣是通過絕緣材料將導(dǎo)電體與其他導(dǎo)體隔離的，因而就形成了一個(gè)電容，給電氣設(shè)備的絕緣施加直流電壓時(shí)，便會產(chǎn)生隨時(shí)間衰減的充電電流、 吸收電流和不隨時(shí)間衰減的電導(dǎo)電流， 這三部分電流合稱為泄漏電流。 電氣設(shè)備 絕緣電阻試驗(yàn)的等值電路如圖1所示。圖1泄漏電流中的充電電流隨時(shí)間衰減， 會很快下降為零；吸收電流是由于施加 直流電壓時(shí)，絕緣內(nèi)部空間電荷的積累，使電場重新分布引起的，這種自由電荷 聚集和流動(dòng)的吸收現(xiàn)象，有時(shí)可達(dá)幾分鐘；電導(dǎo)電流是與絕緣材料電阻成反比的 恒定電流，由于任何絕緣材料都不是絕對絕緣的， 電導(dǎo)電流始終是存在的。試驗(yàn) 電流隨時(shí)間變化關(guān)系如圖2

3、所示。圖中曲線1為泄漏電流；曲線2為吸收電流； 曲線3為電導(dǎo)電流，曲線4為充電電流。3圖3為電氣設(shè)備絕緣的吸收特性，反映了良好絕緣和不良絕緣中電流的變化 關(guān)系，圖中曲線1、2為良好絕緣的絕緣電阻與電流的變化關(guān)系，曲線3、4為不良絕緣的絕緣電阻與電流的變化關(guān)系。#根據(jù)電氣設(shè)備絕緣的吸收電流隨時(shí)間衰減的特性， 采用不同時(shí)間所測絕緣電 阻的比值（通常取60秒和15秒絕緣電阻值的比值），來作為判斷絕緣狀態(tài)的一項(xiàng)指標(biāo)，稱為吸收比。吸收比KR60R15式中：K吸收比；R 6060 秒時(shí)的絕緣電阻值；R 1515 秒時(shí)的絕緣電阻值。吸收比K一般能較為靈敏的反應(yīng)出被試設(shè)備的絕緣狀態(tài)，絕緣性能不好，尤其是絕緣受

4、潮，吸收比會變小。而絕緣良好的電氣設(shè)備，吸收比較大。1.2 絕緣電阻和吸收比的試驗(yàn)方法 電氣設(shè)備絕緣電阻的一般采用兆歐表測量（俗稱搖表） ，兆歐表有三個(gè)接線端鈕，分別是“線路（L）”端、“接地（巳”端和“保護(hù)環(huán)（G）”，測量絕緣 電阻時(shí)“ L”端接電氣設(shè)備被測量部位，“E”端接地，測量時(shí)加有幾百幾千伏 的直流電壓， 當(dāng)環(huán)境濕度較大時(shí)， 往往會在兩端子之間和絕緣物表面產(chǎn)生泄漏電 流，影響測量的結(jié)果， 所以必須接入保護(hù)環(huán)消除表面泄漏電流的影響。 測量時(shí)將“G” 端接到被試物需要屏蔽的部位，使表面泄漏電流不通過兆歐表測量機(jī)構(gòu)， 由“ G” 端直接流回兆歐表內(nèi)部電源負(fù)極，避免表面泄漏電流帶來的誤差。試

5、驗(yàn)時(shí)， 先將被試物相關(guān)電源斷開， 并短路接地充分放電。 做完一次測量后 也要進(jìn)行放電， 以免殘余電荷引起測量誤差。 測量時(shí)應(yīng)將兆歐表水平放置， 接線 前搖動(dòng)手柄至額定轉(zhuǎn)速，此時(shí)指針應(yīng)指;再降低轉(zhuǎn)速，用導(dǎo)線短接“L”與“E”端指針應(yīng)指“0”。然后接好試驗(yàn)用導(dǎo)線，空載搖至額定轉(zhuǎn)速當(dāng)指針應(yīng)指“*” 時(shí)，再將兆歐表的“L”端接到被試物上，同時(shí)記錄時(shí)間并讀取15秒與60秒的 數(shù)值。1.3 試驗(yàn)注意事項(xiàng)（1）同桿雙回路架空線路或雙母線，當(dāng)其中一路帶電時(shí)，不得測量另一回 路絕緣電阻，以防感應(yīng)高電壓損壞儀表或危及人身安全。（2）雷雨時(shí)不得測量架空線路或與架空線路相連接電氣設(shè)備的絕緣電阻。（3）測量電容量較大的

6、被試物時(shí)，讀取數(shù)值后應(yīng)先將“ L” 端接線脫離被 試物，再停止搖動(dòng)兆歐表，以防反充電損壞儀表。（4）測量完成后，應(yīng)對被試物短路放電保證安全，同時(shí)觀察放電火花大小 和聲音強(qiáng)弱也可衡量設(shè)備的絕緣狀態(tài)。2、直流耐壓及泄漏電流試驗(yàn)2.1 直流耐壓及泄漏電流試驗(yàn)的作用直流耐壓及泄漏電流試驗(yàn)與絕緣電阻的測定本質(zhì)上是相同的，與絕緣電阻測定不同的是直流耐壓及泄漏電流試驗(yàn)時(shí)， 試驗(yàn)電壓值是逐步升高的，可以用不同 電壓下泄漏電流的大小來判斷被試物的絕緣狀態(tài)，而且最終的試驗(yàn)電壓比較高， 從而能夠發(fā)現(xiàn)絕緣電阻測定過程中所不能發(fā)現(xiàn)的絕緣缺陷，特別是被試物的局部絕緣缺陷。直流耐壓試驗(yàn)的作用是試驗(yàn)絕緣的抗電強(qiáng)度，施加的直流

7、電壓比較高，對于找出局部缺陷更具特殊意義。泄漏電流試驗(yàn)電壓是逐步提升的， 良好絕緣在一定 的電壓范圍內(nèi)，絕緣電阻值是不隨試驗(yàn)電壓變動(dòng)的， 如果泄漏電流隨電壓上升不 成比例的迅速增加，則表明絕緣存在缺陷。另外良好絕緣的吸收現(xiàn)象應(yīng)十分明顯， 泄漏電流應(yīng)隨試驗(yàn)時(shí)間的延長而下降，如果泄漏電流隨試驗(yàn)時(shí)間的增加而上升， 則表明絕緣存在缺陷，而且缺陷在發(fā)展，此時(shí)應(yīng)延長試驗(yàn)時(shí)間、提高試驗(yàn)電壓， 找出絕緣缺陷。如果試驗(yàn)過程中，出現(xiàn)泄漏電流大小擺動(dòng)變化，則表明被試絕緣 或試驗(yàn)器具有放電現(xiàn)象，應(yīng)仔細(xì)檢查找出缺陷。2.2直流耐壓及泄漏電流試驗(yàn)方法直流耐壓及泄漏電流試驗(yàn)設(shè)備， 一般由調(diào)壓器、試驗(yàn)變壓器、半導(dǎo)體硅堆組 成

8、的半波整流電路和測量儀表構(gòu)成，試驗(yàn)接線如圖 4所示。圖4接線完畢通電試驗(yàn)前，應(yīng)經(jīng)第二人檢查接線及使用儀表是否正確， 試驗(yàn)電源 電壓是否正確，調(diào)壓器手柄是否在零位。然后合上電源開關(guān)，調(diào)節(jié)調(diào)壓器使試驗(yàn) 設(shè)備輸出電壓逐步升高到所需要的試驗(yàn)電壓值，同時(shí)測量試驗(yàn)設(shè)備和接線的泄漏 電流，并記錄下來（被試絕緣的泄漏電流實(shí)際值， 應(yīng)為總的泄漏電流減去試驗(yàn)設(shè) 備和接線自身的泄漏電流）。確定試驗(yàn)設(shè)備和接線無誤后，調(diào)壓器手柄回零位， 切斷試驗(yàn)電源開關(guān)，接入被試設(shè)備。對被試設(shè)備進(jìn)行試驗(yàn)的過程中，應(yīng)逐段提高 試驗(yàn)電壓，并讀取相應(yīng)的泄漏電流值， 每點(diǎn)停留一分鐘， 以減少充電電流的影響。 直流耐壓的試驗(yàn)時(shí)間，根據(jù)相關(guān)的規(guī)程

9、、規(guī)范確定。2.3 試驗(yàn)注意事項(xiàng)（1）試驗(yàn)設(shè)備與被試設(shè)備連接的高壓導(dǎo)線，應(yīng)采用絕緣良好且盡量短的導(dǎo) 線，并使其對地及其他接地部分有足夠的距離，以減少雜散電流的干擾。（2）對于能分相試驗(yàn)的設(shè)備必須分相試驗(yàn)，試驗(yàn)一相或一相線圈時(shí)，其他 相或線圈應(yīng)短路接地。（3）試驗(yàn)過程中，如出現(xiàn)擊穿、閃絡(luò)、微安表大幅擺動(dòng)或泄漏電流突變等 異常情況，應(yīng)立即降低試驗(yàn)電壓，切斷試驗(yàn)電源，查明原因并處理后再做試驗(yàn)。（4）試驗(yàn)完成后，應(yīng)對被試物短路放電保證安全，同時(shí)根據(jù)被試物放電火 花大小和聲音的強(qiáng)弱可大概了解被試物絕緣情況。（5）溫度對泄漏電流的影響極為顯著，泄漏電流試驗(yàn)最好在被試物為3080 C時(shí)進(jìn)行，在此溫度范圍內(nèi)泄

10、漏電流變化較為明顯，低溫尤其是零度以下試驗(yàn)， 難以得到正確的試驗(yàn)結(jié)果。3、交流耐壓試驗(yàn)3.1 交流耐壓試驗(yàn)的作用電氣設(shè)備絕緣不良一般分兩種情況， 一種是普遍性劣化， 是由于電氣設(shè)備長 期運(yùn)行，受高溫、電場、震動(dòng)等因素的作用，使絕緣逐步老化；另一種是局部性 缺陷，其劣化速度發(fā)展一般比較快，有很大的危險(xiǎn)性。絕緣電阻和吸收比測定、 直流耐壓及泄漏電流試驗(yàn)， 雖然能夠發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備的許多缺陷， 但由于試驗(yàn)電壓 一般低于被試設(shè)備的實(shí)際工作電壓， 難以檢測出所有的絕緣缺陷。 而交流耐壓試 驗(yàn)的試驗(yàn)電壓數(shù)倍于被試設(shè)備的實(shí)際工作電壓， 因而能夠檢測出其他試驗(yàn)方法不 能發(fā)現(xiàn)的絕緣缺陷， 所以交流耐壓試驗(yàn)是鑒定電氣

11、設(shè)備絕緣強(qiáng)度最有效和最直接 的方法， 是保證電氣設(shè)備絕緣水平， 避免電氣設(shè)備事故的重要手段， 對判斷電氣 設(shè)備能否運(yùn)行具有決定性意義。3.2 交流耐壓的試驗(yàn)方法交流耐壓試驗(yàn)的試驗(yàn)電壓遠(yuǎn)高于被試設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行電壓， 是采用比電氣設(shè) 備運(yùn)行狀態(tài)更高的條件來檢驗(yàn)絕緣水平，對于不良絕緣來說是一種破壞性試驗(yàn)， 因此在進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)前， 應(yīng)對被試設(shè)備先進(jìn)行絕緣電阻和吸收比、 直流耐壓 和泄漏電流以及介質(zhì)損失角等項(xiàng)目的試驗(yàn)， 來初步鑒定被試設(shè)備的絕緣狀況，如 發(fā)現(xiàn)被試設(shè)備存在絕緣不良的問題，則應(yīng)先進(jìn)行檢查處理，再做交流耐壓試驗(yàn)， 以免造成不應(yīng)有的絕緣擊穿而延長檢修時(shí)間，對生產(chǎn)造成影響。交流耐壓試驗(yàn)設(shè)備，應(yīng)

12、按被試設(shè)備的電壓、容量等要求來選擇，通常交流耐 壓試驗(yàn)設(shè)備為成套產(chǎn)品，常用的接線方式如圖 5所示。圖5圖中KI為過電流繼電器，試驗(yàn)過程中如被試設(shè)備絕緣擊穿，則過電流繼電 器應(yīng)動(dòng)作，切斷試驗(yàn)電源，避免損壞試驗(yàn)設(shè)備；Q為球間隙，用于防止過電壓，試驗(yàn)時(shí)一般調(diào)整為1.11.15倍的試驗(yàn)電壓；R1為限流電阻，防止由于絕緣擊 穿、放電時(shí)引起的大電流損壞試驗(yàn)設(shè)備；R2為阻尼電阻，防止由于球間隙放電引起的電壓振蕩。交流耐壓試驗(yàn)，應(yīng)在其他各項(xiàng)絕緣試驗(yàn)合格后進(jìn)行，防止不必要的損壞設(shè)備。 通電前應(yīng)做全面的檢查，高壓部分應(yīng)保持足夠的安全距離，高壓引線應(yīng)有足夠的 機(jī)械強(qiáng)度，所有支撐或牽引高壓引線的絕緣物應(yīng)有足夠的絕緣和

13、機(jī)械強(qiáng)度，被試設(shè)備應(yīng)妥善接地。正式試驗(yàn)前，應(yīng)在不接被試設(shè)備的情況下，對試驗(yàn)設(shè)備通電、 升壓，檢查試驗(yàn)設(shè)備和接線是否正確、完好，調(diào)整保護(hù)球間隙放電電壓為1.11.15倍的試驗(yàn)電壓，并將試驗(yàn)電壓調(diào)至試驗(yàn)電壓值，持續(xù)一分鐘后降壓到零， 切斷試驗(yàn)電源。檢查完成后，接入被試設(shè)備，合上試驗(yàn)電源，升壓過程中應(yīng)密切監(jiān)視高壓回 路、儀表和監(jiān)聽被試設(shè)備。對于變壓器、電動(dòng)機(jī)等重要設(shè)備的升壓速度，在加至 1/3試驗(yàn)電壓后，應(yīng)按每秒3%式驗(yàn)電壓的升壓速度均勻升壓。當(dāng)升至試驗(yàn)電壓時(shí)， 開始計(jì)算時(shí)間和讀取試驗(yàn)電壓及電流值。 時(shí)間到，迅速均勻地降壓到零并切斷試 驗(yàn)電源。交流耐壓試驗(yàn)的時(shí)間一般為一分鐘 （絕緣棒、 絕緣工具及單

14、獨(dú)的有機(jī)絕 緣材料，交流耐壓試驗(yàn)的時(shí)間應(yīng)為五分鐘）。3.3 試驗(yàn)注意事項(xiàng)（1）交流耐壓試驗(yàn)的被試物一般屬于電容性的，由于電容電流在試驗(yàn)變壓 器線圈上會產(chǎn)生漏抗電壓降， 使試驗(yàn)變壓器高壓側(cè)電壓發(fā)生升高現(xiàn)象， 因此對重 要的和電容量較大設(shè)備進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)時(shí)， 必須在高壓側(cè)測量電壓， 如采用低 壓側(cè)測量按變比 K 換算高壓側(cè)電壓的方法加到被試物上， 很可能超過要求的試驗(yàn) 電壓，甚至造成設(shè)備絕緣擊穿。（2）禁止用沖擊合閘的方法給被試設(shè)備施加電壓，一般應(yīng)先由零升至1/3試驗(yàn)電壓，由1/3試驗(yàn)電壓升至試驗(yàn)電壓，應(yīng)歷經(jīng) 1015秒鐘。試驗(yàn)完畢的降 壓過程，也應(yīng)進(jìn)行同樣的操作。（3）對于新安裝的油浸變壓器，應(yīng)在注油完畢靜止一定時(shí)間后（大容量變 壓器 12 20 小時(shí)， 3 10 千伏配電變壓器 5 6 小時(shí)），才能進(jìn)行