電氣設(shè)備的絕緣及試驗(yàn)方法

第五章

電氣設(shè)備的絕緣及試驗(yàn)方法要求：熟悉電力系統(tǒng)主要電氣設(shè)備的絕緣結(jié)構(gòu)，能對(duì)主要電氣設(shè)備正確進(jìn)行絕緣試驗(yàn)

知識(shí)點(diǎn)電力變壓器的絕緣及試驗(yàn)互感器的絕緣及試驗(yàn)斷路器的絕緣及試驗(yàn)GIS的絕緣及試驗(yàn)電力電纜的絕緣及試驗(yàn)電容器的絕緣與試驗(yàn)發(fā)電機(jī)的絕緣與試驗(yàn)避雷器的試驗(yàn)重點(diǎn)和難點(diǎn)各種電氣設(shè)備的絕緣特點(diǎn)各種電氣設(shè)備絕緣試驗(yàn)的接線方法各種電氣設(shè)備絕緣試驗(yàn)結(jié)果的分析方法各種電氣設(shè)備絕緣試驗(yàn)的原理是相同的，但不同電氣設(shè)備由于絕緣材料和絕緣結(jié)構(gòu)上的差異，各種試驗(yàn)對(duì)發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷的有效性不同，故試驗(yàn)的項(xiàng)目、試驗(yàn)的接線是有區(qū)別的。本章主要介紹電力系統(tǒng)的若干主要電氣設(shè)備的絕緣特點(diǎn)，不同電氣設(shè)備的試驗(yàn)項(xiàng)目、試驗(yàn)方法等，為真正進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)奠定良好的基礎(chǔ)。第一節(jié)

電力變壓器的絕緣與試驗(yàn)一.電力變壓器的結(jié)構(gòu)特性1．變壓器的絕緣結(jié)構(gòu)

電力系統(tǒng)廣泛采用油浸變壓器，每臺(tái)油浸變壓器都有大量的油、紙等絕緣材料。變壓器的絕緣可分為內(nèi)絕緣、外絕緣，如圖5-1所示。內(nèi)絕緣是處于油箱中各部分絕緣，包括線圈絕緣、引線及分接開關(guān)絕緣，絕緣材料是絕緣油、浸在油中的紙及紙板。

內(nèi)絕緣由主絕緣和縱絕緣組成。主絕緣是指線圈或引線對(duì)地、異相或同相線圈之間的絕緣以及引線對(duì)其他繞組之間的絕緣；縱絕緣是指同一線圈上各點(diǎn)之間或其相應(yīng)引線之間的絕緣。主絕緣由變壓器的1min工頻耐壓和沖擊電壓所決定?？v絕緣由變壓器的沖擊耐壓所決定。外絕緣是空氣絕緣，是指套管上部對(duì)地以及彼此之間的絕緣間隙。2．變壓器的絕緣材料和絕緣性能（1）變壓器油變壓器油是最基本的絕緣材料，充滿整個(gè)油箱，起著絕緣和散熱的雙重作用，是變壓器的主要絕緣材料。變壓器油分為礦物油和合成油兩種，目前使用較多的主要是礦物油。影響礦物油品質(zhì)的關(guān)鍵是油的老化問題。油與銅、鐵接觸，在高溫下會(huì)加速它的老化，油與線圈中的浸漆、固體絕緣材料也會(huì)相互作用促進(jìn)劣化。合成絕緣油（硅油、合成烴類油、合成酯類油等）在耐熱性、絕緣性等方面要優(yōu)于礦物油。（2）纖維性固體絕緣材料。纖維性固體絕緣材料是變壓器的中常用絕緣材料，用作主絕緣中的撐條、紙筒、層絕緣、繞組中墊塊及隔板。這類料的介電系數(shù)較高，體積電阻率較大，具有吸濕性，耐熱系數(shù)不高，機(jī)械強(qiáng)度也不高。（3）非纖維固體絕緣材料。主要有芳香聚酰胺紙和紙板、線性聚酯樹脂的熱塑性聚合物、聚丙烯、聚胺基甲酸酯聚合物等，它們的性能及技術(shù)指標(biāo)均優(yōu)于纖維性固體絕緣材料。二、電力變壓器的絕緣試驗(yàn)

由于變壓器內(nèi)部絕緣結(jié)構(gòu)復(fù)雜，電場(chǎng)、熱場(chǎng)分布不均勻，因而事故率相對(duì)較高。因此，必須按DL/T596－1996《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》的規(guī)定進(jìn)行絕緣預(yù)防性試驗(yàn)。1．繞組絕緣電阻、吸收比或極化指數(shù)的測(cè)量

測(cè)量變壓器繞組的絕緣電阻時(shí)，應(yīng)依次測(cè)量各繞組對(duì)地和對(duì)其他繞組間的絕緣電阻，被測(cè)繞組各引線均應(yīng)短接在一起，非被測(cè)繞組應(yīng)短接后接地。所應(yīng)測(cè)定的絕緣電阻和吸收比如表5-1所示2．泄漏電流的測(cè)量

測(cè)量泄漏電流比測(cè)量絕緣電阻具有更高的靈敏度，它能較靈敏地發(fā)現(xiàn)變壓器套管密封不嚴(yán)進(jìn)水、高壓套管裂紋等其他試驗(yàn)項(xiàng)目不易發(fā)現(xiàn)的缺陷。電壓等級(jí)為35kV及以上，且容量為10000kV及以上的變壓器需進(jìn)行泄漏電流試驗(yàn)，試驗(yàn)時(shí)應(yīng)讀取1min時(shí)的泄漏電流的值。測(cè)量變壓器泄漏電流的試驗(yàn)接線與測(cè)量次數(shù)及部位，均與測(cè)量絕緣電阻的相同。測(cè)量時(shí)將直流高電壓試驗(yàn)裝置的高壓輸出端接至被測(cè)繞組，非被測(cè)繞組接外殼及地。泄漏電流的判斷標(biāo)準(zhǔn)，一般是與同類型設(shè)備數(shù)據(jù)比較或與同一設(shè)備歷年數(shù)據(jù)比較，不應(yīng)有顯著變化，并結(jié)合其他絕緣試驗(yàn)結(jié)果綜合分析做出判斷。3．介質(zhì)損失角正切的測(cè)量

測(cè)量變壓器的介質(zhì)損失角的正切值tanδ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，是判斷31.5MVA以下變壓器狀態(tài)的一種較有效的手段。由于變壓器外殼均直接接地，所以現(xiàn)場(chǎng)一般采用QS1型電橋反接線測(cè)量tanδ。

4．交流耐壓試驗(yàn)

交流耐壓試驗(yàn)對(duì)發(fā)現(xiàn)變壓器的主絕緣的局部缺陷，如繞組主絕緣受潮、開裂或