高电压与绝缘技术

天津理工大学中环信息学院教案首页题目：电气设备绝缘试验（一）讲授内容提要：1 .测定绝缘电阻2 .测定泄漏电流3 .测定介质损耗因数4 .局部放电测试教学目的：理解绝缘监测和诊断的基本概念教学重点：掌握绝缘电阻和泄漏电流的测量方法教学难点：学会介质损耗角正切的测量方法采用教具和教学手段：多媒体及板书授课时间：2014年9月1日 授课地点： 新教学楼1108教室注：此页为每次课首页，教学过程后附；以每次（两节）课为单元编写教案。第五章 电气设备绝缘试验（一）本次课主要内容：1. 测定绝缘电阻2. 测定泄漏电流3. 测定介质损耗因数4. 局部放电测试绝缘的监测和诊断技术分类：1. 按照对设备造成的影响程度分类非破坏性试验，即检查性试验：在较低电压下或用其它不会损伤绝缘的方法测量绝缘的各种情况，判断绝缘内部的缺陷包含的种类：绝缘电阻试验、介质损耗角正切试验、局部放电试验、绝缘油的气相色谱分析等破坏性试验，即耐压试验：以等价或高于设备的正常运行电压来考核设备的电压耐受能力和绝缘水平。耐压试验对绝缘的考验严格，能保证绝缘具有一定的绝缘水平或裕度； 缺点是可能在试验时给绝缘造成一定的损伤包含的种类：交流耐压试验、直流耐压试验、雷电冲击耐压试验及操作冲击耐压试验2. 按照设备是否带电的方式分类（两类）离线：要求被试设备退出运行状态，通常是周期性间断地施行特点：可采用破坏性试验和非破坏性试验两种方式。耐压试验往往是在非破坏性试验之后才进行。缺点是对绝缘耐压水平的判断比较间接，尤其周期性的离线试验更不易判断准确在线：在被试设备处于带电运行的条件下，对设备的绝缘状况进行连续或定时的监测特点：只能采用非破坏性试验方式。除测定绝缘特性的数值外，还 可分析特性随时间的变化趋势，显著提高了其判断的准确性测定绝缘电阻 双层介质模型的电流一时间特性it )= U /(R + R2 )+ U(RG RG 2 / C 十 C2 2(R + R2 R&自,/ 工 .=C1 C2 RR2 / R R2t定义吸收比K:加压60秒时的绝缘电阻与15秒时绝缘绝缘电阻之比值K = R60/R15定义极化指数P：为加压10分钟时的绝缘电阻与1分钟时电阻之比值P = R；/R；绝缘状态的判定若绝缘内部有集中性导电通道，或绝缘严重受潮，则电阻 R1、R2 会显著降低，泄漏电流大大增加，时间常数 r大为减小，吸收电流迅 速衰减。即使绝缘部分受潮，只要R1与R2中的一个数值降低，值也 会大为减小，吸收电流仍会迅速衰减，仍可造成吸收比K （及极化指数P,下同）的下降。当K= 1或接近于1,则设备基本丧失绝缘能力。测量绝缘电阻与吸收比的方法测量仪表： 兆欧表摇表： 带有手摇直流发电机的兆欧表，俗称摇表晶体管兆欧表：采用电池供电，晶体管振荡器产生交变电压，经变压器升压及倍压整流后输出直流电压兆欧表的电压：500、 1000、 2500、 5000V 等兆欧表选择： 根据设备电压等级的不同，选用不同电压的兆欧表。例：额定电压1kV及以下者使用1000V兆欧表；1kV以上者使用2500V兆欧表测量绝缘电阻能发现的缺陷? 总体绝缘质量欠佳? 绝缘受潮? 两极间有贯穿性的导电通道? 绝缘表面情况不良测量绝缘电阻不能发现的缺陷? 绝缘中的局部缺陷? 绝缘的老化测量绝缘电阻注意事项? 试验前后将试品接地放电? 高压测试连线架空? 测吸收比和极化指数时，应待电源电压稳定后再接入试品? 防止试品向兆欧表反向放电? 绕组的影响?绝缘电阻与温度的关系介质损耗角正切的测量西林电桥的基本原理存在外界电磁场干扰时的测量测试功效注意事项西林电桥的基本原理高压臂：代表试品的Zi；无损耗的标准电容 CNN它以阻抗Z2作为 代表。低压臂：处在桥箱体内的可调无感电阻 R,以Z3来代表；无感电阻R4和可调电容。的并联，以Z4来代表保护：放电管P电桥平衡：检流计G检零屏蔽：消除杂散电容的影响存在外界电磁场干扰时的测量现场试品：难以实现屏蔽，干扰较严重两次测量法：第一次测得tg6/DG，然后倒换试验变压器原边电源 线的两头（试验电压U的相位转180）,测得第二次的数值tg62和G”， 可用下式计算得准确的tg 5和G值：tg = Cxtg、1 Cxtg、2 / Cx CxCx = Cx Cx / 2磁场干扰时介损的测量检流计正反接抗磁场干扰的原理：设无磁干扰时，两个测量臂的数值分别为R和C4;设存在磁干扰时，两个测量臂的数值分别为(R3+AR) 和(C4+AC);把检流计和电桥两臂相接的两端倒换一下，两个测量臂的 数值将分别为邢34电和4 C4)当检流计正接时测得：tg C.1 = . C4 . ；：C4 R4Cxi = C0R4 / R3.R当检流计反接时测得：tg二2 二 . C4 . .C4 R4Cx2 = C0R4 / R 一 ：R因无磁场干扰时：tg； = C4R4Cx = CoR4 / R3故可得：tg、： = tg、1, tg、：2 /2Cx = 2CxiCx2 / Cx1 CX2注意事项?分部测试-部分缺陷?与温度的关系-指数规律?与试验电压的关系-绝缘好：基本不变?护环-表面泄露和屏蔽-干扰电场源?测试绕组时tg 6 -首尾短接