高电压技术第三章电气设备绝缘试验技术

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1、第三章电气设备绝缘试验技术高电压与绝缘技术是一门理论与实验紧密结合的学科，由于其依赖的电介质理论尚不够完善，高电压与电气绝缘的很多问题必须通过试验来解释；电气设备绝缘设计、故障检测与诊断等也都必须借助试验来完成。电气设备绝缘试验的分类：绝缘试验检查性试验（非破坏性试验）耐压试验（破坏性试验）1.工频高压试验2.直流高压试验3.冲击高压试验1.绝缘电阻与吸收比的测量2.泄漏电流的测量3.介质损耗角正切的测量4.局部放电的测量3.1绝缘电阻和吸收比的测量绝缘电阻指吸收电流按指数规律衰减完毕后测得的稳态电阻值，测量绝缘电阻可有效反应绝缘整体受潮、局部严重受潮或贯穿性

2、缺陷等。吸收比：不同时间绝缘电阻的比值。试品容量小，吸收比：试品容量大，吸收比：如绝缘良好，吸收现象显著，K>>1；如绝缘严重受潮或有大的缺陷，K接近1。吸收比的测量工程上常用兆欧表(摇表)进行测量，以加压60s后的读数为试品的绝缘电阻。原理：兆欧表是利用流比计的原理构成。电压线圈与电流线圈中电流在磁场中产生两个相反的转动力矩，在力矩差作用下，线圈带动指针旋转，直到旋转到平衡为止。关系：开路时摇动手柄，IA=0,只有IV，产生单方向转动的力矩，使指针逆时针偏转最大位置，指向无穷，即被测绝缘电阻为无穷大早期的兆欧表其直流电源多用内装手摇发电机，后来的兆欧表多由电

3、池使振荡器产生高频电压，使变压器升压后再整流而得。常用兆欧表的额定电压：500、1000、2500、5000V等级。短路时摇动手柄，有IA和IV，IA最大，其转动力矩远大于Iv产生的力矩，使指针顺时针偏转最大位置，指针指向0，即被测绝缘电阻为0测量绝缘电阻能有效地发现下列缺陷：（1）总体绝缘质量欠佳；（2）绝缘受潮（3）两极间有贯穿性的导电通道；（4）绝缘表面情况不良。测量绝缘电阻不能发现下列缺陷：（1）绝缘中的局部缺陷（如非贯穿性的局部损伤、含有气泡、分层脱开等）；（2）绝缘的老化（因为老化了的绝缘，其绝缘电阻还可能是相当高的）。注意事项(1)先拆除被试品的

4、电源和对外一切连线,将其接地并放电(2)待手摇发电机稳定以后,再将两端子接在试品上(3)60秒后再读数(4)对大容量试品,测好以后先断两端子接线,后停手摇发电机(5)注意温度和湿度的较正3.2泄漏电流的测量作用：试验原理和作用与绝缘电阻试验相似，只是试验电压较高，用微安表监视，因而测量灵敏度较高。它能较灵敏有效地发现像变压器套管密封不严进水，高压套管有裂纹，绝缘纸杯沿面炭化，变压器油劣化以及内部受潮等其他试验项目不易发现的缺陷。发电机的泄漏电流变化曲线绝缘良好的发电机，泄漏电流值较小，且随电压呈线性上升，如曲线1所示；如果绝缘受潮，电流值变大，但基本上仍随电压

5、线性上升，如曲线2所示；曲线3表示绝缘中已有集中性缺陷；如果在电压尚未到直流耐压试验电压的1／2时，泄漏电流就已急剧上升，如曲线4所示，那么这台发电机在运行电压下就可能会发生击穿。测量泄漏电流电路原理接线图微安表接于高压侧适合于被试绝缘一极接地的情况2.微安表接于低压侧适合于那些接地端可与地分开的电气设备3.微安表接在试验变压器T2一次（高压）绕组尾部成套直流高压装置中的微安表采用这种接线3.3介质损失角正切值tgδ的测量tgδ是绝缘品质的重要指标，测量tgδ是判断电气设备绝缘状态的灵敏有效的方法tgδ能反映绝缘的整体性缺陷(全面老化)和小容量试品中的严重局部

6、性缺陷tgδ随电压变化的曲线可以判断绝缘是否受潮，含有气泡及老化的程度大容量的设备绝缘存在局部缺陷时，应尽可能将设备解体后分解测量进行分析图中Cx，Rx为被测试样的等效并联电容与电阻，R3、R4表示电阻比例臂，CN为平衡试样电容Cx的标准电容，C4为平衡损耗角正切的可变电容。tgδ的测量方法－西林电桥(QS1型)当电桥平衡时，检流计的电流为0此时有：代入参数可得：西林电桥测量法的基本原理为了计算方便，通常取当电源为工频时可得：2.QS1型西林电桥接线原理图正接法（被试品处于高压侧，两端都不接地）反接法（低压端已经接地）3.4局部放电的测量局部放电测量的目的：电

7、气设备绝缘内部常存在一些缺陷，如气泡和气隙。在强电场下，这些缺陷会发生局部放电，局部放电产生的同时，有热、声、臭氧、氧化氮等产生，腐蚀绝缘材料，引起绝缘老化，最后导致整个绝缘在正常电压下发生击穿。因此局部放电的测量可以有效地检测出绝缘内部的局部缺陷的存在、发展情况。3.4.1局部放电的测量原理含气泡的介质(a)示意图(b)等值电路1－电极；2－绝缘介质；3－气泡1.局部放电的基本知识气隙上电压为：放电过程：Ug↑→气隙放电至Ur→熄灭完成局放，电压下降真实放电量为：Ca上的电压变化为：视在放电量：(可以测量)由于ΔUa及q是可以测量的，常将q作为度量局放强度参

8、数在直流电压下，单位时间内放电次数要比