高电压工程 05

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1、第五章电气设备绝缘特性的测试高电压工程基础主讲教师：张博5.1绝缘电阻和吸收比测量5.2直流泄漏电阻测量5.3介质损耗因数tgδ的测量5.4局部放电的测量2据统计，电力系统中60%以上的事故属于绝缘事故。电气设备的绝缘特性还不能只依靠理论上的分析和计算予以确定，而必须通过多种绝缘试验来检验和掌握绝缘的具体状态和性能。电力系统中普遍推行的《电力设备预防性试验规程》是保证电气设备安全可靠运行的重要技术措施之一。3绝缘预防性试验分类:非破坏性试验:在较低电压下通过测试绝缘的某些特性参数（绝缘电阻，tgδ等）来判断绝缘的状况，不会对绝缘造成损伤。破坏性试验（耐压试验）:通过对绝缘施加各种高电压

2、来检测其电气强度，这类试验所加电压一般都高于设备的实际工作电压。规程规定：在进行绝缘预防性试验时必须先通过非破坏性试验之后，才能进行耐压试验，二者全部通过才视为绝缘合格，被试设备方可投入运行。4电气设备绝缘缺陷的分类：集中性缺陷（例如悬式绝缘子的瓷质开裂；发电机绝缘局部磨损、挤压破裂；电缆绝缘逐渐损坏等）b.分布式缺陷（电气设备整体绝缘性能下降，如电机、变压器、套管中有机绝缘材料的受潮、老化、变质）5试验结果分析方法：纵向比较：将同一设备的历次试验结果进行比较横向比较：将同类设备之间进行比较，分析其绝缘状态的发展趋势。为了便于与历次试验结果比较，要求试验时必须对试验条件及试验过程做出详

3、细的记录，例如：试验日期、天气状况、大气条件、测试对象及测试仪器、仪表的型号规范、试验接线、试验方法、测试数据等。65.1绝缘电阻和吸收比的测量1.绝缘电阻与吸收比绝缘电阻反映的是电介质的电导特性，它是反映一切电介质和绝缘结构的绝缘状态最基本的综合性特性参数。测量绝缘电阻历来被列为电气设备绝缘试验的基本试验项目。7双层介质的吸收现象双层介质的等值电路吸收曲线阴影部分的面积为绝缘在充电过程中逐渐“吸收”的电荷。这种逐渐“吸收”电荷的现象叫做“吸收现象”，对应的电流称为吸收电流。它是由于介质中偶极子逐渐转向，并沿电场方向排列而产生的。8对于采用组合绝缘和层式结构的电气设备，在直流电压下均会

4、表现出明显的吸收现象，外电路中的电流随时间而衰减。对于普通绝缘，这种衰减过程通常会持续1min左右，因此人们规定以加压后1min时测得的电阻值作为试品的绝缘电阻。测量绝缘电阻可以非灵敏地发现绝缘整体受潮或发生老化，表面变脏以及留有表面放电或击穿痕迹时，或者存在贯穿性的裂纹等绝缘缺陷。9对于组合绝缘或比较复杂的多层式绝缘结构，由于存在明显的吸收现象，所以通过测量这些绝缘的吸收比，即测量绝缘电阻随时间的变化，可以更有利于判断绝缘的状态。通常测定的是加压15s及60s时的绝缘电阻值R15s及R60s，并将R60s/R15s及定义为绝缘的吸收比K102.兆欧表的原理和接线图112.试验方法和影

5、响测量结果的因素（1）为了避免被试品上可能存留残余电荷而造成误差，试验前应将试品接地放电一段时间；（2）试验时，将被试品接于L、E之间，如果被试品表面的泄漏电流较大，为避免表面泄漏电流的影响，必须加以屏蔽，屏蔽线应接在兆欧表屏蔽端G上；（3）驱动兆欧表达到额定转速，并保持恒定；（4）测量吸收比时，先驱动兆欧表达额定转速，待指针指到∞时，用绝缘工具将火线迅速接至试品上，同时记录时间，分别读取15s和60s的绝缘电阻值；（5）测试时必须记录温度。125.2泄漏电流的测量测量泄漏电流的电路图T.O.—被试品；H—高电位电极；L—低电位电极；A—直流电位表；R—保护电阻；P—放电管；T.O.某

6、设备绝缘的泄漏电流曲线曲线1：绝缘良好；曲线2：绝缘受潮；曲线3：绝缘中有未贯通的集中性缺陷；曲线4：绝缘有击穿的危险13绝缘材料受潮后，与吸收电流相比，泄漏电流会增加。当介质上所加电压去掉后，介质放电会出现吸收过程类似的过程，但没有泄漏电流现象。由此可根据下面的极化指数和泄漏指数来判断受潮程度。对于旋转电机，如果极化指数小于1.5，泄漏指数大于30，就可以判定为受潮。14测量泄漏电流应注意的事项：（1）电压的稳定性直流电压的脉动系数不大于3%，电压降落尽可能低。（2）测量仪表的保护（3）杂散电流造成的误差要求直流高压部分不发生电晕，或者高压引线采用屏蔽线，被试品的低压极和测量装置用

7、接地屏蔽笼屏蔽起来。（4）被试品的接地有些设备一端必须直接接地，测量系统串接在高压侧回路中。应将测量系统放在屏蔽笼中，尽可能将试品的高压极和引线屏蔽起来，并与电源侧的高压引线相连接，减小测量误差。15165.3介质损耗角正切的测量介质损失角正切tg：交流电压作用下电介质中电流的有功分量和无功分量的比值，是一个无量纲的数，反映的是电介质内单位体积中能量损耗的大小。（1）在一定的电压和频率下，介质损失角正切值（tg）与绝缘介质的形状、大小无关，