高电压与绝缘试验.ppt

牵引变电所电气设备试验技术内容提纲电气设备试验的概念与分类电气设备试验的概念与分类电气设备试验的基本原理电气设备绝缘缺陷什么叫绝缘的老化？电气设备的绝缘在长期运行过程中会发生一系列物理变化和化学变化，致使其电气、机械及其他性能逐渐裂劣化，这种现象统称为绝缘的老化。老化的原因有哪些？热、电、机械力、水分、氧化、各种射线、微生物等因素的作用。电介质的热老化电介质的热老化热老化规则：热老化8℃规则：对A级绝缘介质，如果它们的工作温度超过规定值8℃时，寿命约缩短一半。相应的对B级绝缘和H级绝缘则分别适用10℃和12℃规则。固体介质的热老化过程受热→带电粒子热运动加剧→载流子增多→载流子迁移→电导和极化损耗增大→介质损耗增大→介质温升→加速老化液体介质的热老化过程油温升高→氧化加速→油裂解→分解出多种能溶于油的微量气体→绝缘破坏介质电老化的主要原因是介质中出现局部放电。局部放电引起固体介质腐蚀、老化、损坏的原因有：破坏高分子的结构，造成裂解；转化为热能，不易散出，引起热裂解，气隙膨胀；在局部放电区，产生高能辐射线，引起材料分解；产生臭氧和硝酸，氧化剂和腐蚀剂，发生化学破坏。绝缘油的老化：油的裂解，产生出微量气体；产生聚合蜡状物，影响散热。机械应力老化机械应力对绝缘老化的速度有很大的影响，产生裂缝，导致局部放电；环境老化紫外线，日晒雨淋，湿热等也对绝缘的老化有明显的影响。多层介质的吸收现象多层介质的吸收现象多层介质的吸收现象多层介质的吸收现象多层介质的吸收现象绝缘电阻、吸收比（极化指数）测量绝缘电阻时，其值是不断变化的；t无穷时刻，等于两层介质绝缘电阻的串联值。通常所说的绝缘电阻均指吸收电流衰减完毕后的稳态电阻值。受潮时，绝缘电阻显著降低，Ig显著增大，Ia迅速衰减。因此，能揭示绝缘整体受潮、局部严重受潮、存在贯穿性缺陷等情况。但有局限性。绝缘电阻、吸收比（极化指数）绝缘电阻测量仪器加在试品上的直流电压比兆欧表的工作电压高得多，故能发现兆欧表所不能发现的缺陷。施加在试品上的直流电压是逐渐增大的，这样就可以在升压过程中监视泄漏电流的增长动向。在电压升到规定的试验电压值后，要保持1min再读出最后的泄漏电流值。当绝缘良好时，泄漏电流应保持稳定，且其值很小。泄漏电流试验接线图如下图所示其中V为高压整流元件，C为稳压电容，PV2为高压静电电压表，TO为被试品。注意：测量泄漏电流用的微安表需用并联放电管V进行保护。当流过微安表的电流超过某一定值时，电阻R1上的压降将引起V的放电而达到保护微安表的目的。介质的功率损耗P与介质损耗角正切tanδ成正比,所以后者是绝缘品质的重要指标，测量tanδ值是判断电气设备绝缘状态地一项灵敏有效的方法。tanδ能反映绝缘的整体性缺陷（如全面老化）和小电容试品中的严重局部性缺陷。测量tanδ能不能灵敏地反映大容量发电机、变压器和电力电缆绝缘中的局部性缺陷，应尽可能将这些设备分解成几个部分，然后分别测量它们的tanδ。介质损耗产生——偶极子极化引起分子间摩擦介质损耗产生——水分子电离增加电导介质损耗产生——气泡促使局部放电产生电容器损耗增加导致爆炸不同等效电路的tgδ计算tgδ的测量tgδ的求取西林电桥反接线原理电桥平衡的过程与正接线时无异，所不同者在于各个调节元件、检流计和屏蔽网均处于高电位，故必须保证足够的绝缘水平和采取可靠的保护措施。西林电桥数字化tgδ测量仪西林电桥测量的影响因素（一）外界电磁场的干扰影响干扰包括高压电源和试验现场高压带电体引起的电场干扰。在现场测试条件下，电桥往往处于一个相当显著的交变磁场中，这时电桥接线内也会感应出一个干扰电势，对电桥的平衡产生影响，也将导致测量误差。消除干扰的方法：金属屏蔽网和屏蔽电缆（二）温度的影响一般来说，tgδ随温度的增高而增大。tgδ为了便于比较，应将在各种温度下测得的值换算到20℃时的值。（三)试验电压的影响（四）试品电容量的影响对电容量较大的试品（例如大中型发电机、变压器、电力电缆、电力电容器等）,测量tgδ只能发现整体分不性缺陷，因而用测量介质损耗角正切的方法来判断绝缘状态就不很灵敏了。（五）试品表面泄漏电流的影响测试前应清除绝缘表面的积污和水分，必要时还可以在绝缘表面上装设屏蔽极。局部放电是引起绝缘老化的重要原因之一。测定电气设备在不同电压下的局部放电强度和发展趋势，就能判断绝缘内是否存在局部缺陷以及介质老化的速度和目前的状态。一、局部放电基本概念绝缘内部气隙局部放电的等值电路如下图所示。电容上分到的电压，气隙放电电压，熄灭电压（剩余电压），局部放电的电流变化曲线见图4-10。表征局部放电的参数视在放电量q其中Ca为试品电容，ΔUa为气隙放电时，试品两端的压降。q既是发生局部放电时试品Ca所放掉的电荷，也是电容Cb上的电荷增量。（比真实放电量小得多）放电重复率