電氣設(shè)備絕緣預(yù)防性試驗2

電氣設(shè)備預(yù)防性試驗(shìyàn)1、電氣設(shè)備預(yù)防性試驗的必要性2、電氣設(shè)備預(yù)防性試驗的概述

3、設(shè)備絕緣的老化(lǎohuà)

4、預(yù)防性試驗常用定義及符號第一頁，共43頁。一絕緣(juéyuán)試驗的必要性電力系統(tǒng)的規(guī)模、容量不斷地擴(kuò)大，停電造成的損失越來越嚴(yán)重。絕緣往往是電力系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)，絕緣故障通常是引發(fā)電力系統(tǒng)事故的首要原因。新設(shè)備使用前都要進(jìn)行實驗，以防止在設(shè)計中存在的缺陷電氣設(shè)備在長時間高電壓下，會造成其絕緣性能逐漸(zhújiàn)喪失第二頁，共43頁。

二、電氣預(yù)防性試驗概述

電力設(shè)備預(yù)防性試驗是指對已投運的設(shè)備，按規(guī)定的試驗條件(tiáojiàn)、試驗項目和周期所進(jìn)行的試驗，它是判斷設(shè)備能否繼續(xù)投入運行、預(yù)防設(shè)備損壞及保證電網(wǎng)安全運行的重要措施。第三頁，共43頁。 電氣試驗的分類： 1.按照對設(shè)備造成的影響程度分類（兩類） 非破壞性試驗，亦稱絕緣特性試驗：在較低電壓下或用其它不會(bùhuì)損傷絕緣的方法測量絕緣的各種情況，從而判斷絕緣內(nèi)部的缺陷 包含的種類：絕緣電阻試驗、介質(zhì)損耗角正切試驗、局部放電試驗、絕緣油的氣相色譜分析等 破壞性試驗，即耐壓試驗：以高于設(shè)備的正常運行電壓來考核設(shè)備的電壓耐受能力和絕緣水平。耐壓試驗對絕緣的考驗嚴(yán)格，能保證絕緣具有一定的絕緣水平或裕度；缺點可能在試驗時給絕緣造成一定的損傷 包含的種類：交流耐壓試驗、直流耐壓試驗、雷電沖擊耐壓試驗及操作沖擊耐壓試驗 第四頁，共43頁。 2.按照設(shè)備是否帶電的方式分類（兩類） 離線：在離線的監(jiān)測和診斷時，要求被試設(shè)備退出運行狀態(tài)，通常是周期性間斷地施行，試驗周期由電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程規(guī)定 特點：可采用破壞性試驗和非破壞性試驗兩種方式，兩種方式是相輔相成的。耐壓試驗往往是在非破壞性試驗之后才進(jìn)行。缺點是對絕緣耐壓水平的判斷比較間接，尤其(yóuqí)對于周期性的離線試驗更不易判斷準(zhǔn)確 在線：在線監(jiān)測則是在被試設(shè)備處于帶電運行的條件下，對設(shè)備的絕緣狀況進(jìn)行連續(xù)或定時的監(jiān)測，通常是自動進(jìn)行的 特點：只能采用非破壞性試驗方式。由于可連續(xù)監(jiān)測，除測定絕緣特性的數(shù)值外，還可分析特性隨時間的變化趨勢，從而顯著提高了其判斷的準(zhǔn)確性第五頁，共43頁。 絕緣試驗的三個基本環(huán)節(jié) 傳感器與測量方法：正確選用各種傳感器及測量手段，檢測或監(jiān)測被試對象的種種特性，采集各種特性參數(shù)； 數(shù)據(jù)處理：對原始的雜亂信息加以分析處理(數(shù)據(jù)處理)，去除干擾，提取反映被試對象運行狀態(tài)最敏感(mǐngǎn)、有效的特征參數(shù)； 絕緣診斷：根據(jù)提取的特征參數(shù)和對絕緣老化過程的知識以及運行經(jīng)驗，參照有關(guān)規(guī)程對絕緣運行狀態(tài)進(jìn)行識別、判斷，即完成診斷過程。并對絕緣的發(fā)展趨勢進(jìn)行預(yù)測，從而對故障提供預(yù)警，并能為下一步的維修決策提供技術(shù)根據(jù)。第六頁，共43頁。三、設(shè)備絕緣的老化絕緣的老化電氣設(shè)備的絕緣在長期運行過程中會發(fā)生一系列物理變化和化學(xué)變化，致使其電氣、機(jī)械(jīxiè)及其他性能逐漸劣化，這種現(xiàn)象統(tǒng)稱為絕緣的老化。老化的原因熱、電、機(jī)械(jīxiè)力、水分、氧化、各種射線、微生物等因素的作用。第七頁，共43頁。老化的類型1、電介質(zhì)的熱老化在高溫的作用下，電介質(zhì)在短時間內(nèi)就會發(fā)生明顯的劣化；即使溫度不太高，但如作用時間很長，絕緣性能也會發(fā)生不可逆的劣化，這就是(jiùshì)電介質(zhì)的熱老化。溫度越高，絕緣老化得越快，壽命越短。第八頁，共43頁。固體介質(zhì)的熱老化過程受熱→帶電粒子熱運動(yùndòng)加劇→載流子增多→載流子遷移→電導(dǎo)和極化損耗增大→介質(zhì)損耗增大→介質(zhì)溫升→加速老化液體介質(zhì)的熱老化過程油溫升高→氧化加速→油裂解→分解出多種能溶于油的微量氣體→絕緣破壞第九頁，共43頁。2、電介質(zhì)的電老化電老化是指在外加高電壓或強(qiáng)電場作用下的老化。介質(zhì)電老化的主要原因是什么？介質(zhì)中出現(xiàn)局部放電。

局部放電引起固體介質(zhì)腐蝕、老化、損壞的原因有：破壞高分子的結(jié)構(gòu)，造成裂解；轉(zhuǎn)化為熱能，不易散出，引起熱裂解，氣隙膨脹；在局部放電區(qū)，產(chǎn)生高能(gāonéng)輻射線，引起材料分解；氣隙中如含有氧和氮，放電可產(chǎn)生臭氧和硝酸，是強(qiáng)烈的氧化劑和腐蝕劑，能使材料發(fā)生化學(xué)破壞。第十頁，共43頁。四、預(yù)防性試驗常用定義(dìngyì)及符號定義：1、絕緣(juéyuán)介質(zhì)：絕緣(juéyuán)介質(zhì)指由不同的絕緣(juéyuán)材料組成的絕緣(juéyuán)體，對于不同的絕緣(juéyuán)介質(zhì)，其介電系數(shù)也不同，介電系數(shù)小的介質(zhì)所承受的電場強(qiáng)度高。2、絕緣(juéyuán)電阻：在絕緣(juéyuán)結(jié)構(gòu)兩個電極之間施加的直流電壓與經(jīng)該對電極的泄漏電流值之比稱為絕緣(juéyuán)電阻值。3、吸收比：同一次試驗中，1min時的絕緣(juéyuán)電阻值與15s時的絕緣(juéyuán)電阻值之比稱為吸收比。第十一頁，共43頁。4、泄漏電流：任何(rènhé)一種絕緣材料沒有絕對不導(dǎo)電的，在絕緣材料兩端加上電壓，總會有電流通過，這個電流的有功分量就叫做泄漏電流。

5、介質(zhì)損耗角。介質(zhì)在交流電壓下流經(jīng)電阻的有功分量與流經(jīng)電容的無功分量的比值，即總電流與電壓之間的夾角的余角δ稱為介質(zhì)損失角，δ的正切值稱為介質(zhì)損耗正切，用來反映電介質(zhì)損耗的大小第十二頁，共43頁。符號UN———設(shè)備的額定(édìng)電壓Um———設(shè)備的最高電壓IN———設(shè)備的額定(édìng)電流PN———設(shè)備的額定(édìng)容量Uo/U——電纜額定(édìng)電壓（Uo為電纜導(dǎo)體與金屬套或金屬屏蔽之間的設(shè)計電壓，U為導(dǎo)體與導(dǎo)體之間的設(shè)計電壓）U1mA———避雷器直流1MA下的參考電壓tgδ———介質(zhì)損耗因數(shù)第十三頁，共43頁。電氣預(yù)防性試驗1、絕緣(juéyuán)電阻的測量；2、介質(zhì)損失角正切的測量；3、交流、直流耐壓試驗；第十四頁，共43頁。一、絕緣(juéyuán)電阻的測量絕緣電阻的測量是一項簡便又常用的試驗方法。通常用兆歐表進(jìn)行測量。根據(jù)測量被試品在1min時絕緣電阻的大小，可以檢測出絕緣介質(zhì)是否有貫通的集中性絕緣、整體(zhěngtǐ)受潮或貫通性受潮，由此判斷、確定被試品絕緣介質(zhì)的好壞。第十五頁，共43頁。絕緣電阻測量(cèliáng)使用的儀器

兆歐表是測量(cèliáng)電氣設(shè)備絕緣電阻的專用儀表。

按電壓等級可分為100、250、500、1000、2500、5000V6種規(guī)格；

按結(jié)構(gòu)可分為手搖式、晶體管式和數(shù)字式。兆歐表主要測量(cèliáng)被試設(shè)備的絕緣體在直流電壓下的泄漏電流值，而在兆歐表變盤上反映出來卻是兆歐值。第十六頁，共43頁。絕緣電阻的測量方法（1）測試前，應(yīng)斷開被試設(shè)備的各路電源，在驗明無電的情況下，應(yīng)將被試設(shè)備進(jìn)行短路接地放電，然后拆除被試設(shè)備的一切外連接線。（2）在不接被試設(shè)備，只帶試驗(shìyàn)引線的情況下校驗兆歐表的指示“0”和“∞”，使其指示正確。（3）接好線后，測量時，應(yīng)讀取1min后的絕緣電阻值。（4）在測量吸收比時，為了在開始計算時就能在被試設(shè)備上加上全部的電壓，應(yīng)在兆歐表達(dá)到額定轉(zhuǎn)速后再將表筆接于被試設(shè)備，同時計算時間，讀取15s和60s的讀數(shù)。一般認(rèn)為吸收比≥時，設(shè)備絕緣狀況較好。（5）試驗(shìyàn)結(jié)束后，應(yīng)將被試設(shè)備進(jìn)行充分放電。（6）如被試設(shè)備表面潮濕、臟污，應(yīng)對其表面進(jìn)行清理、干燥，并進(jìn)行屏蔽，以消除表面泄漏電流的影響。

第十七頁，共43頁。注意事項（1）測量(cèliáng)大容量電機(jī)和長電纜絕緣電阻時，充電電流很大，因而使兆歐表開始指示很小，但這并不表示被試設(shè)備絕緣不良，必須經(jīng)過較長時間，才能得到正確的結(jié)果。對于手搖式兆歐表為了防止被試設(shè)備對兆歐表反充電而損壞兆歐表，應(yīng)先斷開被試設(shè)備，然后再停止搖動；對電動式兆歐表，應(yīng)先將被試設(shè)備的試驗引線斷開，再斷開兆歐表電源。（2）如測量(cèliáng)的絕緣電阻過低（經(jīng)消除表面影響或屏蔽后）應(yīng)進(jìn)行分解試驗，找出絕緣電阻最低的部分。（3）測量(cèliáng)絕緣電阻時，應(yīng)在干燥、晴天、環(huán)境溫度不低于5℃時進(jìn)行。（4）兆歐表與被試品間的試驗引線不能直接接地或拖地。在測量(cèliáng)時，除了為消除表面泄漏電流應(yīng)屏蔽外，還應(yīng)設(shè)法消除外界的磁場干擾。第十八頁，共43頁。缺點

由于絕緣電阻的測量中試驗電壓較低，故僅對絕緣缺陷貫通在被試品兩極之間時，其絕緣電阻才會有明顯的變化(biànhuà)，才能較靈敏地檢測出缺陷來，而對于絕緣只有局部缺陷，兩極間仍有部分良好的絕緣的被試品，其絕緣電阻降低很少，絕緣電阻測量就不能靈敏的檢查出來。第十九頁，共43頁。二、介質(zhì)(jièzhì)損失角正切值的測量測量介質(zhì)損失角的意義任何電介質(zhì)（絕緣材料）在電壓的作用下，總會流過一定的電流，所以都有能量損耗。在電壓的作用下電介質(zhì)中產(chǎn)生的一切損耗稱為介質(zhì)損耗。如介質(zhì)損耗大，會使電介質(zhì)溫度升高，促使絕緣材料老化（發(fā)脆、分解等），如介質(zhì)溫度不斷上升，甚至?xí)央娊橘|(zhì)融化、燒焦，喪失絕緣能力，導(dǎo)致熱擊穿。因此介質(zhì)損耗的大小是衡量絕緣介質(zhì)電性能的一項重要指標(biāo)。測量介質(zhì)損失角正切值可以發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備絕緣整體受潮、劣化變質(zhì)以及小體積被試設(shè)備貫通和未貫通的局部(júbù)缺陷。第二十頁，共43頁。測量介質(zhì)損失角正切值的儀器及測量方法常用(chánɡyònɡ)儀器抗干擾自動介損自動測試儀（檢修工程公司用GWS-4C型）

第二十一頁，共43頁。1．電源總開關(guān)2.電源輸入3.電源電壓指示4．接地鈕5.Zx低壓輸入6.型號名稱7．液晶顯示窗口(chuāngkǒu)8.打印機(jī)9.狀態(tài)指示,對比度調(diào)節(jié)10．出廠調(diào)試口11.操作功能鍵12.注意事項第二十二頁，共43頁。正接法反接(fǎnjiē)法第二十三頁，共43頁。正接法：(被試設(shè)備的低壓測量端或二次端對地絕緣)專用高壓電纜從儀器后側(cè)的Cx端上引出接被試設(shè)備高壓端；專用低壓電纜從儀器的Zx端引出接被試設(shè)備低壓端此時，Cx的芯線跟屏蔽(píngbì)層等效，可相連；但Zx的芯線與屏蔽(píngbì)層嚴(yán)禁短接，否則無取樣，無法測量；反接法：(被試設(shè)備的低壓測量端或二次端對地?zé)o法絕緣)專用高壓電纜從儀器后側(cè)的Cx端上引出接被試設(shè)備高壓端；低壓端接地；此時的低壓電纜跟地線等效；注意Cx的芯線與屏蔽(píngbì)層嚴(yán)禁短接，否則無取樣，無法測量；第二十四頁，共43頁。測量結(jié)果的分析(fēnxī)與判斷1、與《規(guī)程》的規(guī)定值進(jìn)行比較分析，測量結(jié)果不應(yīng)大于《規(guī)程》中的規(guī)定值。2、與同一設(shè)備的歷年變化值進(jìn)行比較，tgδ和Cx值不應(yīng)有明顯變化。3、與同類同型號的設(shè)備歷年的數(shù)值做比較，不應(yīng)有明顯變化。發(fā)現(xiàn)試驗數(shù)據(jù)有問題時，應(yīng)及時查明原因，或者要求(yāoqiú)縮短試驗周期，盡量做到防患于未然。第二十五頁，共43頁。交流、直流耐壓試驗的意義它是鑒定電氣設(shè)備絕緣輕度的最嚴(yán)格、最有效和最直接的試驗方法，它對判斷(pànduàn)電氣設(shè)備能否繼續(xù)運行具有決定性意義，也是保證設(shè)備絕緣水平，避免發(fā)生絕緣事故的重要手段。三、交流(jiāoliú)、直流耐壓試驗第二十六頁，共43頁。交流(jiāoliú)耐壓試驗設(shè)備第二十七頁，共43頁。直流耐壓試驗設(shè)備ZGF1202第二十八頁，共43頁。試驗步驟：任何被試品在進(jìn)行耐壓試驗前，應(yīng)先進(jìn)行其他絕緣試驗，合格后再進(jìn)行耐壓試驗。通常在耐壓試驗前后均應(yīng)測量絕緣電阻。另外，充油設(shè)備若經(jīng)濾油或運輸，耐壓試驗前還應(yīng)將試品靜置一段時間，以排除內(nèi)部可能殘存的空氣。

接上試品，接通電源，設(shè)置電壓及電流保護(hù)后開始升壓進(jìn)行試驗。升壓過程中應(yīng)密切監(jiān)視高壓回路，監(jiān)聽被試品有何異常的響聲。升至試驗電壓，開始計時，一般試品耐壓時間為1min；絕緣工具耐壓時間為5min。時間到后，降壓然后(ránhòu)切斷電源，掛接地線放電。試驗中如無破壞性放電發(fā)生，則認(rèn)為通過耐壓試驗。

第二十九頁，共43頁。試驗中的注意事項：在升壓和耐壓過程中，如發(fā)現(xiàn)電流表指示急劇增加，調(diào)壓器往上升方向調(diào)節(jié)，出現(xiàn)電流上升、電壓基本不變甚至有下降的趨勢，被試品冒煙、焦臭、閃絡(luò)、燃燒或發(fā)出擊穿響聲，應(yīng)立即停止升壓，降壓停電(tínɡdiàn)后檢查原因。這些現(xiàn)象如查明是絕緣部分出現(xiàn)的，則認(rèn)為被試品交流耐壓試驗不合格。如確定被試品的表面閃絡(luò)是由于空氣濕度或表面臟污等所致，應(yīng)將被試品清潔干燥處理后，再進(jìn)行試驗。對35kV穿墻套管及母線支持絕緣子進(jìn)行交流耐壓試驗時，有時在瓷套表面發(fā)生較強(qiáng)烈的局部放電現(xiàn)象，只要不發(fā)生線段對地的閃絡(luò)或擊穿，可認(rèn)為耐壓合格。有時耐壓試驗進(jìn)行了數(shù)十秒鐘，中途因故失去電源，使試驗中斷，在查明原因，恢復(fù)電壓后，應(yīng)重新進(jìn)行全時間的持續(xù)耐壓試驗。對有機(jī)絕緣的設(shè)備應(yīng)用手觸摸有關(guān)部位有無發(fā)熱現(xiàn)象。交流耐壓試驗后應(yīng)測量被試品絕緣電阻，不應(yīng)下降30%以上。

第三十頁，共43頁。交流(jiāoliú)耐壓試驗的分析判斷對被試品進(jìn)行交流耐壓試驗，在持續(xù)時間內(nèi)不被擊穿為合格，反之為不合格。發(fā)生擊穿的幾種情況：（1）電流表突然上升，表明被試品被擊穿。（2）在交流耐壓試驗過程中，如被試品發(fā)出擊穿聲響或斷續(xù)聲響，伴有冒煙、跳火、焦味等現(xiàn)象。（3）被試品為有機(jī)材料，試驗后普遍發(fā)熱(fārè)局部發(fā)熱(fārè)，可認(rèn)為絕緣不良，應(yīng)進(jìn)行處理。（4）耐壓試驗前后其絕緣電阻不應(yīng)下降30%以上。雖通過了交流耐壓試驗，也應(yīng)與其他試驗項目一起進(jìn)行綜合分析。第三十一頁，共43頁。直流耐壓試驗(shìyàn)的分析判斷（1）直流耐壓試驗結(jié)果，應(yīng)根據(jù)《規(guī)程》規(guī)定的耐壓標(biāo)準(zhǔn)和泄漏電流標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較(bǐjiào)，分析。（2）試驗結(jié)果應(yīng)與同設(shè)備的相間試驗數(shù)據(jù)及歷年數(shù)據(jù)的變化進(jìn)行比較(bǐjiào)、分析。（3）試驗結(jié)果應(yīng)與同類型設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行比較(bǐjiào)、分析。直流耐壓試驗?zāi)馨l(fā)現(xiàn)交流耐壓試驗中不能發(fā)現(xiàn)的缺陷。但交流耐壓試驗對絕緣的作用更接近于實際運行情況，因而能檢測出正常運行中的最弱點。故而兩種耐壓試驗不可互相代替。第三十二頁，共43頁。電力(diànlì)變壓器的預(yù)防性試驗電力變壓器預(yù)防性試驗周期：35KV電力變壓器3年1次；10KV配電變壓器3年1次10KV站用變壓器3年1次預(yù)防性試驗項目：1、絕緣電阻(diànzǔ)2、泄漏電流3、介質(zhì)損耗4、鐵芯的絕緣電阻(diànzǔ)5、繞組的直流電阻(diànzǔ)6、油樣色譜分析7、絕緣油試驗第三十三頁，共43頁。大修及交接試驗(shìyàn)項目大修中1、吊芯時應(yīng)測量穿心螺栓、鐵芯等部位的絕緣的電阻2、吊芯時應(yīng)測量分接開關(guān)及拉桿泄漏電流(diànliú)并做直流耐壓試驗大修后1、變比試驗2、校核三相組別3、測量空載電流(diànliú)和空載損耗4、局部放電試驗第三十四頁，共43頁。變壓器繞組絕緣電阻(diànzǔ)和吸收比的測量目的及有效性絕緣電阻的測量，對變壓器真題的絕緣狀況的判斷具有較高的靈敏度，它能有效地檢查出變壓器整體受潮、部件表面受潮臟污以及貫穿性的集中(jízhōng)缺陷。測量順序、部位、方法測量前斷開被試變壓器各側(cè)的電源并拆除一起對外連線，被測繞組應(yīng)短路，其余各非被測各繞組應(yīng)短路接地，依次測量各繞組對其他繞組及地間的絕緣電阻值。測量前后應(yīng)放電。a、高壓繞組對低壓繞組及地之間的絕緣電阻b、低壓繞組對高壓繞組及地之間的絕緣電阻c、高壓繞組對低壓繞組之間的絕緣電阻標(biāo)準(zhǔn)及要求1、絕緣電阻與前一次或歷次測試結(jié)果相比無明顯變化；2、吸收比（10-30℃）不低于，極化指數(shù)不低于。分析時應(yīng)根據(jù)設(shè)備性能及材料綜合分析第三十五頁，共43頁。變壓器繞組連同套管(tàoɡuǎn)的泄漏電流目的及有效性與絕緣電阻測量基本相同，因施加電壓高，發(fā)現(xiàn)缺陷的靈敏度高，能有效發(fā)現(xiàn)局部缺陷。測量方法、部位測量方法和接線與絕緣電阻一樣，測量各繞組(ràozǔ)對其他繞組(ràozǔ)及地的泄漏電流標(biāo)準(zhǔn)要求：繞組(ràozǔ)額定電壓：6-10KV；試驗電壓：直流10KV，交流30KV；直流耐壓泄漏值20℃時不應(yīng)大于33uA繞組(ràozǔ)額定電壓：20-35KV；試驗電壓：直流20KV,交流72KV;直流耐壓泄漏值20℃時不應(yīng)大于50uA對未注油的變壓器，直流試驗電壓為上述50%第三十六頁，共43頁。繞組連同(liántóng)套管介質(zhì)損耗的測量目的及有效性主要用來檢查變壓器整體受潮、油質(zhì)劣化、繞組上附著油泥及嚴(yán)重的局部缺陷等。測量方法及部位一般采用反接法測量，被試?yán)@組連同套管應(yīng)短路，非被試?yán)@組連同套管應(yīng)短路接地。試驗電壓繞組額定(édìng)電壓10KV及以上，試驗電壓10KV繞組額定(édìng)電壓10KV以下，試驗電壓為UN(繞組的額定(édìng)電壓)標(biāo)準(zhǔn)要求變壓器繞組連同套管介損值，35KV及以下不應(yīng)大于與歷年數(shù)值不應(yīng)有顯著變化（一般不大于30%）第三十七頁，共43頁。變壓器繞組(ràozǔ)直流電阻的測量目的及