吸收比測(cè)量試驗(yàn)

1、試驗(yàn)一絕緣電阻、吸收比的測(cè)量一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.了解兆歐表的原理，掌握兆歐表的使用方法；2.學(xué)習(xí)絕緣電阻、吸收比的測(cè)量方法，掌握分析絕緣狀態(tài)、判斷故障位置 的方法。3.分析設(shè)備絕緣狀況。二、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.用兆歐表(搖表)測(cè)量試品(三相電纜)的絕緣電阻和吸收比；2.測(cè)量高壓直流下的試品泄漏電流。三、 實(shí)驗(yàn)原理測(cè)量絕緣電阻及吸收比就是利用吸收現(xiàn)象來檢查絕緣是否整體受潮，有無貫通性的集中性缺陷，規(guī)程上規(guī)定加壓后60s和15s時(shí)測(cè)得的絕緣電阻之比為吸收 比。即K = R60 / R15當(dāng)KA 1.3時(shí)，認(rèn)為絕緣干燥，而以60s時(shí)的電阻為該設(shè)備的絕緣電阻。RM()(h)(a)原理圖(b)等值電路圖1 1雙

2、層介質(zhì)的吸收現(xiàn)象下面以雙層介質(zhì)為例說明吸收現(xiàn)象，如圖1-1。在雙層介質(zhì)上施加直流電壓， 當(dāng)K剛合上瞬間，電壓突變，這時(shí)層問電壓分配取決丁電容.即U1=室U2E 一C1而在穩(wěn)態(tài)(t 8 )時(shí)，層間電壓取決丁電阻，即U1=！1_U2一2若被測(cè)介質(zhì)均勻，G=G,1=2,則3|t=0+=U,在介質(zhì)分界面上不 會(huì)出現(xiàn)電荷重新分配的過程。若被測(cè)介質(zhì)均勻G, ri2,則U1t=0+乒U1。這表明K合閘后，兩層介質(zhì)上的電壓要重新分配。若G, ri2，則合閘瞬間12U;穩(wěn)態(tài)時(shí),Ui U2,即U2逐漸下降，U逐漸增大。G已充上的一部分電荷要通過2放掉，而C則要經(jīng)R和2從 電源再吸收一部分電荷。這一過程稱為吸收過程

3、。因此，直流電壓加在介質(zhì)上， 回路中電流隨時(shí)間的變化，如圖1-2所示。圖1-2吸收曲線初始瞬間由丁各種極化過程的存在，介質(zhì)中流過的電流很大.隨時(shí)間增加。電流逐漸減小，最后趨丁一穩(wěn)定值Ig,這個(gè)電流的穩(wěn)定值就是由介質(zhì)電導(dǎo)決定的泄漏電流。與之相應(yīng)的電阻就是介質(zhì)的絕緣電阻，圖1 2中陰影部分面積就表示了吸收過程中的吸收電荷，相應(yīng)的電流稱為吸收電流。它隨時(shí)間增長(zhǎng)而衰減，其衰減速度取決丁介質(zhì)的電容和電阻(時(shí)間常數(shù)為T=(Cl+C2)ri2)。對(duì)丁燥絕 1+2緣，r很大，故E很大，吸收過程明顯，吸收電流衰減緩慢，吸收比K大；而絕 緣受潮后，電導(dǎo)增大，r減小，Ig也增大，吸收過程不明顯K -1。因此，可根

4、據(jù)絕緣電阻和吸收比K來判斷絕緣是否受潮。四、實(shí)驗(yàn)裝置及接線圖1.用兆歐表測(cè)量試品絕緣電阻和吸收比的接線圖圖1一3兆歐表測(cè)量絕緣電阻圖中:R1、R2：串聯(lián)電阻;G :搖表屏蔽電極；A、B、C:三相電纜的三個(gè)單相端頭。2.用數(shù)字式兆歐表測(cè)量電纜護(hù)套的絕緣電阻接地蔽端,O-5試品懸空 _ZZZZ/地圖1 1兆歐表測(cè)量絕緣電阻接線圖圖14數(shù)字式兆歐表測(cè)量絕緣電阻接線圖四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容用兆歐表測(cè)量試品絕緣電阻和吸收比的接線圖1.斷開被試設(shè)備的電源及一切外聯(lián)線. 將被試品對(duì)地充分放電，容量較大的 放電不得少丁2min。2.用活潔干凈的軟布擦去被試品表面污垢：3.檢驗(yàn)搖表，不接試品，搖動(dòng)手柄指針指向“8”；短接

5、L, E兩端緩緩搖動(dòng)手柄指針應(yīng)指零。4.按圖1 3接線，經(jīng)檢查無誤之后，以每分鐘120轉(zhuǎn)的速度搖動(dòng)搖表手柄。5.讀取15秒及60秒時(shí)的讀數(shù)，即為Ris及即6.對(duì)電容較大的試品，在試驗(yàn)快結(jié)束時(shí)候，應(yīng)設(shè)法在搖表仍處丁額定轉(zhuǎn)速時(shí) 斷開L或者E引線，以免搖表停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，試品向搖表放電而沖擊指針，造成搖 表指針的損壞。7.表停轉(zhuǎn)后，對(duì)試品進(jìn)行放電，然后分別將B相和C相作為被試對(duì)象，重復(fù) 步驟2和3。8.測(cè)量時(shí)應(yīng)記錄當(dāng)時(shí)試品溫度.氣象情況和日期。用數(shù)字式兆歐表測(cè)雖電纜護(hù)套的絕緣電阻1.機(jī)械零位校準(zhǔn)：檔位開關(guān)撥至OFF位，調(diào)節(jié)機(jī)械零位調(diào)節(jié)鈕使儀表指針標(biāo) 準(zhǔn)到標(biāo)度尺的分度線上。2.連接測(cè)試線：將紅色測(cè)試線的紅

6、色插頭插到兆歐表的高壓輸出端，黑色插頭插入屏蔽端，將另一黑色插頭插入儀器接地端插座。 將測(cè)試線的另一端接至被 測(cè)試品E:搖表接地電極;L:搖表高壓電極;高壓輸出端E L G兆歐表的測(cè)試端，在進(jìn)行高阻測(cè)量時(shí)，為消除表面泄漏電流的影響，還應(yīng)使屏蔽 端接至被測(cè)試品測(cè)試端與地之間絕緣外表地屏蔽層（屏蔽環(huán)）上。3.測(cè)量a.按測(cè)試要求的電壓將檔位開關(guān)置于相應(yīng)電壓位置，此時(shí)表盤電源指示燈 亮，此時(shí)LC眼字顯示使用場(chǎng)合的環(huán)境溫度。b.接通電源，按下高壓開關(guān)按鈕五、 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理1.列出所試電纜的型號(hào)、電壓等級(jí)、相應(yīng)的絕緣電阻的測(cè)量結(jié)果。2.分析測(cè)量結(jié)果的正誤、每個(gè)數(shù)據(jù)測(cè)量五組，求其誤差的平方均值。3.根據(jù)絕緣

7、電阻值求取試品的吸收比，判斷電纜是否受潮。吸收比是指設(shè)備絕緣60秒時(shí)的絕緣電阻與15秒時(shí)的絕緣電阻的比值。對(duì)于未受潮的電氣設(shè)備吸 收比應(yīng)在1.32范圍內(nèi)，電氣設(shè)備受潮時(shí)，此比值近與1。對(duì)于電容量不大，絕緣正常的試品，因吸收比不顯著，故無實(shí)用價(jià)值。六、 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析1.絕緣電阻不同結(jié)構(gòu)、不同容量、不同電壓等級(jí)的試品，其絕緣電阻有很大差異。因此, 試驗(yàn)規(guī)程中一般沒有也不應(yīng)規(guī)定統(tǒng)一的絕緣電阻合格值。絕緣電阻的判斷是根據(jù)工廠、安裝、交接、大修及歷次試驗(yàn)的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行相互比較.根據(jù)同期同型產(chǎn) 品，同一產(chǎn)品不同相的數(shù)據(jù)進(jìn)行相互比較。通常認(rèn)為當(dāng)絕緣電阻降至初始值的60%時(shí)應(yīng)查明原因。造成絕緣電阻顯著 下降的

8、原因有：1）全部或局部絕緣有貫穿性受潮；2）全部或局部表面有貫穿性臟污；3）絕緣中存在因局部放電造成的貫穿性燒傷導(dǎo)電通道。2.吸收比吸收比是同一設(shè)備兩個(gè)電阻的比值. 故排除了絕緣結(jié)構(gòu)幾何尺寸的影響。 規(guī) 程規(guī)定了在100C 300C，吸收比不小于1.3。七、 思考題1.加在被試品上的電壓是什么極性？為什么要采用這種極性的電壓？2.測(cè)量絕緣電阻時(shí)為什么同時(shí)要記錄溫度？3.為什么幾何尺寸不同時(shí)絕緣電阻也不同？吸收比與幾何尺寸有關(guān)嗎？實(shí)驗(yàn)二泄漏電流及直流耐壓試驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握獲得直流高壓的方法；2.學(xué)習(xí)測(cè)量泄漏電流的方法，并根據(jù)泄漏電流的變化狀況來分析絕緣狀況。二、試驗(yàn)裝置及接線測(cè)量泄漏電流所

9、需的直流高壓是利用交流電壓經(jīng)整流器整流而獲得的。用 得較多、最簡(jiǎn)單的是半波整流電路如圖6。圖中C為穩(wěn)壓電容，可減小輸出電壓 的脈動(dòng)，一般取C為0.1PF即可，對(duì)大容量試品.如電纜、電力電容器等.其本 身電容量就很大.可不用電容器。K圄 6 半波整流回路R1為保護(hù)電阻.用以限制當(dāng)被試設(shè)備擊穿放電時(shí)在回路中造成的大電流， 其阻值按硅堆整流器的短時(shí)最大允許電流來選擇R = U/Im(MQ)式中，u為試驗(yàn)時(shí)所加直流高壓，kV； Im為硅堆的短時(shí)最大允許電流，mA為保證電阻R有一定熱容量，且電阻表面不發(fā)生閃絡(luò)，宜采用水阻，表面長(zhǎng)度按lkv/cm設(shè)計(jì)。當(dāng)硅堆申聯(lián)使用時(shí).為使硅堆電壓分布均勻，需并聯(lián)均壓電阻

10、.其阻值一般 取硅堆反向電阻值的1/31/4。圖了直疏泄聞電流施鼠接戲圖所產(chǎn)生的直流高壓可用靜電電壓表直接測(cè)量或通過高阻申聯(lián)微安表進(jìn)行測(cè) 量.如圖6。高阻值電阻R2的選擇由被測(cè)電壓的大小而定，一般取流過R2的電 流為數(shù)十微安到1mA并折算成kV數(shù)。利用微安表測(cè)量泄漏電流，其接線常有圖7(a)、(b)兩種。圖7(a)中微安 表在低壓端.讀數(shù)比較安全，操作方便。但試品需對(duì)地絕緣.在現(xiàn)場(chǎng)中實(shí)現(xiàn)困難。所以工程上常用圖7(b)所示接線，微安表在高壓端.為避免高壓部分產(chǎn)生電暈 和表面泄漏電流引起誤差.將微安表放入屏蔽罩內(nèi)且采用屏蔽的高壓引線， 這樣 測(cè)量準(zhǔn)確，但操作不方便。為避免在試驗(yàn)過程中大電流通過微安

11、表. 微安表需進(jìn)行保護(hù)，一般的保護(hù)線 路如圖8。圖中C為濾波電容.用來濾掉測(cè)量回路中的交流分量并使放電管F能穩(wěn)定放電，一般取0.5 5uF. 300V;放電管F是保證回路中出現(xiàn)微安表不允許 的電流時(shí)能迅速放電.將微安表短接。放電管放電電壓約50150V,利用在微安表支路中申一適當(dāng)增壓電阻R,其阻值為R = UF/I從AX 106Q。其中UF為放電管實(shí)際放電電壓（V）0I從A為多量程微安表所用擋的電流滿刻蠹值A(chǔ)）。三、實(shí)驗(yàn)原理泄漏電流測(cè)量原理與絕緣電阻的測(cè)量原理完全相同。兆歐表由于其容量 小.故絕緣電阻的測(cè)量受其負(fù)載特性的影響，絕緣劣化時(shí)影響尤為嚴(yán)重。用直流高壓裝置來測(cè)量絕緣的泄漏電流時(shí)，與兆歐

12、表相比有以下優(yōu)點(diǎn)：1）試驗(yàn)電壓高，且可任意調(diào)節(jié)試驗(yàn)電壓值，對(duì)一定電壓等級(jí)的被試品加以相應(yīng)的試驗(yàn)電壓， 可使 絕緣奉身的弱點(diǎn)更易顯示出來；同時(shí)在升壓過程中可隨時(shí)監(jiān)視微安表的指示， 以 了解絕緣狀況：如絕緣良好.則泄漏電流與電壓的關(guān)系應(yīng)是成正比例增大： 如絕 緣有缺陷或受潮時(shí)，泄漏電流的增長(zhǎng)比電壓增長(zhǎng)快.且電壓較高時(shí).泄漏電流急 劇增加，還會(huì)有一些不正?，F(xiàn)象；2）微安表的測(cè)量精度比兆歐表高：3）測(cè)量泄漏 電流可與直流耐壓合并進(jìn)行。直流耐壓試驗(yàn)與泄漏電流測(cè)量，方法一致，但試驗(yàn)的作用有所不同。前者校 核耐電強(qiáng)度，其試驗(yàn)電壓較高：后者著重檢查絕緣狀況，其試驗(yàn)電壓較低。二者 均能反映設(shè)備受潮、劣化和局部缺

13、陷等問題。而直流耐壓因電壓高對(duì)于發(fā)現(xiàn)局部 缺陷更有效。四、 實(shí)驗(yàn)方法1.根據(jù)現(xiàn)有條件選擇合適的試驗(yàn)設(shè)備和接線圖。2.按接線圖接線。通電前。應(yīng)查看接線和所有表計(jì)數(shù)值是否正確，調(diào)壓器 位置是否處在零位。3.試驗(yàn)中電壓逐漸升高，并讀取相應(yīng)的泄漏電流值。4.試驗(yàn)中如有擊穿、閃絡(luò)、微安表指針大幅度擺動(dòng)或電流突變等異?，F(xiàn)象 時(shí)，應(yīng)馬上降壓、切斷電源，查明原因經(jīng)處理后再做。5.試驗(yàn)完后，降壓，切斷調(diào)壓器電源，最后切斷總電源。6.每次試驗(yàn)完畢.須將被試品經(jīng)電阻對(duì)地充分放電。根據(jù)放電火花的大小.也 可大概了解被試品絕緣狀況。放電時(shí)應(yīng)使用絕緣棒，放電完畢應(yīng)在被試品上掛上 接地棒.方可拆線或更改接線。7.再試驗(yàn)時(shí)，

14、須檢查接地線是否拆除。五、 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與絕緣電阻一樣.不同試品的泄漏電流不同。為正確判斷絕緣狀況，也應(yīng)將 所測(cè)得的泄漏電流值進(jìn)行縱橫比較。 同樣，溫度對(duì)其影響也較大，應(yīng)盡量在接近 溫度下測(cè)量，不同溫度下的泄漏電流應(yīng)換算為同一溫度時(shí)的值再作比較。測(cè)試泄漏電流時(shí)，由于所加電壓較高，如達(dá)到試驗(yàn)電壓時(shí)還可以兼作直流耐 壓。規(guī)程中給出了不同試驗(yàn)電壓下的泄漏電流參考值。直流耐壓可以發(fā)現(xiàn)一些未 貫穿的集中性缺陷，甚至可能發(fā)現(xiàn)試品將擊穿，泄漏電流大大增加。六、思考題1.泄漏電流及直流耐壓試驗(yàn)中試品為變壓器及電纜時(shí)，接線圖如何2.為提高測(cè)量準(zhǔn)確度可采用哪些方法？實(shí)驗(yàn)三介質(zhì)損耗正切角tan a的測(cè)雖一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

15、1.了解西林電橋的工作原理及結(jié)構(gòu)，學(xué)習(xí)操作測(cè)試方法;2.學(xué)習(xí)絕緣介損角正切的測(cè)量方法；3.掌握用所得測(cè)量結(jié)果判斷被試品絕緣狀況的方法。二、實(shí)驗(yàn)原理工程介質(zhì)都不是理想的電介質(zhì)，都是有損耗的.在交流電壓作用下.絕緣物 中產(chǎn)生的損耗稱為介質(zhì)損耗。把絕緣的功率因數(shù)角的余角稱為介質(zhì)損失角. 用a表示.有損介質(zhì)可用申聯(lián)或并聯(lián)等值電路來分析.如圖9。U tan =RCURtanCxRxIx xCx可見介質(zhì)損耗P與外施電壓U,試品幾何尺寸均有關(guān)系，而tan a卻與試品 尺寸無關(guān)，僅與試品的絕緣性能有關(guān)。因此可用tan a值表征介質(zhì)在交流下的絕緣性能：一般介質(zhì)的tan a很小，故1 +tan&。因此，無

16、論是申聯(lián)還是并聯(lián)等值電路，其計(jì)算表達(dá)式是一樣的三、試驗(yàn)裝置及接線儀器測(cè)量線路包括一標(biāo)準(zhǔn)回容（CN）和一被試回路（Cx），如圖3- 1所示。標(biāo) 準(zhǔn)回路由內(nèi)置高穩(wěn)穩(wěn)定度標(biāo)準(zhǔn)電容與測(cè)量線路組成， 被試回路由試品和測(cè)量線路 組成。測(cè)量對(duì)并聯(lián)等值電路有:對(duì)申聯(lián)等值電路有:2U，Cxtan8P = I R =-一1 tan、圖勺弁質(zhì)的等值電路3）并朕電路甲聯(lián)電路線路由取樣電阻與前置放大器和A/D轉(zhuǎn)換器組成。通過測(cè)量電路分別 測(cè)得標(biāo)準(zhǔn)回路電流與被試回路電流幅值及其相位差 ，再由單片機(jī)運(yùn)用數(shù)字化實(shí)時(shí)采樣方法，通過欠量運(yùn)算便可以得出試品的電容值和介質(zhì)損耗正切值。圖31精密介損測(cè)量?jī)x工作原理測(cè)試接線方式分為正接法

17、和反接法兩種，正接法是采用儀器的專用高壓電纜 從儀器后部的Cx端上引出接至被測(cè)電纜的高壓端(電纜導(dǎo)體)，專用低壓電纜從 儀器后部的Zx端引出接至被測(cè)電纜的低壓端，其接線圖見圖3-2 (a)。反接法 是用專用高壓電纜從儀器后部的Cx端上引出接至被測(cè)電纜，低壓端接地如圖32 (b) 四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1.測(cè)量電纜的主絕緣的介質(zhì)損耗正切角因數(shù)tan a。2.測(cè)量電纜的護(hù)套絕緣的損耗因數(shù)tan a。五、試驗(yàn)步驟1.按要求進(jìn)行正確接線，保證接地系統(tǒng)良好，選定試驗(yàn)電壓等級(jí)2.打開電源，啟動(dòng)儀器進(jìn)行測(cè)試。3.測(cè)試完成后，關(guān)閉儀器，對(duì)電纜進(jìn)行放電，最后進(jìn)行拆線。介損測(cè)量?jī)xCx試品電纜介損測(cè)量?jī)x! |!試品_ 電一

18、纜圖2 2 (a)正接法接線圖圖2 2 (b)反接法接線圖Cx六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析一般，絕緣良好的介質(zhì)tan a很小，絕緣受潮、老化后tan a增大。由丁tan a與溫度有很大關(guān)系，溫度愈高，tan a愈大。因此在比較時(shí)應(yīng)注 意在相同溫度下進(jìn)行。不同溫度下應(yīng)換算，換算公式為tan、(20C) = K .tan、(tC)式中，怕眩2020。 為20C C時(shí)絕緣的tan a值；tantan& &(t(tC)C)為試驗(yàn)時(shí)實(shí)際溫度tC C時(shí)的tana ;K為換算系數(shù)，與絕緣類型有關(guān)?！耙?guī)程”規(guī)定了20200C時(shí)tan a ( %)值。對(duì)大體積絕緣設(shè)備中的局部缺陷，測(cè)量tan a是難以發(fā)現(xiàn)的。應(yīng)盡可能將設(shè) 備分解，逐一測(cè)試，直至找到有缺陷的部分。設(shè)備絕緣的tan a單個(gè)值，雖能說明一些問題，但對(duì)丁了解電氣設(shè)備的實(shí)際 情況來說，更重 要的是觀察在不同試驗(yàn)電壓下ta