高压试验技术课件

,单击此处编辑母版标题样式,#,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第二讲 高压试验技术,第二讲 高压试验技术,1,、绝缘电阻测试,绝缘强度的试验：,介质在高电压下进行耐受电气强度的抗电,性测试。,绝缘测试技术：,对绝缘材料或对电气设备绝缘所进行的,绝缘,特性测试,和,电压耐受强度,的测试。,绝缘特性测试：,对绝缘介质的绝缘阻值、介质损耗的状况进,行的测试。,、绝缘电阻测试绝缘强度的试验：介质在高电压下进行耐受电气强度,2,1,电气设备绝缘方面的特性试验,电气设备绝缘方面的特性试验要先于电气设备绝缘强度方面的试验，为强度试验对设备的绝缘方面作出先行了解，具有一定的探察指导意义。,绝缘电阻和吸收比的测试,:,当电气设备绝缘的两端施加直流电压时，将有一电流流过绝缘介质，这个电流具有这样的性质：随时间而衰减，最后趋于一稳定值。将此电流进行分解，该电流可分为三个部分。,(1),充电电流,瞬间电路中流过的最大电流是充电电流，它,在电路开始阶段起主导作用,。随着时间的延长，充电电流很快的减少并消失，消失的快慢取决于电容器电容量的大小，外施电压大小及电源内阻情况。,1电气设备绝缘方面的特性试验,3,(2),吸收电流,吸收电流也是随时间变化的。电源接通的瞬间，由于电场的建立，在电场的作用下介质产生了极化现象，在极化的过程中，电介质中电荷由随机排列转变成有规律顺序的排列，排列时电荷的运动所产生的电流称为吸收电流。这个电流同样随着时间的延长而逐步消失，消失的快慢取决于介质材料的不均匀程度和介质的结构性质。它随时间的衰减比充电电流慢得多，,在充电电流之后起主导的便是吸收电流。,(3),电导电流,从电压建立的开始，它始终存在，一直不随时间变化与电源共存的电流，也被称为,泄漏电流,。在,充电电流、吸收电流过后，它起主导作用,。它的大小取决于介质的本身传递电流的能力。,(2)吸收电流(3)电导电流,4,测量绝缘电阻：,实质就是测试,电导电流,。采用,绝缘摇表法,。,测吸收比：,用绝缘摇表测,15s,和,60s,时的电阻值，则,R60/R15,的比,值。反映绝缘受潮情况。,大容量的电气设备，规程上规定不小于,1,3,。,测量绝缘电阻：实质就是测试电导电流。采用绝缘摇表法。,5,介质损失角的测试：,1,、介质损失角,电介质的损耗：,绝缘介质在,交流,电压的作用下，介质中流过电流，电介质中的部分电能将转变成热能，这部分能量称为电介质损耗。,做介质损失测试是对设备绝缘状况的有效判断,。,介质损耗测试的办法：,测试介质的损失角，即介质上所做功产生的热量对介质绝缘的影响。,介质中形成的电流分两部分：,一部分是电容的无功电流，另一部分是引起损耗的有功电流。,有功电流又分为三部分电流，分别产生三种损耗：,电导损耗：,由通过介质的电导电流引起的损耗；,极化损耗：,极化过程中介质的电荷在交变电场下反复排列，作周期运动时克服摩擦所形成的吸收电流引起的损耗；,游离损耗：,气体中的电晕，液体、固体中的局部放电生成的电流引起的损耗。,介质损失角的测试：,6,当总电流,I,与电容电流,Ic,的夹角为,，用,角的正切,即,I,r,与,I,c,的比值来表示,介质损耗,，,成为,介质损失角,。通常由于,很小，故有：,tansin,因此常常把,tan,就称作介质损失角。,当总电流I与电容电流Ic的夹角为，用角的正切,7,介质损失角的测试电路：,采用的设备是西林电桥，即交流高压电桥。,如：,QSl,、,QS3,电桥或,M,型介质损失器等。,影响电介质损耗的几点因素：,（,1,）温度,电介质损耗与温度的关系比较复杂，且随电介质材料、结构的不同而不同。,（,2,）频率,当电源频率为某一数值时，损耗达到最大，改变电源的频率，电介质的损耗将减少。,（,3,）电场强度,良好的电介质在电场增加时，介质损失角几乎不发生变化，但电场增大到影响介质电导电流增加时，则介质损失角随电介质电导电流的增加而增加。,介质损失角的测试电路：采用的设备是西林电桥，即交流高压电桥。,8,测量介质损耗的意义,:,由于介质损失本身体现了,泄漏电流和有损极化电流,的情况。在绝缘受潮和绝缘有损失时，泄漏电流要增加，在绝缘中有大量的气泡、杂质，受潮的情况使极化加剧，极化损耗就要增加。这样，,tan,反映了绝缘本身的状态。,介质损耗时会引起绝缘内部发热，温度升高，这将使泄漏电流加大，有损极化加剧，介质损耗增大。介质损耗增大会使绝缘内部更热，如此循环，可能在绝缘弱的地方引起击穿，,tan,反映绝缘由良好状况向劣化状况转化的过程。,介质损耗本身就是导致绝缘老化和损坏的一个因素。,测量介质损耗的意义:,9,影响介质损角测量结果的因素有以下几点：,（,1,）温度的影响,温度对,tan,有直接的影响，影响程度随材料、结构的不同而异，一般情况下，,tan,是随温度上升而增加，所以现场试验时，设备的温度是变化的，将不同温度测试的,tan,结果记录下来，换算至,20,时的对应值，为的是便于比较。,（,2,）试验电压的影响,良好绝缘介质的,tan,不,随电压的升高而明显增加。如果绝缘内部有缺陷，测出的,tan,随电压的升高而明显增加。,（,3,）试品电容的影响,对,容量较小,的设备，测,tan,能有效发现局部集中性缺陷和整体分布性缺陷。但对,容量较大,的设备，测,tan,只能发现绝缘的整体分布性缺陷。因为局部集中性的缺陷所引起的损耗增加只占总损耗的极小部分，从而被掩盖。,影响介质损角测量结果的因素有以下几点：,10,结论：,介质损失角试验是高压电气试验中绝缘预防性试验的主要项目之一，是用于发现绝缘受潮、绝缘劣化等缺陷方面比较灵敏有效的试验，在绝缘试验中占重要位置。,结论：介质损失角试验是高压电气试验中绝缘预防性试验的主要项目,11,二、电气设备绝缘强度试验,不同工作电压应有不同的绝缘水平，从中也反映出并不是绝缘做得越高越好。绝缘水平的高低根据绝缘配合来决定。,绝缘配合：用最小的经济投入来达到最合理的绝缘水平。,电气绝缘强度方面（耐压试验）的试验的意义：,做法：,以电气设备额定电压为基准，以高出设备额定电压一定的倍数为试验电压值,(,按规程规范规定,),，施加于电气设备的主绝缘上。,意义：,用来考核、检验、决定设备能否达到出厂标准；是否达到施工验收标准；是否达到运行、检修后再投入使用标准。在诸多项目试验中，高压试验是最具有权威性和否决权的电气试验，具有一锤定音的效能性。,二、电气设备绝缘强度试验,12,注意：,高压试验不同于其他试验，它是一项破坏性的试验，高压设备的耐压试验值不宜过高、试验的次数不宜过多。,高压电气设备的高压试验：,出厂试验：,具有最高试验电压，出厂试验对高压设备在出厂前仅做一次；,施工验收交接试验：,试验电压低于出厂试验，在完工后投入运行之前也只做一次，合格后交工投入使用；,预防性试验：,运行后的高压电气设备，每运行一两年为一个周期进行一次试验，在设备史上高压试验为多次，其试验电压低于交接试验。,注意：,（,1,）规程上做出由高到低的递减式试验电压的规定，下降的幅度为,20,一,30,。,（,2,）对于出厂试验、交接试验和预防性试验的标准，不可混淆搞错，否则会造成试验失败，人为将设备损坏。,注意：高压试验不同于其他试验，它是一项破坏性的试验，高压设备,13,特性试验与高压试验的关系：,（,1,）试验程序上高压试验是最后进行的一道试验项目，设备的特性试验要先行于高压试验；,（,2,）特性试验用来发现除绝缘强度以外的电气设备性能、绝缘状况是否存在缺陷；,高压试验确认设备是否能在额定电压下安全工作，送电后是否出现设备对地短路、发热、击穿等故障；,（,3,）特性试验为高压试验的前导，决定高压试验的进行是否存在着意义；特性试验合格满足要求后，进行高压试验无异常，就意味着设备具备合闸送电投入运行的条件，胜任在额定电压下工作能力和能达到应具备的电气性能。,特性试验与高压试验的关系：,14,高压耐压试验（绝缘强度试验）的方法：,1,、工频交流耐压试验。,如：变压器、互感器、电动机、配电盘母线,2,、直流耐压试验。,如：电缆,3,、工频放电试验。,如：阀型避雷器、绝缘油,4,、局部放电试验。,如：干式变压器,对于不同的设备具体做什么试验要根据电气设备本身的工作环境、自身物理状况、绝缘材料的组成、使用材料的性质及安装施工等条件来决定。,高压耐压试验（绝缘强度试验）的方法：,15,1,、直流耐压试验,直流耐压试验：,考核电气设备的绝缘介质耐受直流高电压的能力，实质等效为在电容两端施加直流高电压，检查电容两极板间绝缘介质在高电压电场作用下，经过一段规定时间的考核，进行观察有无异常情况的出现，能达到耐电强度为通过测试考核，出现放电、击穿或泄漏电流异常变化者则不能通过测试考核。,直流泄漏试验：,检查电气设备在直流高电压电场的作用下，实际通过设备绝缘层的电导电流，电导电流也被称为泄漏电流。此,电流的大小标志着绝缘介质的绝缘程度及老化状况。,作用：,发现贯穿性受潮、脏物及导电通道一类的重要缺陷。,做法：,将微安表上读出的泄漏电流数值与以往测试的泄漏电流数值相对照，用来判断介质的绝缘现状及已老化程度。,1、直流耐压试验,16,（,1,）被试品绝缘介质的两端是金属将形成电容器,电容的两个极板间施加电压时会有这样的现象产生：电压接通后将有一个电流流过介质，此电流随着时间而衰减，最后趋于一稳定值。,这一泄漏电流值标志着绝缘性能的优劣,。电流在介质上运动要产生热损耗，此电流的大小决定在介质上产生热损耗的大小。,泄漏电流产生的热损耗使介质的绝缘性能变坏,，,这种变坏的过程就是绝缘介质的老化,，老化的快慢与产生的热量的大小有着直接的关系。所以测试泄漏电流的重要性充分显示出来。,与使用摇表测试绝缘电阻比较：,1,）使用摇表测试绝缘电阻就是检测这个电流，但测出的数据是绝缘电阻,（1）被试品绝缘介质的两端是金属将形成电容器,17,2,）绝缘摇表的电压很低，而且电压不可调整，用摇表测试只能发现低电压时泄漏电流的大小，显示不出在高电压下介质的泄漏电流情况。直流泄漏试验是在高电压下测得的泄漏电流，而且电压可以根据情况进行调整，有很大的灵活性。高电压测试的数据具有很高的参考价值，它的真实性、无可掩盖性是摇表不可比拟的。,（,2,）电缆的试验,1,）其直流耐压试验和直流泄漏试验所施加电压是一致的，直流耐压试验和直流泄漏试验是同时完成的。,2,）一般设备的直流泄漏实验和直流耐压试验方法虽然一致，但作用不同。,直流泄漏试验的作用是检查设备的绝缘状况，其试验电压较直流耐压低，,直流耐压试验是考核设备的耐电强度，其试验电压高，它对于发现设备局部缺陷具有特殊的意义。,2）绝缘摇表的电压很低，而且电压不可调整，用摇表测试只能发现,18,（,3,）直流耐压试验和直流泄漏试验，采用的是高压直流电源。高压直流电源的获取，一般来自于交流电升压后再进行整流，得到的是,脉动直流作为试验电源,。,整流的方法：一般大多数采用半波整流,较大容量的试品可以将电压提高倍，滤波降低了电压的脉动，使波形得到改善，可达到电压的峰值，被称为容升。,小容量的被试品容升值不大，且试验电源的脉动幅度很大，脉动成分会在被试品上产生交流分量流过测试微安表，使表计抖动无法读数，不利于直流耐压试验和直流泄漏试验，所以被试品容量很小时需要并接电容器来改善试品容量，有利于试验的进行。,（,4,）直流泄漏电流的测量：,微安电流表一般有两种接线法：,1,）泄漏电流表装在低压侧，,微安电流表中流过多种电流，其中包括电导电流和杂散电流。,（3）直流耐压试验和直流泄漏试验，采用的是高压直流电源。高压,19,2,）泄漏电流表装在高压侧，,微安电流表中仅流过电导电流，不含杂散电流。测试的结果比较准确，但观察比较困难，因在高压侧所以危险性大。,2）泄漏电流表装在高压侧，微安电流表中仅流过电导电流，不含杂,20,2,、交流耐压试验,1,）交流耐压试验的意义：,工频交流耐压试验是考验被试品的绝缘承受各种过电压能力的有效方法，采用的是工频交流