高電壓第三章1.ppt

1、電氣設(shè)備絕緣試驗(yàn)綜述,制造廠：原材料的試驗(yàn)、制造過程的中間試驗(yàn)、產(chǎn)品的定型及出廠試驗(yàn)。 使用場合：安裝后的交接試驗(yàn)、使用中的絕緣預(yù)防性試驗(yàn) 一、絕緣缺陷形成原因 1、制造時潛伏下的； 2、運(yùn)行中在外界作用的影響下發(fā)展起來的（工作電壓/過電壓/大氣/機(jī)械力/熱/化學(xué)等）。 二、絕緣缺陷分類 1、集中性缺陷 懸式絕緣子的瓷質(zhì)開裂、隔離開關(guān)絕緣局部磨損。 2、分布性缺陷 電機(jī)、變壓器、套管等絕緣中有機(jī)材料受潮、劣化、變質(zhì)。,電氣設(shè)備絕緣試驗(yàn)綜述,三、絕緣試驗(yàn)分類 1、絕緣特性試驗(yàn) 也稱非破壞性試驗(yàn)。 在較低的電壓或是用其他不會損傷絕緣的辦法來測量絕緣的各種特性， 從而判斷絕緣內(nèi)部有無缺陷。 特點(diǎn)：

2、（1）無破壞性； （2）綜合分析； （3）能全面檢查缺陷的性質(zhì)和程度。 2、耐壓試驗(yàn) 也稱破壞性試驗(yàn)。 模仿設(shè)備絕緣在運(yùn)行中可能出現(xiàn)的各種電壓，對絕緣施加與之等價或更 為嚴(yán)峻的電壓，從而考驗(yàn)絕緣耐受這類電壓的能力。 特點(diǎn)： （1）最有效； （2）具有破壞性（在做耐壓試驗(yàn)前必須先做特性試驗(yàn)）。,電氣設(shè)備絕緣預(yù)防性試驗(yàn),一、絕緣電阻、吸收比的測量 1、概述 許多電氣設(shè)備的絕緣都是多層的。 多層介質(zhì)的特性可以粗略地用雙層介質(zhì) 模型來分析。 S剛合上瞬間，電壓按電容分配： 此時介質(zhì)1、2上的電壓將逐漸過渡到按 電阻分配。 達(dá)到穩(wěn)態(tài)，此電流 此時：,電氣設(shè)備絕緣預(yù)防性試驗(yàn),如果U1比U10小，則過渡過程

3、中C1放 電，C2進(jìn)一步充電；反之則C2放電，C1充 電。 過渡過程中，電壓u按下式由起始電壓 U0逐漸過渡到穩(wěn)態(tài)電壓U ，即 由此可得,電氣設(shè)備絕緣預(yù)防性試驗(yàn),過渡過程中流過C2的充電電流 同時，流過R2的電流 流過外電路的電流,電氣設(shè)備絕緣預(yù)防性試驗(yàn),令 故 由上式可知，加上試驗(yàn)電壓后，流過 試品的電流由兩部分組成： （1）傳導(dǎo)電流Ig，大小與試品總的絕緣 電阻成反比； （2）吸收電流ia，其大小與試品絕緣的 均勻程度密切相關(guān)。,電氣設(shè)備絕緣預(yù)防性試驗(yàn),如果被試品絕緣嚴(yán)重受潮或是絕緣內(nèi)部有集中性導(dǎo)電通道，則絕緣電阻值顯 著降低， Ig將大大增加， ia將迅速衰減。 通常用吸收比K1來反映絕

4、緣情況，有 對被試品電容較大和不均勻的試品絕緣。若絕緣良好，則吸收現(xiàn)象甚明顯，K1 遠(yuǎn)大于1；若絕緣受潮嚴(yán)重或是內(nèi)部有集中性導(dǎo)電通道， Ig大增， ia迅速衰減，且 K1接近于1。 對大型電機(jī)，還采用10min和1min時絕緣電阻之比，即 極化指數(shù),電氣設(shè)備絕緣預(yù)防性試驗(yàn),2、絕緣電阻和吸收比的測量 用兆歐表（搖表）測量。 通過測量絕緣電阻和吸收比可以判斷試 品是否受潮和貫穿性缺陷。 判別方法： （1）同試驗(yàn)規(guī)程比較； （2）橫向比較； （3）縱向比較。 測量注意事項： （1）測量時，記錄溫度，進(jìn)行換算； （2）試驗(yàn)前后對試品充分放電； （3）消除試品表面泄漏的影響。,電氣設(shè)備絕緣預(yù)防性試驗(yàn),

5、二、泄漏電流的測量 本質(zhì)上也是測量絕緣電阻，只是所用 的直流電壓較高（10kV），故發(fā)現(xiàn)一些 尚未完全貫通的集中性缺陷，比兆歐表 更有效。 另外可以在升壓過程中監(jiān)視泄漏電流 的增長動向。,電氣設(shè)備絕緣預(yù)防性試驗(yàn),三、介質(zhì)損失角正切值（tan）的測量 1、 tan測量的意義及原理 測量tan可以發(fā)現(xiàn)出缺陷： 絕緣受潮，油或浸漬劑臟污或劣化變質(zhì)，絕緣油中氣隙放電。此時， 流過絕緣的電流中有功分量增大，tan也加大。 tan 是反映絕緣功率損耗大小的特性參數(shù)，與絕緣的體積大小無關(guān)。 若絕緣內(nèi)的缺陷不是分布性而是集中性，則tan有時反映就不靈敏。 當(dāng)被試品絕緣由不同的介質(zhì)組成。 （1）不同的絕緣部分并

6、聯(lián) （2）不同的絕緣部分串聯(lián),電氣設(shè)備絕緣預(yù)防性試驗(yàn),2、測量tan用的西林電橋 （1）西林電橋的工作原理 電橋平衡： 實(shí)部相等： 虛部相等：,電氣設(shè)備絕緣預(yù)防性試驗(yàn),介質(zhì)并聯(lián)等值電路的介質(zhì)損耗角正切 介質(zhì)串聯(lián)等值電路的介質(zhì)損耗角正切 綜上 同時,電氣設(shè)備絕緣預(yù)防性試驗(yàn),3、tan測量的影響因素 （1）外界電磁場的干擾 （2）溫度的影響 （3）試驗(yàn)電壓的影響 （4）試驗(yàn)電容量的影響 （5）試品表面泄漏的影響,電氣設(shè)備絕緣預(yù)防性試驗(yàn),四、局部放電的測量 1、局部放電的定義 在固體、液體介質(zhì)中，由于雜質(zhì)（水分 、氣泡、金屬粒子）或毛刺的遭遇引起電 場的嚴(yán)重畸變，在強(qiáng)場作用下，使得這些 部位的場強(qiáng)超

7、過該處物質(zhì)的電離場強(qiáng)，該 處物質(zhì)就產(chǎn)生電離放電，稱局部放電。 2、測量與局部放電有關(guān)參數(shù) 局部放電起始電壓和熄滅電壓/每次放 電脈沖的放電電荷量/所定時間內(nèi)的最大 放電電荷量/每秒鐘放電脈沖的發(fā)生頻率/ 無線電干擾電壓 3、測量方法 （1）非電檢測法（噪聲/光/化學(xué)分析）； （2）電氣檢測法（介質(zhì)損耗法/脈沖電流法）。,電氣設(shè)備絕緣預(yù)防性試驗(yàn),電氣設(shè)備絕緣預(yù)防性試驗(yàn),五、電壓分布的測量 在工作電壓的作用下，沿著絕緣介質(zhì) 結(jié)構(gòu)的表面會有一定的電壓分布。 表面清潔，分布取決于絕緣本身的電 容和雜散電容。 表面染污受潮，分布取決于表面電導(dǎo)。 測量絕緣表面上的電壓分布也能發(fā)現(xiàn) 絕緣缺陷。 以清潔的輸電線路懸式絕緣子串電壓 分布為例。 （一）等值電路 CE各元件對地電容； CL各元件與高壓導(dǎo)線之間的電容。,線路絕緣子串等值電路,電氣設(shè)備絕緣預(yù)防性試驗(yàn),（二）電壓分布分析 1、只考慮對地電容CE 2、只考慮各元件與高壓導(dǎo)線間電容CL 3、綜合,電氣設(shè)備絕緣預(yù)防性試驗(yàn),