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1、高压试验基本知识,2009年07月,一、高压试验的意义和分类 二、高压试验的总体安排 三、绝缘电阻和吸收比原理 四、直流泄漏和耐压原理 五、介质损耗角正切值原理 六、工频耐压试验原理 七、直流电阻测量原理 八、接地电阻测量原理 九、局部放电测量原理,主要内容,一、高压试验的意义和分类,高压试验的意义 高压试验的分类,高压试验的意义,交接试验的意义,预防性试验的意义,高压试验的分类（一）,绝缘试验,特性试验,非破坏性试验,破坏性试验,绝缘电阻和吸收比 直流泄漏电流测量 绝缘tan测量,直流耐压试验 交流耐压试验 工频耐压 感应耐压 冲击耐压试验,高压试验的分类（二）,交接试验,预防性试验,电气装
2、置安装工程 电气设 备交接试验标准 GB 50150-2006,电力设备预防性试验规程 DL/T 596-1996,其它试验,临时性试验,在线监测试验,出厂试验,二、高压试验的总体安排,试验工作的计划安排 对于绝缘试验的总体要求 保证试验质量，防止误判断 现场试验记录及试验报告 试验时的人身和设备安全 试验时与设备运行部门的配合,试验工作的计划安排,交接性：在安装竣工，经检查具备试验条件后，临投入时,根据实际，如变压器测量铁芯各紧固件的绝缘电阻等,预防性：试验周期、季节、生产工艺、气候、设备状况等,对于绝缘试验的总体要求,气候要求,被试品温度不低于5，湿度不高于80%,试验顺序要求,试验极性要
3、求,先非破坏性试验，后破坏性试验 先油试验，合格后再破坏性试验,使用电压低要求,直流高压试验时，采用负极性接线,用于加强绝缘时，按额定电压（高）试验 用于代用时，按运行电压试验 高海拨地区设备，按运行电压试验,对于绝缘试验的总体要求（续）,非标设备要求,根据相邻标准，插值法求出,组合设备要求,充油静置要求,分解试验 按最低的试,进口设备的要求,充油、静止、无气泡（或厂家规定） 110KV及以下：24小时,合同约定的标准试验 订合同时：不得低于我国现行标准,保证试验质量，防止误判断,防止误试验,防止误接线,防止误判断,定期校设备,现场试验记录及试验报告,时间、地点、人员、原因（种类）,天气、温度
4、、湿度,设备铭牌、运行号,试验数据、试验中的异常,原始试验记录,正式试验报告,用户,仪器名称、型号、试验方法,判断结论,试验报告,试验时的人身和设备安全,组织措施,技术措施,人身安全,仪器安全,设备安全,电业安全 工作规程,试验时与设备运行部门的配合,试验原因,试验项目,试验时间,试验 人员,运行人员,试验过程,试验准备,处理问题,试验收尾,三、绝缘电阻和吸收比原理,直流电压作用下流过绝缘介质的电流 绝缘电阻 吸收比 极化指数,用于测量： 是否受潮、脏污等 绝缘缺陷,直流电压作用下流过绝缘介质的电流,吸收电流 i2,电容充电电流 i1,泄漏电流 i3,与电容量与外施电压有关,与绝缘介质的性质、
5、不均匀程度、构成情况有关,与绝缘内部是否受潮、表面是否清洁等情况有关,绝缘电阻,绝缘电阻：是电气设备绝缘层在直流电压作用下呈现的电阻,当充电电流i1和吸收电流i2都衰减近0的绝缘电阻,M 1M=1000000,单位,绝缘电阻表 绝缘测试仪,方法,灵敏地反映绝缘状况 发现整体性绝缘受潮 过热老化或击穿短路,意义,吸收比,吸收比：60S的绝缘电阻值与15S绝缘电阻之比,设备1 好于 设备2,吸收比,极化指数：10分钟的绝缘电阻值与1分钟绝缘电阻之比,大容量设备，1分钟没有吸收完,用于测量高电压、大电流； 测量绝缘曲线达到稳定值需要特别长时间的电气设备,四、直流泄漏和耐压原理,试验方法和特点 对直流
6、试验电压的要求 试验结果的判断,试验方法和特点,加高压,特点,试验电压高：更容易发现缺陷 电压可调节：知道分散情况 试验电压稳定：数据更准确 仪器轻便：适合现场使用 没有办法：许多设备只能直流,测电流,对直流试验电压的要求,直流高压的产生,极性要求,波形要求,对直流极不均匀电场，同一被试品，正极加压负级接地的击穿电压，比负极加压正极接地时的击穿电压低很多,负极加压 正极接地,防止外绝缘闪络 发现绝缘受潮等缺陷,波纹系数不大于3%,对容量要求,试验时所需电流一般不超过1mA,试验结果的判断,判定,试验规程,时间够 被试品无破坏性放电 微字表没有超过规程规定 数据稳定,泄漏和电压规程均有规定,五、
7、介质损耗角tan正切值原理,tan测量的原理和意义 tan测量方法 测量tan时影响测试结果的因素和消除方法 试验结果的判断及注意事项,tan测量的原理和意义,理想介质无损耗,除电容电流外的，电导电流和泄漏电流会有损耗，这二个电流产生的能量损耗-介质损耗。,可用来表征交流电压作用下，绝缘介质内部有功的损耗程度- 称介质损耗角。,可用介质损耗角的正切值： 反映绝缘是否受潮劣化，或存在缺陷,原理,tan测量的原理和意义,可用介质损耗角的正切值： 反映绝缘是否受潮劣化，或存在缺陷,意义,现场使用方便 测试方法简单 灵敏度高,试验电压低于运行电压，属非破坏性试验,能够更灵敏地进行测量,tan测量多用于
8、35KV以上的变压器、互感器、多油断路器和变压器油,仪器轻便,反映整体有功损耗电流与电容电流的关系,缺陷不是整体的，局部缺陷不会太灵敏，可采用其它试验方法或分解试验,tan测量方法,正接线：用于被试品可整体与地隔离,反接线：用于被试品不可能与地隔离,调整T，升压至10KV,调整R3和C4，使G指0,令R4=3184，,得出被试品电容,测量tan时影响测试结果的因素和消除方法,温度湿度的影响,设备测量应在良好的天气 以10-40为宜,电场干扰的影响,被试物附近有带电物， 有强电、磁场的影响,屏蔽、选相、倒相、移相、反干扰电源等方法,试验结果的判断及注意事项,判定,试验规程,被试品容量大时，不能准
9、确反映局部缺陷,规程规定 出厂数据 历年比对、,注意,被试品温度对结果影响大,Tan随温度升高而升高,试验电压对结果影响大,六、工频耐压试验原理,耐压试验的目的 交流耐压试验的分类 工频耐压试验原理分析 工频耐压试验时的“容升”现象 工频耐压时试验电压的测量方法 工频耐压试验操作方法和异常情况处理,被试设备,耐压试验的目的,考核设备是否具备规定的裕度,高很多,受不了了！,交流耐压试验的分类,工频耐压试验,设备主绝缘（对地或相间） 不能测绕组层间、匝间绝缘,感应耐压试验,测绕组层间、匝间、段间绝缘,方法,在低压绕组加电压，在高压绕组产生感应电动势,防铁芯 饱和,频率：f100HZ，不超400HZ
10、,设备：倍频发生器，三倍频发生器,时间：t=60100f （秒）,工频耐压试验原理分析,R1：不能大，有压降，取0.1-0.5/ V,R1-保护电阻,防止试品闪络或击穿后产生的过压和过流,G-球隙,作保护用称保护球隙；作测量用你测量球隙,R2：不能大，有压降，取1/ V,R2-限流电阻,防球隙放电烧球面；防电容和球间振荡,工频耐压试验时的“容升”现象,容升,实际加的电压大于想加的电压,交流电路末端电压规律,电感性负荷电流-电感电抗-压降,电感性负荷电流-电容电抗-升高,电容性负荷电流-电感电抗-升高（容升）,电容性负荷电流-电容电抗-压降,工频耐压时影响“容升”的因素,试验电流越大，“容升”越
11、大,试验变压器一、二次漏磁越大， “容升”越大,试验变压器阻抗越大，“容升”越大 试验变压器额定变压比越大，“容升”越大 试验变压器的额定容量越小，“容升”越大,工频耐压时试验电压的测量方法,低压测量,电容分压器或电阻分压器，配低压电压表,高压互感器，配低压电压表,高压测量,静电电压表,高压侧接测量球隙，比对校正低压侧电压表,通过试验变压器的专用测量绕组，配低压表,简便易行，准确度高,工频耐压试验操作方法和异常情况处理,电压误差,不大于3%,电压波形,峰值与有效值之比在20.07范围内,频率,45-65HZ 范围内,电源电能质量要求,交耐前，进行其它试验，合格后进行,有绕组的，应将二个端子短接
12、，非试绕组接地,试验电压见标准，持续时间多为1min,试验注意事项,升压必从0始，到75%电压时均匀加压，每秒2%,升压中时刻监视高压回路和试品，到时后均匀降压,试验中无破坏性放电，则通过,交耐后应重新测量绝缘电阻，与交耐前应无大差,升压中，出现异常，应停止，分析后再测,异常情况处理,被试物为有机材料，试验后应不普遍或局部发热,绝缘子或穿墙套管交耐时，可能外表面放电,试验中停电后，应重新试验，时间还是1min,电压表摆动 电流增大，电压不升 被试物冒烟、焦臭、闪络、放电、异响等,交耐时的谐振过电压,多半发生于高压开关设备和母线绝缘子等小电容设备时,七、直流电阻测量原理,直流电阻测量的意义 直流
13、电阻测量方法 测量注意事项,直流电阻测量的意义,固定的地方固定不好,绝缘的地方绝缘不好,闭合的地方闭合不好,天 祸 灾 人,直流电阻测量方法,直流压降法,欧姆定律,平衡电桥法,单臂电桥原理： 在三个电阻中固定二个，则调节一个，使G为0，可直接读出数,导线电阻和接线柱电阻影响大 用于10欧姆以上,自动测试仪,变压器直阻测量： 每个绕组；6个 每个分头；3个/10KV; 5个/35KV,充电时间长 测量回路多,全压恒流电源,充电：45V 稳定：4V,测量注意事项,电感性被试物充电时间较长,直阻数值与温度有关，需要换算,铜导体,铝导体,精度与选择的倍率有关,八、接地电阻测量原理,电力系统的接地和接地
14、电阻 接地电阻测量 接地电阻允许值,电力系统的接地和接地电阻,接地,工作接地,保护接地,防雷接地,静电接地,工作接地和保护接地,工频接地电阻,防雷接地,冲击接地电阻,一般，冲击接地电阻小于工频接地电阻,接地电阻测量,接地电阻：电流流过接地装置，进入大地所受的阻碍程度,由接地体附近20米半径范围内的电阻决定,接地电阻允许值,有效接地和低电阻接地系统,不接地、消弧和高阻接地系统,高压电气装置,低压电气装置,100KVA以上的变压器，R4 100KVA以下时，R10,防雷接地,独立避雷针，R10 与进线连接的高压电机避雷器，R3,九、局部放电测量原理,局部放电测量 脉冲电流法检测局部放电 局部放电试
15、验基本试验方法 变压器局部放电试验实例,局部放电测量,起因,制造中内部有气泡,绝缘结构中的“锲形”间隙,浸漆、干燥、真空处理不彻底，在绝缘纸板内、绝缘纸层间、固体塑胶绝缘内部出现气泡，绝缘油不能注入,制造缺陷,介质不均匀,气泡,油隙,杂质,电场不均,局部放电,贯穿,油隙及金属尖角、毛刺，使局部电场增强，容易产生局部放电,危害,局部放电会逐步损坏绝缘材料，使放电区扩大，使设备整体绝缘击穿； 局部放电产生的热量、臭氧等气体会产生电化学作用，腐蚀绝缘材料,局部放电测量,规定,程度,交接标准：对35-110KV互感器进行抽测，量为10% 110KV变压器，当绝缘有怀疑时，测局放 预试规程：20-35K
16、V固体绝缘互感器，1-3年进行测量,目的,方法,局部放电的强度 放电量大小 放电次数,绝缘材料耐受程度 被破坏程度,在规定电压下，检测局部放电量是否超过规程规定值,判断局部放电发生的部位和引起局部放电的原因，设法消除,电气法,非电气法,脉冲电流法、介质损耗法、电磁辐射法,声波法、测光法、测热法、物理化学法,脉冲电流法检测局部放电,加 压,绝缘结构中有局部放电，会在试品二端出现脉冲电压信号,接入仪器，检测这个脉冲电流，并根据电流的强弱和波形测量出局部放电的电荷量,并联测试法,局部放电试验基本试验方法,提高测试灵敏度,串联测试法,桥式测试法,适用有干扰情况,变压器局部放电试验实例,用单相电源进行试验,用高频率产生高电压,特点,方法,从0均匀升压，测起始放电电压和放电量,再升10%,均匀降压至放电熄灭，记录终止放电电压,测量三次取平均,