供電課件第十二章ch01

工廠變配電技術(shù)Gongchangbianpeidianjishu講授:楊林盛第十二章電氣絕緣預(yù)防性試驗(yàn)內(nèi)容介紹：預(yù)防性試驗(yàn)的基本概念、常用電氣設(shè)備的預(yù)防性試驗(yàn)項(xiàng)目、原理、方法、接法、注意事項(xiàng)等?！?2-1絕緣預(yù)防性試驗(yàn)絕緣材料在外加電壓的作用下會(huì)發(fā)生極化、電導(dǎo)、損耗、老化和擊穿現(xiàn)象。極化用相對(duì)介電系數(shù)來(lái)表征（可視為電介質(zhì)電容與同一尺寸的真空電容的比值）；電導(dǎo)用絕緣電阻或泄露電流來(lái)表征；損耗是因極化和電導(dǎo)所致，工程上用介質(zhì)損失角正切來(lái)表征；老化電介質(zhì)在長(zhǎng)期運(yùn)行中因物理、化學(xué)作用而逐漸喪失絕緣能力的過(guò)程；擊穿是電介質(zhì)耐受不了外加電壓的作用或擊穿電場(chǎng)強(qiáng)度來(lái)表征電介質(zhì)耐受電壓的能力當(dāng)絕緣受潮、受熱、贓污、被腐蝕、被外力損傷或嚴(yán)重老化時(shí)，其極化將增強(qiáng)、電導(dǎo)將增大、損耗將增加、絕緣強(qiáng)度降低。因此測(cè)驗(yàn)以上指標(biāo)以鑒定絕緣品質(zhì)，判斷設(shè)備能否投運(yùn)。對(duì)運(yùn)行中的設(shè)備定期進(jìn)行以上項(xiàng)目的測(cè)試稱為絕緣預(yù)防性試驗(yàn)；對(duì)竣工后交接前的測(cè)試稱為交接試驗(yàn)。常用電氣設(shè)備的絕緣預(yù)防性試驗(yàn)項(xiàng)目、周期及標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表12-1

§12-2絕緣電阻和吸收比試驗(yàn)

測(cè)量絕緣電阻現(xiàn)場(chǎng)普遍采用兆歐表。由于兆歐表電壓低于被測(cè)設(shè)備的工作電壓，因此屬于非破壞性試驗(yàn)，其操作安全、簡(jiǎn)便。由測(cè)得的絕緣電阻可發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備的絕緣擊穿和嚴(yán)重?zé)崂匣热毕?，因此是電工都?yīng)掌握的基本方法。1、絕緣電阻絕緣電阻是指在絕緣體的臨界電壓下，加于試品上的直流電壓與泄漏電流之比，即R=U/Ig式中U——試品上的直流電壓，V；

I——試品中的泄漏電流，μA；

R——試品的絕緣電阻，MΩ。如果施加的直流電壓超過(guò)絕緣體的臨界電壓值,就會(huì)產(chǎn)生電導(dǎo)電流,絕緣電阻急劇下降,在過(guò)高電壓作用絕緣就會(huì)遭到損傷,甚至可能擊穿.所以一般兆歐表的額定電壓不應(yīng)過(guò)高,使用時(shí)應(yīng)根據(jù)不同電壓等級(jí)的絕緣使用.一、概述工程上所用的絕緣介質(zhì)并非純粹的絕緣體,在直流電壓的作用下會(huì)產(chǎn)生多種極化,并從極化開(kāi)始到完成,需要一定的時(shí)間。通常利用絕緣體的絕緣電阻隨時(shí)間變化的關(guān)系，作為判斷絕緣狀態(tài)的依據(jù)。在絕緣體上施加直流電壓后，有三種電流產(chǎn)生，即電導(dǎo)電流、。電容電流和吸收電流。這三種電流的變化能反應(yīng)出絕緣電阻相應(yīng)的大小，即隨著加壓時(shí)間的增長(zhǎng)，這三種電流值的總合下降，而絕緣電阻值相應(yīng)的增大。對(duì)于具有夾層絕緣（如變壓器、電纜、電機(jī)等）的大容量設(shè)備，這種現(xiàn)象更明顯。因?yàn)槠鋾r(shí)間常數(shù)大，通常要求加壓1min后，讀取兆歐表的數(shù)值，才能代表真實(shí)的絕緣數(shù)值。當(dāng)試品受潮、贓污或有貫穿性缺陷時(shí)，介質(zhì)內(nèi)的離子增加，因而加壓后電導(dǎo)電流大大增加，絕緣電阻大大降低，絕緣電阻值既可靈敏地反映出這些絕緣缺陷，達(dá)到初步了解試品絕緣狀況的目的。

應(yīng)該注意的是，絕緣電阻不僅與上述因素有關(guān)，還與設(shè)備的結(jié)構(gòu)參數(shù)如尺寸等有關(guān)，因而絕緣電阻數(shù)值沒(méi)有統(tǒng)一規(guī)定。所以不能從一次測(cè)試判斷，須在相繼相近條件下對(duì)歷次測(cè)量結(jié)果加以比較，才能判斷絕緣狀況。2、吸收比由于電介質(zhì)中存在著吸收現(xiàn)象，在實(shí)際應(yīng)用中把加壓60s測(cè)量的絕緣電阻數(shù)值與15s測(cè)量的60s的比值，稱為吸收比，即：

K=R60/R15（12-2）吸收比與試品的幾何尺寸無(wú)關(guān)，且受偶然因素的影響較小，可以反映出絕緣受潮情況。絕緣好，泄露電流小，相對(duì)吸收電流大，吸收比大；相反，值減小并趨于1。但該項(xiàng)試驗(yàn)僅適應(yīng)電容大的試品，如變壓器、電機(jī)、電纜等，對(duì)電容較小的試品無(wú)實(shí)用價(jià)值。二、試驗(yàn)方法⑴斷開(kāi)試品電源及拆除一切對(duì)外連線，將其接地充分放電。放電時(shí)間不應(yīng)小于1min，對(duì)電容較大的試品（如變壓器、電機(jī)、電纜等）放電時(shí)間一般不小于2min。若遇重復(fù)試驗(yàn)或加過(guò)直流高電壓后的試品，放電時(shí)間則應(yīng)更長(zhǎng)些。進(jìn)行工作應(yīng)使用絕緣工具，不得用手直接接觸放電導(dǎo)電導(dǎo)線。⑵用清潔柔軟的布檫去試品表面的污垢，不要時(shí)要先用汽油或其他適當(dāng)?shù)娜ス竸┫磧籼展艿奈酃浮＂菍⒄讱W表水平放置，搖動(dòng)受柄至額定轉(zhuǎn)速（120r/min）此時(shí)指針應(yīng)指“∞”；然后再用導(dǎo)線短接“火線（L）”與“地線（E）”端鈕，并輕輕搖動(dòng)手柄，指針應(yīng)指“0位”。⑷將試品的非測(cè)量部分均接地，然后將接地線接于兆歐表的接地端頭（E）上；被測(cè)量部分用絕緣導(dǎo)線引接于兆歐表的火線端頭（“E”與“L”兩引線不得纏繞在一起）。對(duì)重要的被試品（如變壓器、電機(jī)等），或試品表面泄露電流較大時(shí)，為避免表面泄露電流的影響，必須加以屏蔽（可用軟裸線在絕緣表面纏繞幾圈，其部位應(yīng)靠近被測(cè)量部分，但不得相碰），并用絕緣導(dǎo)線接于兆歐表的屏蔽端“G”上，如圖12-1所示。⑸驅(qū)動(dòng)兆歐表達(dá)額定轉(zhuǎn)速，待指針?lè)€(wěn)定后，讀取絕緣電阻值。做吸收比試驗(yàn)時(shí)，為了正確測(cè)量15s和60s的絕緣電阻值，應(yīng)先將兆歐表?yè)u至額定轉(zhuǎn)速后，用絕緣火線立即接至被試品上，同時(shí)記錄時(shí)間分別讀取15s和60s的兆歐表電阻值。在整個(gè)過(guò)程中兆歐表轉(zhuǎn)速應(yīng)盡量保持恒定。⑹測(cè)量完畢，仍然要搖動(dòng)兆歐表，使其保持轉(zhuǎn)速，待引線與被試品分開(kāi)后，才能停止搖動(dòng)，以防止由于試品電容積聚的電荷反饋放電而損壞兆歐表。⑺試驗(yàn)完畢或重復(fù)試驗(yàn)時(shí)，必須將被試品對(duì)地充分放電，放電時(shí)間至少1-5min。⑻記錄試品名稱、規(guī)范、裝設(shè)地點(diǎn)及溫度和濕度。三、注意事項(xiàng)⑴兆歐表接線端柱引出線不要靠在一起。⑵測(cè)量時(shí)，兆歐表轉(zhuǎn)速應(yīng)盡量保持額定值，并保持恒定。⑶測(cè)量電容量較大的設(shè)備（如大容量的發(fā)電機(jī)、較長(zhǎng)的電纜、電容器等）的絕緣電阻時(shí)，最初充電電流很大，兆歐表指示很小，這不表示試品絕緣不良，須經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)的時(shí)間才能得到正確的測(cè)量結(jié)果。⑷如果所測(cè)試品的絕緣電阻過(guò)低時(shí)，應(yīng)盡量進(jìn)行分解試驗(yàn)，以找出絕緣電阻最低的部分。⑸根據(jù)不同試品極其電壓等級(jí)，選擇使用不同電壓及量程的兆歐表（歷次試驗(yàn)應(yīng)用同一塊或同型號(hào)的兆歐表）。在測(cè)量大電容試品時(shí)，歷次讀數(shù)時(shí)間應(yīng)相同（一般為1min）。⑹陰雨潮濕的氣候及環(huán)境濕度較大時(shí)，不宜進(jìn)行測(cè)量。一般應(yīng)在干燥的晴天，環(huán)境溫度不低于50C時(shí)進(jìn)行。四、影響絕緣電阻的各種因素1、溫度對(duì)絕緣電阻的影響絕緣物的絕緣電阻是隨溫度變化而變化的，一般溫度每上升100C，絕緣電阻約下降0.5~0.7倍，其變化程度隨絕緣的種類而異。因?yàn)闇囟壬撸橘|(zhì)內(nèi)部分子和離子的運(yùn)動(dòng)加速，同時(shí)絕緣體內(nèi)部的水分子在低溫時(shí)與絕緣物相結(jié)合，一遇高溫水分子即向電場(chǎng)兩極伸長(zhǎng)，所以導(dǎo)電率增加，絕緣電阻下降，此外，隨溫度的升高，水分中雜質(zhì)增多，也會(huì)將低絕緣電阻。為對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行比較，應(yīng)將有關(guān)試驗(yàn)結(jié)果換算至同一溫度。對(duì)A級(jí)絕緣的變壓器、互感器等電氣設(shè)備，其換算公式為：R2=R10α（θ1-θ2）(10-3)式中R2——換算至溫度時(shí)的絕緣電阻，MΩ；R1——溫度時(shí)的絕緣電阻，MΩ；α——的溫度系數(shù)，α=1/40。

對(duì)B級(jí)絕緣的發(fā)電機(jī),一般應(yīng)將測(cè)得的絕緣電阻換算至接近運(yùn)行狀態(tài)溫度750C時(shí)的數(shù)值,其換算公式為:(12-4)----換算至750C時(shí)的絕緣電阻,MΩ;R0--------溫度為00C的M絕緣電阻,MΩ。θ---------測(cè)量時(shí)的溫度，0C。應(yīng)當(dāng)指出的是，這種換算是近似的，最好是在相近的溫度下作試驗(yàn)。絕緣體的吸收比也是隨溫度變化的，一般當(dāng)溫度升高時(shí)，受潮絕緣體的吸收比會(huì)有不同程度的降低。但對(duì)于干燥的絕緣體，吸收比受溫度的變化的影響并不明顯。2、濕度的影響濕度對(duì)表面泄露電流的影響較大。絕緣體表面吸附潮氣，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)空氣中的濕度較大時(shí)，會(huì)吸收較多的水分，增加了電導(dǎo)，也使絕緣電阻值降低。3、放電時(shí)間的影響每測(cè)完一次絕緣電阻后，應(yīng)將被試品充分放電，放電時(shí)間應(yīng)大于充電時(shí)間以將剩余電荷放盡。否則，在重復(fù)測(cè)試時(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(cè)量時(shí)小，因而造成吸收比減小，絕緣電阻值增大的虛假現(xiàn)象。五、常用兆歐表的工作原理常用兆歐表多數(shù)為手搖式，所以又稱搖表。也有用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的兆歐表，它由電源（發(fā)電機(jī)）和磁電系流比計(jì)（測(cè)量機(jī)構(gòu)等）組成。的原理接線圖如圖12-2所示。圖中RA、RV分別為流比計(jì)電流線圈LA和電壓線圈LB相串聯(lián)的固定電阻。驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸發(fā)出的電壓經(jīng)過(guò)整流后加至兩個(gè)并聯(lián)回路（電流、電壓）上。由于線圈處于不均勻磁場(chǎng)中，其受力與線圈位置有關(guān)。兩線圈反向繞制，受力方向相反。兩轉(zhuǎn)距差使軸轉(zhuǎn)動(dòng)，直至力矩平衡。指針偏轉(zhuǎn)角與兩線圈電流比有關(guān)，即：α=f（I1/I2）（12-5）式中I1——流過(guò)電流線圈LA的電流；

I2——流過(guò)電流線圈LB的電流。因?yàn)閮芍返碾娏髋c其電阻成正比，所以偏轉(zhuǎn)角反映了電阻值的大小。當(dāng)“火線（L）”“地線（E）”兩端頭開(kāi)路時(shí)，電流線圈電流I1為零，電壓線圈電流I2產(chǎn)生單方向的轉(zhuǎn)距，指針逆時(shí)針?lè)较蚱D(zhuǎn)至最大位置，指“∞”，即開(kāi)路；當(dāng)兩端頭短路時(shí)，電流線圈電流I1最大，其力矩大大超過(guò)I2產(chǎn)生反力矩，指針?biāo)矔r(shí)針轉(zhuǎn)至最大位置，指針指“0”，及被測(cè)絕緣電阻為零。當(dāng)外接被測(cè)電阻在“0”與“∞”之間任意數(shù)值時(shí)，指針停留的位置由兩線圈電流I1和I2的比值決定。兆歐表在額定電壓下，I2為一定值，I1隨被測(cè)電阻值而改變，即被測(cè)電阻值決定了指針偏轉(zhuǎn)角。因而由刻度盤(pán)可讀取被測(cè)電阻值。在端“L”的外圈設(shè)有一個(gè)金屬圓環(huán)，稱為屏蔽環(huán)，有些兆歐表專設(shè)有屏蔽端頭。它們均直接與電源負(fù)極相連，起屏蔽表面漏電的作用作用。發(fā)電機(jī)電壓高達(dá)幾百伏至幾千伏，泄露電流不可忽視，如圖12-3a示。屏蔽環(huán)的作用使漏電流直接從屏蔽頭“G”流回電源，而不經(jīng)過(guò)測(cè)量機(jī)構(gòu)，如圖12-3b示。§12-3泄露電流試驗(yàn)和直流耐壓試驗(yàn)泄露電流和絕緣電阻都是反映電介質(zhì)現(xiàn)象的。由于做泄露電流試驗(yàn)時(shí)外加電壓較高，且可調(diào)，絕緣的缺陷易暴露，還可測(cè)出泄露電流隨外加電壓變化的關(guān)系曲線，而且測(cè)量泄露電流的微安表比兆歐表頭精度高，因此在檢查絕緣的集中性方面，泄露電流試驗(yàn)要比兆歐表測(cè)絕緣電阻更為靈敏和有效。如果被測(cè)設(shè)備的泄露電流較小切伏安特性為直線，說(shuō)明該設(shè)備的絕緣良好；如果泄露電流超過(guò)規(guī)定值較多且伏安特性呈非線性，則說(shuō)明絕緣受潮或有嚴(yán)重的集中性缺陷。1、泄露電流試驗(yàn)主要設(shè)備及作用泄露電流試驗(yàn)的主要設(shè)備是調(diào)壓器、升壓試驗(yàn)變壓器、整流元件和微安表。其接線原理圖如圖12-4所示。⑴自耦調(diào)壓器

直流高壓的調(diào)節(jié)是通過(guò)調(diào)節(jié)調(diào)壓器的輸出電壓來(lái)完成的。一般絕緣良好的設(shè)備，其泄露電流很小，因此升壓變壓器一、泄露電流試驗(yàn)容量只要滿足升壓變壓器的勵(lì)磁容量即可。⑵升壓變壓器升壓變壓器用來(lái)供給整流前的高壓，其額定輸出高壓應(yīng)大于試驗(yàn)電壓。當(dāng)一級(jí)升壓變壓器不夠時(shí)，可用多級(jí)升壓變壓器串聯(lián)升壓來(lái)解決。由于試驗(yàn)所需要的電流較小，一般不會(huì)超過(guò)1mA，故升壓變壓器的容量問(wèn)題可不予考慮。⑶高壓整流堆高壓整流堆是由多個(gè)二級(jí)管串聯(lián)而成，并用環(huán)氧樹(shù)脂澆注成棒形。環(huán)氧樹(shù)脂起絕緣和固定作用。高壓整流堆選用時(shí)要注意它的反向擊穿電壓應(yīng)大于2倍的交流峰值電壓。近年生產(chǎn)的兩用變壓器，是在變壓器的出口增加了一組硅堆。做交流使用時(shí)插入銅棒硅堆短路；做直流使用時(shí)拔出銅棒，輸出為直流。當(dāng)兩級(jí)使用時(shí)只第二級(jí)銅棒，并在第二級(jí)出口串聯(lián)一個(gè)硅堆，并使用負(fù)級(jí)性。⑷濾波電容器其作用是減小輸出整流電壓的脈動(dòng)。濾波電容越大，加于被試設(shè)備上的電壓約平穩(wěn)，而且越接近交流峰值。一般常采取的最小電容值如下：當(dāng)試驗(yàn)電壓為3~10KV時(shí)，電容取0.06μF;當(dāng)試驗(yàn)電壓為30KV時(shí)，電容取0.01μF。當(dāng)試驗(yàn)電壓為15~20KV時(shí)，電容取0.0015μF;在做大型發(fā)電機(jī)、大型變壓器和較長(zhǎng)電纜時(shí)，因設(shè)備電容較大，可不用濾波電容器。⑸高壓保護(hù)電阻高壓保護(hù)電阻也叫限流電阻，它的作用是當(dāng)試品被擊穿時(shí)限制短路電流，以保護(hù)高壓變壓器、硅堆和微安表。其阻值可按硅堆的最大允許電流選擇。試驗(yàn)中，通常保護(hù)電阻是在有機(jī)玻璃管內(nèi)裝入蒸餾水，再加鹽配制而成。其步驟是先將玻璃管內(nèi)裝入蒸餾水，再向水中慢慢加鹽，并不停地用萬(wàn)用表測(cè)量其電阻，直到滿意為止。2、泄露電流試驗(yàn)的注意事項(xiàng)⑴斷開(kāi)被測(cè)設(shè)備的電源，并設(shè)備接地并充分放電，以防傷人和使測(cè)試結(jié)果出現(xiàn)誤差。⑵按試品的試驗(yàn)接線圖接好線，所有表的量程和檔位應(yīng)符合測(cè)量要求，調(diào)壓器位置應(yīng)在零位，并經(jīng)專人檢查，確定無(wú)誤后，方可進(jìn)行試驗(yàn)。⑶試驗(yàn)切忌在雨霧等空氣濕度大的條件下進(jìn)行，試驗(yàn)引線不可過(guò)長(zhǎng)且不可放在地上，試驗(yàn)前被試驗(yàn)物表面應(yīng)檫干凈，防止泄露電流過(guò)大造成試驗(yàn)誤差。⑷對(duì)被試設(shè)備加壓之前，須先測(cè)量試驗(yàn)設(shè)備和試驗(yàn)用導(dǎo)線的泄露電流，并記錄下來(lái)。然后在給被試設(shè)備加壓，測(cè)量泄露電流，實(shí)際泄露電流為兩個(gè)測(cè)量泄露之差。⑸在升壓試驗(yàn)中，應(yīng)按規(guī)程分段進(jìn)行，每段要停留1min，以避開(kāi)吸收電流。⑹在試驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)有專人監(jiān)護(hù)并呼唱，并密切觀察儀表指示和被試品有無(wú)異常情況，如發(fā)現(xiàn)有擊穿、閃絡(luò)放電等異常現(xiàn)象，應(yīng)立即將電壓降到零，斷開(kāi)電源，查明原因并妥善處理后，方可繼續(xù)試驗(yàn)。⑺試驗(yàn)完畢，切除電源，必須將被試品經(jīng)電阻對(duì)地放電。此外，還應(yīng)將被試品周圍的物品經(jīng)電阻對(duì)地放電，未經(jīng)放電不可觸摸，也不可再次試驗(yàn)。二、直流耐壓試驗(yàn)

直流耐壓試驗(yàn)的設(shè)備和接線與泄露電流試驗(yàn)的設(shè)備和接線完全相同，因此這兩種試驗(yàn)往往一同進(jìn)行。在試驗(yàn)過(guò)程中加入被試品的最高電壓即為該設(shè)備的直流耐壓試驗(yàn)電壓。直流耐壓試驗(yàn)對(duì)絕緣的考驗(yàn)雖然不如交流耐壓那樣接近設(shè)備絕緣運(yùn)行的真實(shí)情況，但對(duì)發(fā)現(xiàn)絕緣的某些局部缺陷具有特殊的作用。這些局部缺陷在交流耐壓試驗(yàn)中是不能被發(fā)現(xiàn)的，因?yàn)榻涣髂蛪涸囼?yàn)由于分布電容的不同而使試驗(yàn)電壓不均勻。又因直流高壓對(duì)絕緣損傷較小，所需試驗(yàn)設(shè)備容量小，絕緣無(wú)介質(zhì)極化損失，不致使絕緣發(fā)熱，從而避免因熱擊穿而損壞絕緣。對(duì)電力電纜它是不可缺少的試驗(yàn)項(xiàng)目。因直流耐壓試驗(yàn)介質(zhì)損耗小，所以其試驗(yàn)電壓比交流高，耐壓時(shí)間也比交流長(zhǎng)。例如，運(yùn)行中的2~10kv油浸紙絕緣電纜其直流耐壓試驗(yàn)為5倍額定電壓，持續(xù)時(shí)間達(dá)5min。直流耐壓試驗(yàn)的周期及標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表12-1示?！?2-4介質(zhì)損失角試驗(yàn)一、概述絕緣中的介質(zhì)損耗是以介質(zhì)損失角的正切值tanδ表示的。介質(zhì)損失角的正切值tanδ是在交流電壓作用下，電介質(zhì)中的電流有功分量和無(wú)功分量的比值，是一個(gè)無(wú)量綱的數(shù)。在一定的電壓和頻率下，它反映電介質(zhì)內(nèi)單位體積中能量損耗的大小，它與電介質(zhì)的體積尺寸大小無(wú)關(guān)。實(shí)踐證明，介質(zhì)損失角試驗(yàn)是評(píng)價(jià)高壓電氣設(shè)備絕緣狀況的有效方法之一，目前已得到廣泛應(yīng)用。介質(zhì)損失要在絕緣體內(nèi)部產(chǎn)生熱量,損失越大,產(chǎn)生的熱量越多,從而使進(jìn)一步增加,如此循環(huán),可能在絕緣較弱處形成擊穿。故測(cè)量tanδ對(duì)判斷絕緣狀況具有重要意義。由于電氣設(shè)備由各部件組成，其絕緣總是不均勻的，必須考慮不均勻性對(duì)tanδ的影響。對(duì)體積大、多種絕緣材料組成的被試物，不易通過(guò)測(cè)量tanδ檢出絕緣局部缺陷，但對(duì)嚴(yán)重的局部缺陷和受潮、絕緣老化等整體缺陷能比較靈敏地測(cè)量出來(lái)。實(shí)踐證明，測(cè)量變壓器的tanδ能靈敏地檢出絕緣缺陷。用耐壓測(cè)變壓器油，最好的油和含水分的油的耐壓差為10倍，而測(cè)tanδ，好、劣油的測(cè)量值差1000倍。若被測(cè)物具有分解試驗(yàn)的可能性，可以采取分解試驗(yàn)的辦法，以提高檢測(cè)的的靈敏度。測(cè)量tanδ值，普遍采用QS1及QS3型高壓交流平衡電橋（西林電橋），有的地區(qū)也常采用不平衡電橋（介質(zhì)試驗(yàn)器）。此外，還有低功率因數(shù)瓦特表法，一般不用。本節(jié)主要介紹QS1型高壓交流平衡電橋測(cè)量tanδ的方法。二、介質(zhì)損失角的測(cè)量

QS1型高壓西林電橋是現(xiàn)場(chǎng)使用最廣泛的電橋，它具有體積小、操作簡(jiǎn)便，攜帶方便，能反接一端接地設(shè)備的tanδ等優(yōu)點(diǎn)。

QS1型西林電橋的試驗(yàn)接線有三種，正接法、反接法和低壓測(cè)量接線。低壓測(cè)量接線測(cè)量電容量較大且承受電壓低的試品。除了必須使用反接法測(cè)量的高壓設(shè)備外，其余均用正接法，因其精度較高。1、接線方式⑴正接線法對(duì)于兩極對(duì)地絕緣的試品，可采用正接線法，如圖12-5所示。因時(shí)，電橋本體處于低壓，故操作安全，且測(cè)量精度高。⑵反接線法現(xiàn)場(chǎng)裝設(shè)的電氣設(shè)備，一般均安裝在基礎(chǔ)上或地上，故對(duì)其絕緣來(lái)說(shuō)是屬于一極接地的被試品。QS1電橋的反接法正適應(yīng)這種情況，應(yīng)用最多。反接線法如圖12-5示。反接時(shí)，電橋各臂和各部件都處于高壓下，此時(shí)應(yīng)注意外殼必須妥善接地，以保障操作者的安全；由于橋體引出的被試品電容CX及標(biāo)準(zhǔn)電容器CN及E的屏蔽線均處于高壓，必須妥善絕緣，離地體的距離不小于100~150mm，標(biāo)準(zhǔn)電容器高壓極板接線端引出的接地導(dǎo)線對(duì)電容器外殼（帶有高壓）的距離，也不應(yīng)小于100~150mm。⑶低壓測(cè)量接線法圖12-5所示為QS1電橋低壓法接線圖。當(dāng)用于測(cè)量被試物的電容量時(shí)，產(chǎn)生的誤差較小，但用來(lái)測(cè)量tanδ時(shí)，則準(zhǔn)確度不高。所以，這種接線法一般只用來(lái)測(cè)量電容量。2、QS1型電橋的測(cè)量方法⑴按要求選擇正接線或反接線。⑵將R3C4（tanδ）及檢流計(jì)靈敏度旋紐放在零位，極性切換開(kāi)關(guān)放在中間斷開(kāi)位置。⑶根據(jù)被試品的電容大小，按表12-2選擇適當(dāng)?shù)姆至髌魑恢?。分流器位?.010.0250.060.151.25試品電容量（pF）300080001940048000400000表12-2分流器位置選取表⑷合上電橋電源開(kāi)關(guān),檢查光帶是否在零位.⑸給被試品加上額定試驗(yàn)電壓,并把極性開(kāi)關(guān)接到接通.⑹調(diào)節(jié)檢流計(jì)靈敏度旋鈕,使光帶擴(kuò)大,然后旋轉(zhuǎn)頻率檢流計(jì)調(diào)節(jié)旋鈕,使光帶達(dá)到最大寬度,應(yīng)注意當(dāng)光帶達(dá)到刻度邊界時(shí),要適當(dāng)降低靈敏度.⑺從最高一檔起,調(diào)節(jié)R3的值,使光帶縮小到最小寬度,提高靈敏度再調(diào)節(jié)R3,當(dāng)調(diào)節(jié)R3光帶不明顯時(shí),可調(diào)C4(tanδX)使光帶縮小.反復(fù)調(diào)節(jié)R3,C4(tanδX),最后達(dá)到靈敏度最高時(shí),光帶縮小到和在“0”時(shí)一樣,可以認(rèn)為電橋平衡,記下tanδX的數(shù)值.⑻把靈敏度退到“0”,切換極性開(kāi)關(guān)到接通2,將檢流計(jì)靈敏度增大,調(diào)節(jié)R3,C4(tanδX),使電橋平衡,記下(tanδX)的數(shù)值,試品的可取兩次測(cè)量的平均值.3、QS1電橋的測(cè)量的注意事項(xiàng)⑴無(wú)論采取任何接線方法，電橋本體必須良好接地。⑵反接時(shí)兩根線都處于高壓，必須懸空，并對(duì)周圍接地體保持足夠的絕緣距離。⑶反接時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)電容器外客帶高壓電，因此應(yīng)放在平坦的地面上，不應(yīng)該有接地的物體與外客相碰。⑷為了防止檢流計(jì)的損壞，應(yīng)在檢流計(jì)靈敏度最低時(shí)，接通或斷開(kāi)電源；在較高時(shí)，調(diào)節(jié)R3,C4，要避免數(shù)據(jù)急劇變化。§12-5工頻交流耐壓實(shí)驗(yàn)一、概述工頻交流（以下簡(jiǎn)稱交流）耐壓實(shí)驗(yàn)是考驗(yàn)被試驗(yàn)品絕緣承受各種過(guò)電電壓能力的有效方法，對(duì)保證設(shè)備安全運(yùn)行有重要意義。交流耐壓試驗(yàn)的電壓、波形、頻率和在被試品絕緣內(nèi)部的分布，均符合實(shí)際運(yùn)行情況，因此能有效地發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷。交流耐壓試驗(yàn)應(yīng)在被試品的絕緣電吸收比測(cè)量、直流泄漏電流測(cè)量及介質(zhì)損失角正切值anδ測(cè)量均合格之后進(jìn)行。如果這些試驗(yàn)中已查明絕緣有缺陷則應(yīng)設(shè)法消除,并重新試驗(yàn)后才能進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn),以免造成不必要的損壞.交流耐壓試驗(yàn)對(duì)固體有機(jī)絕緣來(lái)說(shuō),它會(huì)使原來(lái)存在的絕緣弱點(diǎn)進(jìn)一步發(fā)展(但又不至于耐壓擊穿),使絕緣強(qiáng)度逐漸衰減,形成絕緣內(nèi)部劣化的積累效應(yīng),這是我們不希望的.

因此,必須正確地選擇試驗(yàn)電壓和耐壓時(shí)間。試驗(yàn)電壓越高，發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷的有效性越高，但被試品被擊穿的可能性越大，積累效應(yīng)也越嚴(yán)重。反之，驗(yàn)電壓低，又使設(shè)備在運(yùn)行中的擊穿的可能性增加。

實(shí)際上，國(guó)家根據(jù)各種設(shè)備的絕緣材質(zhì)和可能遭受的過(guò)電壓倍數(shù)，規(guī)定了效應(yīng)的出廠試驗(yàn)電壓標(biāo)準(zhǔn)。具有夾層絕緣的設(shè)備，在長(zhǎng)期運(yùn)行電壓的作用下，絕緣具有積累響應(yīng)，所以現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定運(yùn)行中設(shè)備的試驗(yàn)電壓，比出廠電壓有所降低，且按不同設(shè)備區(qū)別對(duì)待（主要有設(shè)備的經(jīng)濟(jì)性和安全性來(lái)決定）。但對(duì)純瓷套管、充油套管及支持絕緣子則例外，因?yàn)樗鼈儙缀鯖](méi)有積累效應(yīng)，故這些運(yùn)行中的設(shè)備就直接取出廠試驗(yàn)電壓標(biāo)準(zhǔn)。絕緣的擊穿電壓值與加壓的持續(xù)時(shí)間有關(guān)，尤其有機(jī)絕緣特別明顯，其擊穿電壓隨加壓時(shí)間的增加而逐漸下降。有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定耐壓時(shí)間為1min，一方面是為了便于觀察被試品情況，使有弱點(diǎn)的絕緣來(lái)得及暴露（固體絕緣發(fā)生熱擊穿需要一定的時(shí)間）；另一方面，又不致時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而引起不應(yīng)有的絕緣擊穿。二、實(shí)驗(yàn)原理接線交流耐壓試驗(yàn)的接線應(yīng)按被試品的要求（電壓、容量）和現(xiàn)有試驗(yàn)設(shè)備條件來(lái)決定。通常試驗(yàn)變壓器是成套設(shè)備（包括控制及調(diào)壓設(shè)備），現(xiàn)場(chǎng)常對(duì)試驗(yàn)設(shè)備加以簡(jiǎn)化，而采用圖12-8所示的試驗(yàn)電路。試驗(yàn)回路中的熔斷器、交流接觸器和過(guò)流繼電器，都是為了保證在試驗(yàn)回路發(fā)生短路和被試品擊穿時(shí)，能迅速可靠地切斷試驗(yàn)電源；電壓互感器用來(lái)測(cè)量被試品電壓；毫安表和電壓表用以測(cè)量及監(jiān)視試驗(yàn)過(guò)程中的電流和電壓。進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)的被試品一般為容性負(fù)載，當(dāng)被試品上的電壓與實(shí)驗(yàn)變壓器的漏抗上的電壓相位相反，有可能使被試品上的電壓比實(shí)驗(yàn)變壓器上的輸出電壓還高，因此要求在被試品上直接測(cè)量電壓。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1、實(shí)驗(yàn)變壓器（1）實(shí)驗(yàn)電壓的選擇（2）實(shí)驗(yàn)電流的選擇工頻高壓變壓器是電氣試驗(yàn)的基本設(shè)備之一，具有電壓高、容量小、持續(xù)工作時(shí)間短、絕緣層厚、通常高壓繞組一端接地的特點(diǎn)。應(yīng)根據(jù)被試品對(duì)試驗(yàn)電壓的要求，并考慮試驗(yàn)變壓器低壓測(cè)電壓與試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)的電源電壓及調(diào)壓器相匹配進(jìn)行選擇。試驗(yàn)變壓器的額定電流，應(yīng)滿足流過(guò)被試品的電容電流和泄漏電流的要求。一般試驗(yàn)時(shí)所加的電壓和被試品的電容量來(lái)計(jì)算所需的試驗(yàn)電流，試驗(yàn)電流可按式（12-6）求出I=2πfCX×10-6

（12-6）式中I——試驗(yàn)時(shí)被試品的電容電流，A；

U——試驗(yàn)電壓，V；

CX——被試品的電容量。μF；

f——試驗(yàn)電源頻率，HZ。（2）移卷調(diào)壓器2、調(diào)壓器（1）自耦調(diào)壓器試驗(yàn)變壓器所需要的容量可按式（12-7）計(jì)算S≥2πfCXU2×10-9（12-7）

試驗(yàn)變壓器在正常使用時(shí)，電流不能超過(guò)其額定電流，但在特殊情況下允許短時(shí)間過(guò)負(fù)荷。當(dāng)用電壓互感器作為試驗(yàn)變壓器時(shí)，允許3min過(guò)負(fù)荷3~5倍。

調(diào)壓器應(yīng)能從零開(kāi)始，平滑地調(diào)節(jié)電壓，以滿足試驗(yàn)所需的任意電壓。常用的有自耦調(diào)壓器、移卷調(diào)壓器和感應(yīng)調(diào)壓器。調(diào)壓器的輸出波形應(yīng)盡可能接近正弦波，容量一般應(yīng)和試驗(yàn)變壓器的容量相等。調(diào)壓器的輸入和輸出電壓，應(yīng)分別與電源電壓和試驗(yàn)變壓器低壓測(cè)電壓相匹配。

自耦調(diào)壓器應(yīng)用廣泛，它的體積小、質(zhì)量輕、效率高、波形好等優(yōu)點(diǎn)，但其滑動(dòng)的觸頭使容量受到限制，一般用于小容量的調(diào)壓。調(diào)壓范圍大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容量大。主要缺點(diǎn)是效率低、空載電流大，在低壓和額定電壓下作用，波形發(fā)生畸變。對(duì)波形要求較嚴(yán)時(shí)，需加濾波裝置。3、限流電阻R14、保護(hù)電阻R25、保護(hù)球間隙（3）感應(yīng)調(diào)壓器調(diào)壓范圍大，容量大，但波形也會(huì)畸變，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格貴，故使用得不廣泛。如圖12-8所示，為了限制被試品擊穿時(shí)的電流，保護(hù)試驗(yàn)變壓器及防止故障擴(kuò)大，應(yīng)在試驗(yàn)變壓器高壓側(cè)加限流電阻R1，其數(shù)值一般0.5~1Ω/V。限流電阻采用金屬電阻或水電阻，其中水電阻用得較多，其熱容量應(yīng)按通過(guò)的電流和電阻值大小來(lái)計(jì)算。采用水電阻應(yīng)注意，水不要充滿管子，應(yīng)留有膨脹余地，并且要防爆孔。如圖12-8所示，為了減小過(guò)壓保護(hù)球隙放電時(shí)的短路電流，使保護(hù)球隙不致燒壞，應(yīng)加保護(hù)電阻R2，其值一般可取1Ω/V。保護(hù)球間隙的擊穿電壓一般調(diào)整為115%~120%。四、電壓的測(cè)量⑴在試驗(yàn)變壓器低壓側(cè)測(cè)量。對(duì)于一般的瓷質(zhì)絕緣、斷路器、絕緣工具等，可在試驗(yàn)變壓器低壓側(cè)測(cè)量，再通過(guò)變比換算至高壓側(cè)。這只適用于電容量小、測(cè)量準(zhǔn)確度要求不高的情況。⑵在高壓側(cè)用電壓互感器測(cè)量。將電壓互感器的原邊并接在被試品的兩端頭上，在其原邊測(cè)量電壓，根據(jù)測(cè)得的電壓和互感器的變比，計(jì)算出高壓側(cè)的電壓。為了保證測(cè)量的準(zhǔn)確度，電壓互感器一般不低于1級(jí)，電壓表不低于0.5級(jí)。⑶用高壓靜電電壓表測(cè)量。使用時(shí)應(yīng)注意，要滿足靜電電壓表的使用技術(shù)要求。⑷用球隙測(cè)量。此方法測(cè)量的準(zhǔn)確度受外界因素影響較大，如球極軸線偏差、球極表面光潔度、天氣條件等。同時(shí)，此方法試驗(yàn)結(jié)果較分散，故一般不宜在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)時(shí)使用。⑸用電容分壓器在高壓側(cè)測(cè)量。測(cè)量電路如圖12-9所示，試驗(yàn)電壓U1加在C1和C2兩端，因C1電容量比C2小得多，所以幾乎全部試驗(yàn)電壓都分布在C1上，C2兩端的電壓很低，這樣用電壓表測(cè)量C2上的電壓的殘壓電荷，使測(cè)量系統(tǒng)有良好的升降特性。一般取r＞＞1/ωC2，時(shí)間常數(shù)rC2=1~2S即可滿足要求。高壓端電壓為五、操作步驟⑶恢復(fù)試驗(yàn)變壓器與被試品間的連線，將調(diào)壓器置零位，然后合上電源，迅速均勻地將電壓升至試驗(yàn)電壓，立即開(kāi)始計(jì)時(shí)。加壓持續(xù)時(shí)間到后，迅速均勻地將電壓降至零，斷開(kāi)試驗(yàn)電源，掛上接地線。⑴根據(jù)試驗(yàn)要求，選擇合適的設(shè)備、儀器、儀表、接線圖及試驗(yàn)場(chǎng)地。接線時(shí)應(yīng)注意布線要合理，高壓部分對(duì)地應(yīng)有足夠的安全距離，非被試部分一律可靠接地。⑵檢查器具布置和接線，調(diào)壓器應(yīng)置零位。調(diào)整過(guò)壓保護(hù)球隙，使其放電電壓為試驗(yàn)電壓的115%~120%。調(diào)整時(shí)應(yīng)拆去試驗(yàn)變壓器至試品的連接線，并將毫安表短路，然后合上電源緩慢升壓，直至球隙放電，調(diào)整球隙，使3次放電電壓值均接近要求的整定值，然后將降至試驗(yàn)電壓值，持續(xù)1分鐘，球隙應(yīng)不放電。球隙放電時(shí)，過(guò)流保護(hù)應(yīng)能可靠動(dòng)作。六、試驗(yàn)分析及注意事項(xiàng)1、試驗(yàn)分析對(duì)于絕緣良好的被試品，在交流耐壓中不應(yīng)擊穿，是否擊穿可根據(jù)下述現(xiàn)象分析。⑶根據(jù)被試品狀況進(jìn)行分析。被試品發(fā)出穿響聲（或斷續(xù)放電聲）、冒煙、出氣、閃弧、燃燒等，都是不允許的，應(yīng)查明原因。這些現(xiàn)象如果確定是絕緣部分出現(xiàn)的，則認(rèn)為是被試品存在缺陷或擊穿。⑴根據(jù)試驗(yàn)回路接入表計(jì)的指示進(jìn)行分析。一般情況下，電流表突然上升，說(shuō)明被試品擊穿。但當(dāng)被試品的容抗XC與試驗(yàn)漏抗XL之比等于2時(shí)，雖然被試品已擊穿，但電流表的指示不變（因?yàn)閄=│XC-XL│，XC=0時(shí)，XL仍存在，與被試品擊穿前的電抗相等）；當(dāng)XC與XL之比小于2時(shí)試品已擊穿后使試驗(yàn)回路的電抗增大，電流表指示反而下降。通常XC＞＞XL，不會(huì)出現(xiàn)上述情況，只是在被試品電容量很大或試驗(yàn)變壓器容量不夠時(shí)，才可能發(fā)生。此時(shí)，應(yīng)以接在高壓端測(cè)量被試品上的電壓表來(lái)判斷，被試品擊穿時(shí)，電壓表指示明顯下降。低壓側(cè)電壓表的指示也會(huì)有所下降。⑵根據(jù)控制回路的狀況進(jìn)行分析。如果過(guò)流繼電器整定適當(dāng)，在被試品擊穿時(shí)，過(guò)流繼電器應(yīng)動(dòng)作，并使自動(dòng)控制開(kāi)關(guān)跳閘；整定值過(guò)大時(shí)，即使被試品放電或小電流擊穿，繼電器也不會(huì)動(dòng)作。一般應(yīng)為試驗(yàn)變壓器額定電流的1.3~1.5倍。2、注意事項(xiàng)⑴被試品是有機(jī)絕緣材料時(shí)，試驗(yàn)后立即觸摸，如果出現(xiàn)普遍或局部發(fā)熱，則認(rèn)為絕緣不良，應(yīng)及時(shí)處理，然后在進(jìn)行試驗(yàn)。⑵對(duì)夾層絕緣或有機(jī)絕緣材料的設(shè)備，如果耐壓試驗(yàn)后的絕緣電阻比耐壓前下降30%，則認(rèn)為該試品不合格。⑶試驗(yàn)過(guò)程中，若由于空氣濕度、溫度、表面贓污等影響，引起被試品表面滑閃放電或空氣放電，不應(yīng)認(rèn)為被試品不合格，須經(jīng)清潔、干燥處理之后再進(jìn)行試驗(yàn)。⑷升壓必須從零開(kāi)始，不可沖擊合閘。升壓速度在40%試驗(yàn)電壓以內(nèi)可不受限制，其后應(yīng)均勻升壓，速度約為每秒3%的試驗(yàn)電壓。⑸耐壓試驗(yàn)前后均應(yīng)測(cè)量被試品的絕緣電阻?！?2-6電動(dòng)機(jī)、變壓器繞組的極性試驗(yàn)一、電動(dòng)機(jī)繞組的極性試驗(yàn)1、試驗(yàn)方法⑴直流感應(yīng)法在電動(dòng)機(jī)定子的一相中通以脈沖電流時(shí),另外兩相繞組由于互感作用產(chǎn)電動(dòng)勢(shì),據(jù)其方向可確定繞組首尾,如圖12-10所示.合上開(kāi)關(guān)K,脈沖電流通過(guò)繞組AX,BY、CZ感應(yīng)電勢(shì)使毫安表指針偏轉(zhuǎn)。若儀表“+”端與電池“+”端為同極性電流如圖10所示。開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，電流反向。⑵交流電壓法1）繞組頭尾無(wú)標(biāo)號(hào)如圖12-11所示。將任意兩相繞組串聯(lián)接交流220V電源，第三相接電壓表或燈泡。如表指示大（幾~一百多伏）或燈亮，則兩繞組首尾相接；反之，指示小或燈不亮，為同極性相接。同樣方法可決定第三繞組極性。①繞組式電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組開(kāi)路時(shí)，感應(yīng)電壓可達(dá)200v左右，應(yīng)適當(dāng)選擇表計(jì)。②20kW以上的鼠籠式電動(dòng)機(jī)或轉(zhuǎn)子短路的繞線式電動(dòng)機(jī)，感應(yīng)電壓雖然僅幾十伏。但一次電流可達(dá)幾十安培，應(yīng)適當(dāng)選擇電源或調(diào)壓器。

測(cè)量時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：2）繞組頭尾有標(biāo)號(hào)如果繞組頭尾已有標(biāo)號(hào)可按圖12-12所示的接線檢查標(biāo)號(hào)是否正確。測(cè)量時(shí)，先將三相尾端，連在一起然后在任一相上加交流電壓U（例如A相），再分別測(cè)量三個(gè)線間電壓UAB、UBC和UCA，若X、Y、Z、確系同極性，則A相加壓時(shí)所測(cè)的結(jié)果應(yīng)符合表12-3的規(guī)律。電機(jī)型式外加交流電壓

UAB

UCA

UBC鼠籠式

U

1.0

1.0

0繞線式

U

1,5

1.5

0表12-3A相加電壓測(cè)得線間電壓(倍數(shù))二、變壓器極性和連接組別實(shí)驗(yàn)如圖12-13a中，兩繞組饒向相同，又因有同一磁通，則任一瞬刻同名端電勢(shì)極性相同，即UAX和Uax相位相同。如連接X(jué)和x后UAa為兩電壓之差，稱之為減極性。如將副邊標(biāo)號(hào)交換，仍連接X(jué)和x，則UAa為兩電壓之和，為加極性。在變壓器中，同一鐵心上的兩繞組因?yàn)橥淮磐āＨ衾@向相同，則感應(yīng)電勢(shì)方向相同，反之亦反。當(dāng)變壓器原、副邊的繞向和端子標(biāo)號(hào)確定之后，就要用加極性和減極性來(lái)表示原、副邊感應(yīng)電勢(shì)的相位關(guān)系。如原、副邊繞組繞相相反，仍按12-13a圖標(biāo)號(hào)，如12-13c圖所示，變壓器為加極性的。變壓器的組別是用來(lái)表示各相繞組的連接方式和相量關(guān)系的。例如

Y，Yn0、Y，d11、YN，d11等。標(biāo)號(hào)中的由左至右依次代表高壓、低壓繞組的接線方式，Y代表星形連接，YN，yn代表有中性點(diǎn)引出的星形連接；d代表三角形連接，后面的數(shù)字代表高壓與低壓之間的相量關(guān)系，即連接組別的名稱。變壓器的組別主要決定于三個(gè)因素；①繞組首端和末端的標(biāo)號(hào)，如A-X或X-A等。②繞組的繞線方向。③繞組的繞線方式，如Y或D，以及連接的順序。按變壓器繞組的不同連接方式、繞向、標(biāo)號(hào)，可構(gòu)成12種組別。組別表示高、低壓繞組線電壓的相量關(guān)系。以高壓為基準(zhǔn)電壓對(duì)12點(diǎn)，則1代表300，2代表600，0代表3600等。目前我國(guó)電力變壓器常用組別有Y，yn0、Yd11和YN，d11等，其他組別應(yīng)用較少。三相變壓器并聯(lián)運(yùn)行必須組別相同，否則環(huán)流會(huì)燒壞變壓器；單相變壓器應(yīng)注意極性。1、變壓器的極性試驗(yàn)（1）直流法如圖12-14所示,將1.5~3V直流電池經(jīng)開(kāi)關(guān)接在高壓側(cè)端子A、X上，在變壓器副邊端子上連接一個(gè)毫伏表（或微安、萬(wàn)用表）。注意要將電池和表計(jì)的同極性端接到繞組的同名端。如電池正極接A端，表計(jì)正端要接副邊也接a。（2）交流法如圖12-15所示，將變壓器原邊A與副邊端子a用導(dǎo)線連接。在高壓側(cè)加交流電壓，測(cè)量加入的電壓UAX、東亞側(cè)電壓Uax和未連接的一對(duì)同名端子的電壓UXx

。若UXx=UAX-Uax，變壓器為減極性。若UXx=UAX+Uax，為加極性。測(cè)量時(shí)要細(xì)心觀察指針的偏轉(zhuǎn)方向。合開(kāi)關(guān)瞬間指針正偏，拉開(kāi)關(guān)時(shí)反偏時(shí)，變壓器為減極性，反之為加極性。試驗(yàn)時(shí)反復(fù)操作幾次，以免誤判斷。在開(kāi)、關(guān)的瞬間，不可觸及繞組端頭以防觸電。

交流法比直流法可靠，但在變化較大的情況下（K＞2）,交流法很難得到明顯的效果.因?yàn)?UAX-Uax)與(UAX+Uax)的差別很小。這時(shí)可以從變壓器的低壓側(cè)加電壓，使減極性和加極性的差別增大。如圖12-15b所示，一臺(tái)220/10KV變壓器，其變比K=22。若在10KV側(cè)加壓20V，則

UXx=440-20（V）為減極性或UXx=440+20（V）為增極性2、變壓器連接組別實(shí)驗(yàn)（1）直流法如圖12-16所示，用一低壓直流電源（通常用兩節(jié)1.5V干電池串聯(lián)）輪流加入變壓器的高壓側(cè)AB、BC、AC端子，并相應(yīng)記錄低壓端子ab、bc、ac上儀表指針的指示方向及最大數(shù)值，這樣總共測(cè)量9次，記錄9個(gè)數(shù)值與方向，測(cè)量時(shí)應(yīng)注意電池和儀表的極性。一般電壓表的最大量程為0~600V，而且差值為440±20V，分辨明顯，完全可以滿足要求。測(cè)量三相變壓器組別的方法也有直流法和交流法兩種。交流法中又有電壓法和交流相位表法。如端子A接電池正，B接負(fù)，a接儀表正，b接負(fù)。每次高壓接電池瞬間，觀察低壓側(cè)表計(jì)的指示方向和數(shù)值，正向擺動(dòng)記錄“+”，負(fù)向擺動(dòng)記錄“-”。現(xiàn)將電力變壓器各連接組的測(cè)量情況列成表12-4，將實(shí)測(cè)結(jié)果與表對(duì)照，便可確定變壓器的連接組別。

從表12-4可以看到，在單數(shù)組中，儀表讀數(shù)有的為零。這是由于次級(jí)繞組繞組感應(yīng)電勢(shì)平衡所造成的，但在實(shí)際測(cè)量時(shí)，由于磁路、電路不能絕對(duì)相等，因而該值不會(huì)為零。常有較小起數(shù)。為此工作中應(yīng)十分仔細(xì)地分析、對(duì)比，避免差錯(cuò)。

從表12-4還可看出，如在高壓側(cè)AB端通電，則低壓側(cè)ab、cd、ac的表計(jì)指示，對(duì)12個(gè)組別都互不重復(fù)。因此每一組別只有一行讀數(shù)，即三次測(cè)量就可確定。其余六次測(cè)量是為了驗(yàn)證前三次測(cè)量的正確而進(jìn)行的。為使直流法測(cè)量可靠，應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：

1）在測(cè)量變比較大的變壓器時(shí)，應(yīng)加較高的電壓（如6V），并用小量程計(jì)表，以便儀表有指示（一般表盤(pán)刻度1/3為宜）。最好能采用中間指零的儀表。

2）操作時(shí)要先接通測(cè)量回路，然后再接通電源回路。讀完數(shù)后，要先斷開(kāi)電源回路，然后再斷開(kāi)測(cè)量回路表計(jì)。（2）雙電壓表法1）用計(jì)算法確定變壓器的連接組別根據(jù)被試變壓器的額定變壓比和測(cè)量的低壓側(cè)線電壓，計(jì)算出有關(guān)的對(duì)照參數(shù)L、R、Q、N、P、M、T然后將測(cè)得的電壓UBb、UBC、UCB、與這些對(duì)照參數(shù)相對(duì)照，求得其相等數(shù)值，再查表12-5即可找到相應(yīng)的組別。各對(duì)照參數(shù)的計(jì)算如下；（2）雙電壓表法連接變壓器高壓側(cè)A端與低壓a端，在變壓器的高壓側(cè)通入適當(dāng)?shù)牡蛪航涣麟娫矗鐖D12-17所示。測(cè)量電壓UBb、UBC、UCb，并測(cè)量?jī)蓚?cè)的線電壓UAB、UBC、UCA和Uab、Ubc、Uca。根據(jù)測(cè)得的電壓值，可按下述三種方法來(lái)判斷組別。（12-9）式中U2——實(shí)驗(yàn)時(shí)低壓側(cè)的線電壓U2=Uab=Ubc=UcbK——被試變壓器的額定變比例如，通過(guò)測(cè)量和計(jì)算，如果UBb=M、Ucb=N、UBC=N，則該變壓器的組別便是12。表12-52）用電壓比較確定變壓器的連接組別根據(jù)雙電壓法的測(cè)量結(jié)果,還可以采用比較電壓大小的方法來(lái)判斷連接組別,從對(duì)照參數(shù)的計(jì)算公式可以看到T＞R＞P＞N＞Q＞M的關(guān)系。如將對(duì)每一連接組的電壓與P相比較，可得到相應(yīng)的大于、小于或等于P的關(guān)系，借以判斷組別，見(jiàn)表12-6中欄所示的比較法，符合表中所列的的關(guān)系，則與其對(duì)應(yīng)的組別，即為所判斷的組別。例如變壓器兩繞組的變比為K=3，測(cè)得低壓側(cè)線電壓U2=133V，測(cè)得UBb=268V，UCb=352V，UBc=352V。現(xiàn)采用比較法判斷其組別，按對(duì)照參數(shù)的計(jì)算公式。UBb＜P，UCb＜P，UBc＜P，查表的A欄，所對(duì)應(yīng)的組別是0組。如按B欄公式UBc=UCb＞UBb，仍可得屬0組。電力系統(tǒng)常用變壓器多為11和0組。故應(yīng)熟記以下判據(jù)。①

UBc=UCb＞UBb，全部小于電源電壓U，是0組。②UBb=UBc＜UCb，且UCb＞U，是11組，應(yīng)注意，當(dāng)變比很大時(shí)，UCb與U相差很小，現(xiàn)場(chǎng)表計(jì)不能反映差別。3）向量圖法繪制相量圖判斷組別是常用方法之一。作圖步驟如下（圖12-18）以測(cè)得的UAB、UBC、UCA作三角形ABC（各邊按電壓同一比例）以B圓心，Bb為半徑畫(huà)弧，以C為為圓心，以Cb為半徑畫(huà)弧，兩弧交于b點(diǎn)，以B為圓心，Bc為半徑以Cc為半徑畫(huà)弧，兩弧相交于c點(diǎn)；連接a、b、c三點(diǎn)的△abc。比較△

ABC和△

abc對(duì)應(yīng)邊的相應(yīng)關(guān)系，可得到組別。作圖時(shí)應(yīng)注意，原副邊三相電壓都要按正序方向。應(yīng)用上述計(jì)算和電壓比較法兩例中的電壓數(shù)據(jù)繪制電壓相量圖，可分別得到11組的圖12-8b和圖12-8c。（3）相位表法相位表法就是利用相位表可直接測(cè)量出高壓與電壓線電壓間的相位角，從而來(lái)判斷組別，所以又叫直接法。1）測(cè)量方法如圖12-19所示，將相位表的電壓線圈接于高壓，其電流線圈經(jīng)一可變電阻接入低壓的對(duì)應(yīng)端子上。當(dāng)高壓通入三相交流電時(shí)，在低壓感應(yīng)出一個(gè)一定相位的電壓，由于接的是電阻負(fù)載，所以低壓側(cè)電流與電壓同相。因此測(cè)得的高壓側(cè)電壓對(duì)低壓側(cè)電流的相位就是高壓側(cè)電壓對(duì)低壓側(cè)電壓相位。2）測(cè)量時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)①對(duì)單相變壓器要供給單相電源，對(duì)三相變壓器要供給三相電源。②在被試變壓器的高壓側(cè)給相位表規(guī)定的電壓。一般有幾檔電壓量程，變比大的變壓器用高電壓量程，變比小的變壓器用低電壓量程。可變電阻的數(shù)值要調(diào)節(jié)適當(dāng)，即使電流線圈中的電流不超過(guò)額定值，也不低于額定值的20%。③接線時(shí)要注意相位表兩線圈的極性，正確的接線如圖12-19所示。④必要時(shí)，可在試驗(yàn)前用已知連接組別的變壓器核對(duì)相位表的正確性?！?2-7接地電阻的測(cè)量1、接地電阻的基本原理如圖12-20所示，在土壤中埋設(shè)兩個(gè)接地體A和B。AB之間有一定的距離，當(dāng)電流經(jīng)接地體和大地構(gòu)成回路時(shí)，則在接地體周圍就產(chǎn)生電壓降。AB兩極間土壤中的電位分布如圖12-20所示。電位分布具有以下特點(diǎn)：離接地體A、B越遠(yuǎn)，電位差越低，在遠(yuǎn)到一定程度時(shí)，電位差趨近于零,形成如圖12-20中的零電位區(qū)CD。此時(shí)，各點(diǎn)電壓與電流之間的關(guān)系為：UAB=UAC+UDB=I（RA+RB）（12-10）式中UAB——外施于接地體A、B間的電壓，V；

UAC——A、C間的電壓降，V；

UDB——D、B間的電壓降，V；

I——外施電壓UAB產(chǎn)生的總電流，A；

RA、RB——接地體A和B的接地電阻。用上述原理求得A和B接地體的接地電阻：為了正確求得UAC

和UDB，必須要有明確的零電位區(qū)，而零電位區(qū)越小，就越難正確測(cè)得UAC和UDB，零電位區(qū)的大小與接地體A和B的距離有關(guān)，因此，正確選擇A和B的距離是這種方法的關(guān)鍵。另外，接地體通過(guò)電流形成的電位分布還與接地體的形狀、尺寸和埋設(shè)深度等條件有關(guān)，在測(cè)量中應(yīng)注意。目前現(xiàn)場(chǎng)常用的接地電阻測(cè)量方法有電流電壓表法、補(bǔ)償法和電橋法等。二、電流電壓表法（三極法）原理如圖12-21所示.圖中自耦變壓器用來(lái)調(diào)壓,最好采用交流電源,因?yàn)橹绷麟娫磿?huì)使土壤極化而造成誤差。隔離變壓器的作用防止接地電流過(guò)大。測(cè)量大型接地裝置可選用30~50A的電流，測(cè)量單體接地裝置可選用20A的電流。輔助電極2用來(lái)測(cè)量電壓，輔助電極2用來(lái)測(cè)量電流。電壓表采用高內(nèi)阻電壓表采，如靜電電壓表采和電子管電壓表采等，當(dāng)其內(nèi)阻大于接地電阻50倍時(shí)，即可使誤差小于2%；電流表可選用1~1.5級(jí)電磁時(shí)交流電流表，，如無(wú)大量程表計(jì)，可采用0.5級(jí)以上電流互敢器擴(kuò)大量程。試驗(yàn)連接用的導(dǎo)線,要根據(jù)電流選擇足夠的截面積