1、电力设备预防性试验 龙永利 2013年12月10日2013.101第一章 电力设备预防性试验第一节 绝缘电阻、吸收比、极化指数的测量第二节 直流电阻的试验第三节 泄漏电流试验和直流耐压试验第四节 介质损失角正切值或功率因数试验第五节 交流耐压试验第六节 绝缘油试验第七节 油中溶解气体的色谱分析第八节 六氟化硫（SF6）的现场测试2第一章电力设备预防性试验什么叫绝缘试验?主要内容有哪些?按照规定的试验条件(试验设备、环境条件、试验方法和试验电压)对电力设备的绝缘进行的各种高电压试验，统称绝缘试验。绝缘强度试验，亦称高电压耐受试验。绝缘特性测试。3第一章电力设备预防性试验预防性试验的主要意义是什么
2、?预防性试验，通过对年复一年的预防性试验所测得的结果的分析，可以反映出设备在实际运行中上述各代表性参数的变化规律为了发现运行中设备的隐患，预防发生事故或设备损坏，对设备进行的检查、试验或监测，也包括取油样或气样进行的试验。制造厂出厂试验，已认定产品达到了设计规定的技术条件和有关标准。安装交接试验，确认了设备经过运输和安装、调试，已经没有影响安全可靠运行的损伤。4第一章电力设备预防性试验电气设备的预防性试验包括哪些内容?电气试验项目：如测量绝缘电阻、吸收比、极化指数、直流电阻、泄漏电流、介质损失角正切值、电压分布、局部放电和交直流耐压等；机械特性试验项目：开关动作特性（程序、时间、速度等）；理化
3、测试：如油的化验，油中含气的色谱分析，SF6气体中的含水量测试。5第一章电力设备预防性试验国家标准GB 501502006电气装置安装工程电气设备交接试验标准 2006年11月1日实施电力行业标准DL/T 596-1996电力设备预防性试验规程 1997年1月1日实施6第一节绝缘电阻、吸收比、极化指数的测量1.定义：绝缘电阻：在绝缘结构的两个电极之间施加的直流电压值与流经该对电极的泄漏电流值之比，常用兆欧表直接测得绝缘电阻值。本规程中若无说明，均指加压1min时的测得值。吸收比：在同一次试验中，1min时的绝缘电阻值与15时的绝缘电阻值之比。R60/R15极化指数：在同一次试验中，10min时
4、的绝缘电阻值与1min时的绝缘电阻值之比。PI7、第一节绝缘电阻、吸收比、极化指数的测量2.特点：绝缘电阻 它可以发现绝缘的整体性和贯通性受潮、贯通性的集中缺陷。对局部缺陷反映不灵敏。测量值与温度有关，在同一温度下进行比较。吸收比 可以比较好地判断绝缘是否受潮，适用于电容量大的设备，不用进行温度换算。极化指数 可以很好地判断绝缘是否受潮，适用于电容量特大的设备，不用进行温度换算。8第一节绝缘电阻、吸收比、极化指数的测量二、测量原理图1-1绝缘在直流电压下通过的电流图1-2测绝缘电阻时的等值回路图 T时间、i 总电流、ia 吸收电流、ic 电容电流、iL 泄漏电流9第一节绝缘电阻、吸收比、极化指
5、数的测量泄漏电流iL：它包括表面泄漏和容积泄漏电流。这是绝缘中带电质点在电场力的作用下发生移动而形成的它基本上和时间无关。电流增加，绝缘电阻就减少。电容电流ic：它是由快速极化（电子、离子极化）而形成的，是时间的函数，随承受时间的增大而快速地减少，直至零。吸收电流ia：它是由缓慢极化而形成的（自由离子的移动），也是时间的函数，随时间的增长而缓慢减少，它和被试设备的受潮情况有关。总电流I是三种电流的合成。10第一节绝缘电阻、吸收比、极化指数的测量图1-3兆欧表原理结构图2008-0511LALERARVLVGI1+-I20LARALVRVL3GLGE兆欧表等值电路图兆欧表结构原理示意图第一节绝缘
6、电阻、吸收比、极化指数的测量图1-4数字式兆欧表框图 12数码式兆欧表框图RREGL滤波器熔断器A/D数显A控制设定高压发生器电压比较电流限定V第一节绝缘电阻、吸收比、极化指数的测量13图1-5 数字式兆欧表2008-0514第一节绝缘电阻、吸收比、极化指数的测量三、测量方法三、测量方法：断开被试物电源，将被试物接地放电。拆除被试物一切对外联线，擦去被试物表面的污垢。抄录被试物的铭牌、规范，并记录运行编号(位置)、被试物温度和室温。将搖表放置平稳，搖动把手到额定转速(一般为每分钟120转)，此时应指“”。用线短接“火线(L)”端子与“地线(E)”端子，应指零(轻搖以免损坏表计)。然后将被试物地
7、线接于搖表“E”端子上，被测量部分的引出线应接于搖表的“L”端子上。如果被试物表面泄漏可能较大时，需加屏蔽。屏蔽线应接在搖表的“G”端子上。在线接好后，使火线脱离被试物，悬空。空搖至额定转速，指针应指“”，然后将火线接至被试物并开始记时。以恒定转速搖动把手(一般为120转/分)，指针稳定后读数。测绝缘电阻记录1min的值。读数完毕，应在搖表转动的情况下立即断开火线，然后再停止转动。放电。时间不应少于2分钟，操作应该用绝缘工具进行。第一节绝缘电阻、吸收比、极化指数的测量四、影响因素和分析判断：1.影响因素a)湿度 相对湿度小于80%b)温度影响环境温度不低于5c)表面状态的影响必要时加屏蔽d)试
8、验电压大小的影响e)电气设备上剩余电荷的影响f)兆欧表容量的影响1mAg)接线和表计型式的影响 2.分析判断a)查“规程”应该大于规定的允许值b)纵（历史数据）、横（各相、同类设备）向比较c)排除外界因素15第二节测量直流电阻的目的16a.电气设备因制造不良或运行中发生过热、振动和受到机械应力，可能造成导线断裂、接头开焊、匝间短路、触头过热等缺陷。测量直流电阻的目的，是鉴定设备导电回路的完整性及连接质量，以发现和消除隐患，保证电气设备的运行。b.直流电阻是电气设备电流回路常用试验，是检修预试中必不可少的试验项目直流电阻的测量方法直流电阻的测量方法一、直流平衡电桥：单臂电桥：双臂电桥：直流数字电
9、桥二、电压降法（电流电压表）三、数字式直流电阻测试仪17单臂电桥18单臂电桥的面板19单臂电桥原理图20单臂电桥测量范围21单臂电桥的使用22单臂电桥的使用23双臂电桥2008-052425QJ44直流双臂电桥的使用26QJ44直流双臂电桥的使用27QJ44直流双臂电桥的使用28QJ44直流双臂电桥的使用29QJ44直流双臂电桥的使用30QJ44直流双臂电桥的使用31QJ44直流双臂电桥的使用32QJ44的使用注意事项33QJ44的使用注意事项34数字式自动直流电阻测试仪变压器直流测试仪开关回路测试仪35直流电阻测试中注意事项测量直流电阻试验时，设备应处于冷态，应同时测量被试品和周围空气的温度
10、，不应有较大差别。测量仪器的选用：电流的大小、测量范围、被试品的性质等。需停运测量，测量前应充分放电。被试设备应与其他设备断开，且不能接地。测量小电阻时四端接线方法应无错误36温度换算不同温度下电阻值按下式换算式中T为电阻温度常数，铜导线取 235，铝导线取 22537直流电阻测量结果的分析不同温度下测量的直流电阻换算至同一温度，进行比较。与规程与比较。与历史趋势进行比较。相同部位的历史数据比较。无中性点引出时，可将数据换算成相电阻，进行分析。38第三节泄漏电流试验和直流耐压试验一、概述测量绝缘体的直流泄漏电流与测量绝缘电阻的原理原理基本相同。不同的是直流泄漏试验的电压一般比兆欧表电压高，并可
11、以任意调节，因而比兆欧表发现缺陷的有效性高，能灵敏反映瓷质绝缘的裂纹、夹层绝缘的内部受潮及局部松散断裂、绝缘油劣化、绝缘的沿面炭化等。提高试验电压来暴露绝缘本身的弱点；利用微安表直接读出泄漏电流值可以隨时进行监视；利用电流和电压、电流和时间的关系曲线来判断绝缘的缺陷。39第三节泄漏电流试验和直流耐压试验二、试验特点：二、试验特点：1.试验设备轻小。2.能同时测量泄漏电流。3.对绝缘绝缘损伤较小。4.对绝缘的考验不如交流下接近实际。40U第三节泄漏电流试验和直流耐压试验三、测量方法1.接线图 图1-8 测量泄漏电流试验和直流耐压试验接线图 T1调压变器一般取220伏；T2试验变压器220/500
12、00伏；R1限流电阻一般用水阻10/V；v高压整流硅堆；A微安表；C稳压电容器 0.010.1微法；mA测压用毫安表；R测压用电阻；r保护电阻41第三节泄漏电流试验和直流耐压试验该试验结线是典型结线其特点：微安表处于高压侧，不受杂散电流的影响；微安表对地需要良好的绝缘，试验中调整微安表量程需使用绝缘棒，操作不方便。图1-10 测量泄漏电流试验和直流耐压试验接线图(B)B结线特点：微安表处于低压侧避免A结线的缺点，但杂散电流的影响很大。低压电源对地的寄生电流In流经微安表，虽对测量结果无影响，但使微安表抖动读数困难。42第三节泄漏电流试验和直流耐压试验图1-11 测量泄漏电流试验和直流耐压试验接
13、线图(C)采用上面结线，克服了A、B结线的缺点，但被试设备必需对地绝缘。已安装好的在用设备无法做到外壳对地绝缘。此结线适宜高压试验室内用。43第三节泄漏电流试验和直流耐压试验2.试验方法步骤：试验方法步骤：根据被试设备的条件选择合适的试验设备，非成套装置则根据试验设备选择合适结线。根据“规程”要求试验电压，计算1/4,1/2,3/4,全电压的直流试验电压时的交流输入电压值。进入现场按选择好接线图接线，（经第二人检查）调压器置零位，微安表短接。被试物放电，抺擦绝缘表面，测绝缘电阻。试验高压引线接地，检查试验装置的过流脱扣保护。高压引线接被试设备，开放微安表。接入被试物，合上电源，从零升压。电压逐
14、段上升在1/4，1/2，3/4，全试验电压下停留1min，读出1min时泄漏电流值。升压速度控制在1kV/秒。做直流耐压试验时在全电压下停留要求的时间后再读一次泄漏电流值，做好记录。耐压试验时间到后，迅速均匀降低电压至零，拉开电源闸刀。被试物充分放电，测量耐压试验后的绝缘电阻。44第三节泄漏电流试验和直流耐压试验试验中的异常情况：微安表所反映：指针来回抖动。指针周期性摆动。指针突然冲击。指针随时间发生变化。(5)泄漏电流数值反映：1.泄漏电流过大。2.泄漏电流过小。3.可能出现负值。45第三节泄漏电流试验和直流耐压试验四、影响因素和分析判断1.影响因素a)温度因素：室温大於5发电机 变压器b)
15、湿度影响：应在空气相对湿度80%以下。c)表面污染的影响：d)各种结线对试验的影响：e)电压波形和极性对试验的影响：f)稳压电容器配置310KV 0.06微法1520KV 0.015微法30KV 0.01微法461075756.1ttII)(1212tttteII第三节泄漏电流试验和直流耐压试验2.分析判断：a)电流随电压不成比例显著增长时，应加以分析。b)泄漏电流不随时间延长而增加。c)查“规程”泄漏电流不超过允许值。d)纵、横向比较。e)应排除湿度、温度、污染等影响因素。直流耐压试验的判断：a)被试物发生击穿。b)被试物发生间隙性击穿。c)耐压后的绝缘电阻值比耐压前显著降低时。d)泄漏电流
16、比上次试验变化很大。47第三节泄漏电流试验和直流耐压试验48第四节介质损失角正切值或功率因数试验一、测量原理述如图1-13为在在交流电压作用下绝缘的等值电路和相量图由图可知，流过介质的电流由二部分组成，即通过Cx的电容电流分量ICx，通过Rx的有功电流分量IRx。通常ICxIRx，介质损失角甚小。介质中的功率损耗P=UIRx=UICxtg=U2Ctgtg为介质损失角的正切（或称介质损耗因数），一般均比较小。习惯上也称tg为介质损耗角的。xxxxxx49图1-13 介质损失角的等值电路图和相量图第四节介质损失角正切值或功率因数试验介质损失是绝缘材料的一种特性，介质损失很大时，就会使介质的温度升高
17、而老化，甚至导致热击穿。所以介质损失（耗）的大小就反映了介质的优劣状况。当电气设备绝缘受潮、老化时，有功电流IR增大，tg也增大，通过测量tg可以反映出绝缘的分佈性(整体性缺陷)。其正切值为介质损耗当U、f、C一定时，P正比于tg50CRCURUIItgCR1=CtgURUP22=tgCR=1第四节介质损失角正切值或功率因数试验二、测量方法及结线目前在预防性试验中测量介损使用较普遍的仪器有西林电桥、不平衡电桥和数字电桥，在对特大型发电机测量可用 瓦特表直接测量。2.1 西林电桥原理：51图1-14西林电桥的原理接线图第四节介质损失角正切值或功率因数试验AC臂是被试品可看成R、C的并联或R、C的
18、串联。当电桥达到平衡时：(1)由于是交流电桥此平衡条件的关係式包含二个意义：a.阻抗Z的绝对值成比例。(2)b.阻抗角的差相等。(3)上两式是交流电桥平衡的必要条件。5243ZZZZNxNxZZZZ3443ZZZZNxNxZZZZ3443NxNx34第四节介质损失角正切值或功率因数试验对于普遍使用的国产西林电桥QS1型则：当电桥达到平衡时，应滿足式(1)，并将上述阻抗代入式(1)取其实数与虚数数部分相等，可得：(4)(5)取 (6)在电桥中用可变电阻R3来改变臂阻抗的幅值，可变电容器C4来改变臂阻抗的相角。C4可变电容量的刻度直接标成tg.53;1442RCCRNxNxCRRC34443434
19、1RCCRRRCCCRtgNNxx;318414.310000100004R1002f644441010000100CCRCtg第四节介质损失角正切值或功率因数试验2.2 应用：QS1型西林电桥基本上由三在件组成。由R3、R4、C4、检流计组成的机箱主体；标准电容器C4；一根高压引线电缆。现场测试时可接成各种结线方式。图1-15QS1型西林电桥原理接线的正接线图电桥正接线时，电桥处于低压，操作比较安全，并且电桥内部不受強电场干扰的影响，测量准确度高。但被试设备必须对地绝缘，现场设备无法做到，只适用于实验室。54第四节介质损失角正切值或功率因数试验图1-16QS1型西林电桥原理接线的反接线图电桥
20、反接线时，适用于被试设备一端接地的情况。桥臂处于高压，所以电桥的引线电缆应对地绝缘起来。对地距离不应小于100150mm。同样标准电容器高压极板线端子引出的接地导线，对电容器外壳的距离也不得小于100150mm。但电桥易受強电场干扰的影响。55第四节介质损失角正切值或功率因数试验图1-17QS1型西林电桥原理接线的对角线接线图电桥的对角线接，当被试设备一端接地，而电桥又没有足够的绝缘进行反接线时使用。由于附加电容（高压侧引线对地、标准电容器高压极对地、变压器高压线巻对地等。）均和被试物电容并联影响测量结果。2008-0556第三节介质损失角正切值或功率因数试验2.3 微机型介损仪有一种数字式介
21、损测量仪它的原理框图如下所示。它的基本原理为矢量电压法。即利用两个高精度的电流传感器，把流过标准电容器CN和被试品CX的电流信号iN和iX转换为适合计算机测量的电压信号UN和UX，然后经过模数转换，A/D采样将电流的模拟信号变为数字信号。通过FFT数学运算，确定信号主频并进行数字滤波。分别求出这两个电压信号的实部和虚部分量，从而得到被测电流信号iN和iX的基波分量及其矢量夹角。由于CN为无损标准电容器，其电容量CN为已知，故可方便地求出被试品的电容量CX和介质损失角tg等参数。图1-18数字式介损测量仪原理接线图57测试被试品接地的接线图嵌入式计算机CN(BR26)测试被试品不接地的接线图电源
22、控制TiXHVCN(BR26)CX(被试品)T嵌入式计算机电源控制EiXCX(被试品)HV第四节介质损失角正切值或功率因数试验抗干扰的能力较强，有干扰自动抑制功能，并配置有4560HZ异频调压电源。在强电场下亦可工作。该测量仪在测量双卷变压器时可按下图接线。图1-19数字式介损测量仪测量变压器时的接线图58CH-G测量高压对低压对地测量高压对低压CL-GCL-GCH-GCH-GCH-LCH-LEIXIXIXHVHVHVCL-GCH-L测量高压对地第四节介质损失角正切值或功率因数试验用瓦特表测量在一定电压下测量被试品中通过的电流及损耗，就可计算出介质损失角和电容。其试验结线如图1-19所示。图1
23、-20用低功率因数瓦特表测量tg为避免测量误差，瓦特表应用0.2级的低功率因数瓦特表时，由于电压的微小变化能引起较大的误差。因此要接入补偿元件R和C。测量时先用无损电容器作为被试品，调节R使瓦特表指零。再对被试品进行测量。当使用0.1级标准电压互感器时,可不接入补偿元件。瓦特表应在电流表短接时读数，测量结果按式1-12计算 59AWVRCCXTTA微法62222210100%)(100100100%UtgCUIPPIUPtgX第四节介质损失角正切值或功率因数试验三、影响因素和分析：1.影响因素a)表面因素的影响较其它试验项目的影响大，故表面一定擦乾浄或装屏蔽圈。屏蔽圈在反接线时，装在导线端附近
24、、正接线时，装在接地端附近。b)温度影响比较明显。判断比较折算到20。测量时设备温度不低于5。c)电压影响。610KV电气设备用510KV测量；30KV及以上电气设备用1020KV测量。d)湿度的影响。要求空气相对湿度80%以下。e)电场、磁场的干扰。60第四节介质损失角正切值或功率因数试验1.1 当电气设备的绝缘有集中性（局部性）缺陷时，测tg反映缺陷不很灵敏。为什么？我们分析一下:将介质分为有缺陷和无缺陷的两部分，有缺陷部分为C2和R2并联，无缺陷部分为C1和R1并联。(7)(8)(9)当有缺陷部分占的比例很小时，,就很小，所以测整体的tg时就不容易发现局部缺陷。虽然局部缺陷所佔的电容量很
25、小,但它的破坏性质是一样的。“规程”中规定:电机、电缆等设备，因为故障缺陷的集中性及绝缘的体积较大，通常不做此项试验。套管、电力变压器、互感器、电容器等要做此项试验。6121PPP2221212tgUCtgUCtgUC2211tgCCtgCCtg2CC 22tgCC第四节介质损失角正切值或功率因数试验1.2 外电场干扰和消除：干扰的形成：电场对介损测试的影响，主要是由带电设备与被试设备间存在着电容的耦合。由于电桥与外电场耦合电容的存在，被试设备上除了存在试验电压的作用外，同时还受到干扰电压UK的作用。在UK的作用下，产生电流IK和IK，由于CX的阻抗较Z3及试验变压器的阻抗大的多，因此IKIK
26、，可以忽略不计。IK经过电桥测量部分Z3及试验变压器高压线巻入地，这样使测量结果产生误差，甚至得出令人难以相信的数值。图1-21西林电桥测介损外电场干扰的原理图62第四节介质损失角正切值或功率因数试验干扰出现时测量误差情况：当没有干扰电源时tg测量值等于实际值，当有干扰电源时tg测量值大於或小於实际值，有时可能得负值。亦可能tg值不变而CX值大於或小於实际值。电场干扰的消除a)通过操作移开电源。b)在被试品上采取屏方式。c)正反相法消除电场干扰。把电源相倒一次再测量一次，取二次平均值。63第四节介质损失角正切值或功率因数试验正反相法的原理如图1-21所示。为了分析方便，将干扰电流作180的反相
27、来分析，实际操作中将试验电流倒相180结果是一样的。测量分两次进行。第一次测得值tg11；将电源反相后，测得tg22，取二次平均值，即：(10)这样，当12时，平均值tg平均将大于实际tgX值。在干扰不大时采用此比较简单，从三相电源中取1和2差值最小的一相为准。2221221221121XXXXtgtgtgtg平均平均64第四节介质损失角正切值或功率因数试验d)移相法。改变试验电源和干扰电源之间的相位，使其同相或反相，这时tg不变（测量值实际值）此时CX值会改变，只要正反相各测一次取平均值。65IK-IKINX1212图1-21 正反相法消除干扰原理调压器移相器图1-23 移相器移相原理接线图
28、CXCNR3Z4GUKE第四节介质损失角正切值或功率因数试验方法：有用移相器移相或三相自耦变压器法（一台三相自耦变压器加一台单相自耦变压器及二组切换开关）步骤：第一步是干扰电压测量。将R3全部投入，Z4短接（将标准电容器的CN和E短接），不加试验电压。将检流计调至最大灵敏度，此时若无干扰电压检流计光带无变化，有干扰电压光带随灵敏度高而扩大。此时升高电压和调节移相器移相使检流计光带缩小，当检流计达到最大灵敏度而光带最小，说明试验电压和干扰电压大小相等、相位相反。第二步是保持前一步相位，取下Z4的短接线，恢复正常测量回路。在此相位下，进行所需试验电压的测量，进行正、反相二次测量，取平均值。66图1
29、-22 用自耦调压器移相原理接线图第四节介质损失角正切值或功率因数试验1.3磁场的干扰和消除：电桥测量回路在外磁场作用下，在电桥各个臂路中均感应出电动势以及直接作用于检流计造成误差。由于测试回路的阻抗均很大磁干扰影响不大，主要是直接作用于检流计产生的误差。为了检查是否有磁干扰，可将检流计极性开关放在中间断开位置，观其光带扩展的宽度，若宽度较大表明有干扰存在。此时移动电桥位置脱离干扰，或达到影响最小。67第四节介质损失角正切值或功率因数试验2.分析判断进行温度修正查“规程”和要求值比较对纵向的历年值比较当tg未超过规定值时，可以补充测量电容来分析。通过测tg=（U）的曲线，观察tg是否随电压而上
30、升，来判断绝缘内部是否有分层、裂纹等缺陷。68第五节交流耐压试验一、概述交流耐压试验是对电气设备绝缘外加交流试验电压,试验电压比额定电压高，并持续一定时间（一般为一分钟）。交流耐压是一种最符合电气设备的实际运行条件的试验，是各项绝缘试验中具有决定性意义的试验。交流耐压试验是一种破坏性试验，同时在加试验电压时会引起绝缘内部的累积效应。（做试验时形成的放电通道，不会随电压的消失而消失。）而直流耐压试验不存在累积效应。交流耐压试验可分为下列几种：a)交流工频耐压试验b)0.1HZ试验c)冲击波耐压试验d)倍频感应电位试验和操作波试验e)局部放电试验69第五节交流耐压试验二、交流工频耐压试验1.原理及
31、接线图1-25 交流耐压试验接线图T1调压器、T2 试验变压器、KM过流继电器、P1，P2测量线巻、R1保护电阻1/V、R2球间隙保护1/V、G保护球隙、C1，C2电容分压器、CX被试绝缘70T1T2P1P2KMC2C1GCXR1R2VVmA第五节交流耐压试验调压器的容量要和试验变压器的容量一致。试验变压器高压侧的额定电流大於被试设备的充电电流。（ICCXU10-6安）但在实际上往往滿足不了上述条件，试验回路内会发生电压、电流谐振现象。电压谐振是由被试设备的电容和试验变压器的漏抗引起串联谐振。避免电压谐振被试设备的电容CX 试验变压器的漏抗和调压器的漏抗之和，归算到高压侧的阻抗值。Xuc.t较
32、小，一般能滿足。电流谐振是试验变压器的励磁电流与被试设备的电容电流起了并联谐振。为了避免电流谐振被试设备的电容CX 或 (1-14)或 (1-15)PN、UN试验变压器的额定容量、电压。CX、PX被试设备的电容、电容容量。71)(103.162pfUPCNNxNxPP4.0)(1008.062pfUPCNNxNxPP03.0)(1018.3.9pfXCtucx第五节交流耐压试验发生谐振现象会危害电气设备绝缘和试验设备。在试验中如何发现电压、电流谐振现象：稍微增加电压，导致电流急剧上升，将发生电压谐振。当电压增加时，此时电流反而有所减小，将发生电流谐振。试验变压器叠加取得高电压图1-26常用叠加
33、式试验变压器的结构示意图72控制箱内部接线KAK1CJVACJK2CJCJTYKA高压试验变压器线圈接线100匝50000匝200匝200匝200匝200匝50000匝100匝第五节交流耐压试验2.注意事项：a)必须在的非破坏性试验都合格后才能进行此项试验，如果有缺陷（例受潮），应排除后进行。b)对大型设备做试验要核算试验设备容量。c)对注油电气设备已经过充分静止。d)对大型设备做试验要注意设备温度和环境温度是否一致，不一致要分别作好记录。73第五节交流耐压试验3.操作步骤:a)被试设备充分放电，外壳和非试绕组分接地。b)抄录被试物的铭牌、规范，并记录运行编号(位置)、被试物温度和室温c)测量
34、被试设备试验前的绝缘电阻。d)试验回路结线。检查电流脱扣保护，调正球间隙保护的球间隙，放电电压为1.11.15的试验电压值。e)试验回路接通被试设备，从零升压，升压速度在试验电压的40%以上，按每秒3%的速度上升到试验电压。记录时间和各项仪表数据。f)试验过程中发现下列现象，停止试验，断开电源：电压表指针摆动很大。毫安表指示急剧增加。发觉绝缘烧焦或冒烟现象。被试设备发生不正常的响声。表面放电、空气击穿等。g)耐压试验时间到后，迅速均匀降低电压至零，拉开电源闸刀。h)测量耐压试验后的绝缘电阻。74第五节交流耐压试验三、影响因素和分析判断1.影响因素a)必须在的非破坏性试验都合格后才能进行此项试验
35、，如果有缺陷（例受潮），应排除后进行。b)被试物的表面擦干净。c)多油设备应使油静止一定时间。d)应控制升压速度，1/3试验电压前可快些，其后以每秒3%试验电压连续上升到试验电压。2.分析判断a)以不发生击穿为合格。瓷质绝缘击穿应当即破坏掉，或作永久性记号。b)耐压试验后的绝缘电阻降低值大於30%为绝缘不良。c)试验结束，切断电源，放电后立即用手触摸绝缘如出现普遍或局部发热认为绝缘不良。d)交流工频耐压通过，不能说明线圈的匝间和层间绝缘没有问题，必要时补充其它试验。75第五节交流耐压试验四、其它交流耐压试验1.0.1HZ试验。这是一种超低频耐压试验，试验中可以较大的降低电容电流而减小试验变压器
36、的容量。2.冲击波耐压试验。制造厂的出厂型式试验。3.倍频感应耐压试验和操作波试验。感应耐压试验是检查线圈的纵绝缘，一般适用于变压器、消弧线圈、电压互感器等设备。有100周/秒和50周/秒的交流感应耐压试验(或称倍频和工频交流感应耐压试验)。100周/秒的试验电源可以用电动机组来产生或用倍频变压器来产生；50周/秒的交流感应耐压试验相似空载试验，是一侧加电压，另一侧开路，所加电压为额定值的1.3倍，试验时间为三分钟。76第节 交流耐压试验4.操作波试验是模拟运行中出现的操作过电压波形。其波形参数是：波头时间100s，波尾时间1000s，90%持续时间200s，反峰电压=0.5Um。试验电压一般
37、为 (1-16)式中UC操作波试验电压峰值，kV；Ug工频1min电压有效值，kV；1.35 油纸绝缘的操作冲击系数。图1-28 操作波试验波形图7785.0235.1gCUU1.00.90.5TT1T2sUm第五节交流耐压试验5.谐振试验。6.局部放电试验。电气设备在受电的情况下，在它们的绝缘介质中局部范围内发生的放电称为局部放电。局部放电不会造成整个通路的击穿破坏。局部放电试验就是测量局部放电的放电量。78TLRIUcxUlxCxC1C2VC1CxR1R2LV试验装置工频串联谐振装置试验接线图变频串联谐振装置试验接线图第五节交流耐压试验79图1-31 变频(工频)串联谐振耐压装置第五节交流
38、耐压试验局部放电强度是用放电量来标志的。定量测定局部放电放电量，由于无法测量所以是用比较法测量（利用天平称重原理）。即测量时用一方波电源经一已知的小电容在被试品的两端施加一电荷q0，使其在放大器输入阻抗两端所测得的U1与被试品的真实放电电量作用在输入阻抗的效果一样。由此定义一个视在放电量q0的参数。如图测试被试品的局部放电电量时，应拆去校正的方波脉冲电源，测量装置的灵敏度和参数不变。施加试验电压，从测量装置上读取的数，可以计算出局部放电电量。80第五节交流耐压试验局部放电测量原理电路图Ck耦合电容Cx被试品电容Zd检测阻抗Zch闭塞阻抗S试验电源M测量装置Cq校正电容SZc hCxCkZdMM
39、ZdCkCxZc hS并 联 法串 联 法平 衡 法SZc hCx 2Cx 1Zd 2MZd 1方 波 校 正 电 路MZdCkCxSqCq81第五节交流耐压试验82第六节绝缘油试验一、概述1.运行中变压器油的质量控制：P12表1-1“运行中变压器油试验项目和极限标准”（IEC4221983）和“规程”中表36“变压器油的试验项目和要求”；表37“运行中断路器油的试验项目、周期和要求”。2.断路器油“规程”要求采用专用的断路器油不再和变压器油混用。3.化学分析项目有:外观检测。酸值和水溶性酸。闪点。水份。油击穿电压。界面张力。油介损值tg。体积电阻率。油中含气量。油泥与沉淀物。83第六节绝缘油
40、试验二、电气击穿強度试验：1.有专用的“油击穿试验器”亦可以用油杯固定在交流耐压试验装置上进行。标准油杯的电极是一对园平板电极，直径25毫米、极距2.5毫米。电极表面的光洁度为9，两电极轴心应呈一直线，极距可用附件标准量规测量。2.操作步骤：a)试样要接近室温（可置于室内几小时）。将试样油瓶颠到几次使油充分混合，（但不可以产生气泡。）然后用油样洗滌油杯、电极及量规23次，将油样徐徐注入油杯内。把油杯接入试验回路，量好极距，静止15分钟左右，待气泡逸出。b)合上电源，升压试验。升压速度为3KV/秒，直至击穿（自动脱扣开关跳闸），记录击穿瞬间电压值。c)静止5分钟左右，重复升压试验。共进行五次，取
41、5次的平均值。d)如升压至试验器最大值（例如50KV）油仍不击穿，可停畄1分钟，不击穿则认为合格。e)记录中包括：油色、有无机械杂质、游离碳、油温、5次击穿数据、平均值、结論、日期、环境温度、湿度。84第六节绝缘油试验ZIJJ-HB绝缘油介电强度测试仪85第五节绝缘油试验3.判断标准：IEC4221983、“规程”中表36、37三、介质损失角测定：使用专用油杯；使用高精度及小量程的QS3西林电桥；使用QS1电桥则可以采取补偿措施，在R4臂上并入351.7欧姆标准电阻，按电桥实值测除以10即为油的实际值；应在205和705下进行除以10即为油的实际值。86第六节油中溶解气体的色谱分析一、概述：1
42、.油中气体的产生是由于局部过热、局部电晕放电和电弧的结果。2.产生的气体主要有：甲烷（CH4）、乙烷（C2H6）、乙烯（C2H4）、乙炔（C2H2）、丙烷（C3H8）、丙烯（C3H6）和一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）。3.不同故障类型的产气特征。故障类型主要成分次要成分过热油油+纸绝缘CH4、C2H4CH4、C2H4、CO、CO2H2、C2H6H2、C2H6电弧放电油油+纸绝缘H2、C2H2H2、C2H2、CO、CO2CH4、C2H4、C2H6CH4、C2H4、C2H6油、纸绝缘中局部放电H2、CH4、COC2H6、CO2油中的火花放电C2H2、H2进水受潮或油中气泡放电H287第六节油
43、中溶解气体的色谱分析4.油中熔解气体的注意值。设备气体成分“导则”注意值（ppm）“规程”注意值（ppm）变压器和电抗器总烃乙炔氢15051501505（500KV变压器为1）150互感器总烃乙炔氢10031501001（220500KV）,2(110KV)150套管总烃乙炔氢10055001001（220500KV）,2(110KV)500充油电缆可燃气体总量氢乙炔其它1500500微量CO100，CO21000，CH4200C2H6200，C2H420088第六节油中溶解气体的色谱分析5.产气速率的计算。“规程”规定：烃类气体总和的绝对产气速率大于0.25mI/h（开放式）大于0.5mI/
44、h（密封式）相对产气速率大于10%/月认为设备有异常（指变压器）绝对产气速率为 (1-15)ra 绝对产气速率 mI/hCi2 第二次取样测得的某气体成分含量 L/L或ppmCi1第一次取样测得的某气体成分含量 L/L或ppmt两次取样时间间隔中实际运行时间 hG设备总油量td油的密度t/m3相对产气速率为 (1-16)rr 相对产气速率%/月t 两次取样时间间隔中实际运行时间 月89dGtCCriia12%1001112tCCCriiir第六节油中溶解气体的色谱分析二、故障判断方法：故障判断方法：1.特征气体判断法：1.1 特征气体判断故障故障性质气体含量成分1一般性过热 总烃较高，C2H2
45、5ppm2严重性过热 总烃高，C2H25ppm，但未构成总烃的主要成分，H2较多3.局部放电总烃不高，H2100ppm，CH4占总烃的主要成分4火花放电总烃不高，C2H2100ppm，H2较高5电弧放电总烃高，C2H2高，构成总烃主要成分，H2高90第六节油中溶解气体的色谱分析1.2 三比值法：a)三比值法编码规则特征气体的比值比值范围编码说明C2H2/C2H4CH4/H2C2H4/C2H60.1010C2H2/C2H4=13编码为1CH4/H2=13编码为20.1110013121322291第六节油中溶解气体的色谱分析b)判断故障性质的三比值法序号故障性质比值范围编码典型例子0无故障000
46、正常老化1低能量密度的局部放电 010含气空穴中放电，空穴是由不完全浸渍、气体过饱和、空吸作用或高湿度等原因所造成 2高能量密度的局部放电110同上，但已导致固体绝缘的放电痕迹或穿孔 3低能量放电 12012不同电位的不良連接点间或者悬浮电位体的連续火花放电，固体材料之间的击穿 4高能量放电 102有工频续流的放电，线圈、线饼、线匝之间或线圈对地间油的电弧击穿、分接开关切断电流 5低于150的热故障 001一般性的绝缘导线过热 6150300低温范围热故障 020由于磁通集中引起的铁心局部过热热点温度增加，铁心短路，由涡流引起铜热，接头或接触不良（形成焦碳）铁心和外壳的环流 7300700中温范围热故障 0218高于700高温范围热障 022924222HCHC24HCH6242HCHC第七节六氟化硫（SF6）的现场测试SF6气体的试验项目、周期和要求湿度(20,L/L)断路器灭弧室气室交接时、大修后不大于150；运行中不大于300 其它气室 交接时、大修后不大于250；运行中不大于500四氟化碳(质量分数,%)交接时、大修后0.05；运行中0.1空气(质量分数,%)交接时、大修后0.05；运行中0.293第七节六氟化硫（SF6）的现场测试测定方法GB 12022、SD 306六氟化硫气体中水分含量测定法(电解法)SD 311六氟化硫新气中空气四氟化碳的气相色谱测定法94
