1.絕緣預(yù)防性試驗

1、一、絕緣預(yù)防性試驗一、絕緣電阻和吸收比測量（一）相關(guān)知識ii1i2i31在測量大電容量電力設(shè)備的絕緣電阻時，可以明顯地看到絕緣電阻數(shù)值和加壓的時間有關(guān)。加壓時間越長，絕緣電阻數(shù)值越高，這種現(xiàn)象叫做絕緣的吸收比現(xiàn)象。2絕緣材料可以用電容與電阻串聯(lián)來描述其外特性，右圖的等效電路可以描述吸收現(xiàn)象產(chǎn)生的原因：在直流電壓下，圖中的i1是電容的充電電流，衰減很快。i2是吸收電流，它需要較長時間才趨于零，實際上它是絕緣材料緩慢極化過程的反映。i3為泄漏電流，它反映絕緣電阻的大小。3絕緣材料的極化：絕緣材料是由帶正電及帶負電的質(zhì)點（帶電粒子）構(gòu)成。在外加電場的作用下，這些帶電質(zhì)點將沿著電場方向作有限地位移，或

2、有規(guī)律的排列，并對外顯示出極性。當(dāng)外加電場消失時，又恢復(fù)原狀，這種現(xiàn)象就稱為電介質(zhì)極化。而各種絕緣材料的極化特性不一樣時，其極化的強弱、快慢也各不相同。電子式極化。當(dāng)物質(zhì)原子里的電子軌道受到外電場的作用時，它將相對于原子核產(chǎn)生位移，這就是電子式極化，其極化強度隨著外電場的增強而增大。有兩個特點：第一，形成極化所需的時間極短，約為1015S，而且不隨頻率而變化。第二，具有彈性，當(dāng)去掉外電場后，依靠正負電荷間的吸引力而整個呈現(xiàn)非極性，所以這種極化沒有損耗。溫度對電子式極化的影響不大。離子式極化。固體無機化合物如云母、石棉、電瓷（陶瓷）、玻璃多數(shù)屬離子式結(jié)構(gòu)。無外電場作用時，不呈現(xiàn)極性，在外電場作用

3、下，使整個分子呈現(xiàn)極性，離子式極化也屬彈性極化，幾乎沒有損耗，形成極化所需時間也很短，約1013S。4絕緣材料在電壓作用下會產(chǎn)生泄漏電流。絕緣電阻反映絕緣材料在一定的直流電壓作用下，通過它的泄漏電流的大小，電流越小，絕緣電阻就越大；電流越大，絕緣電阻越小。顯然，在同一絕緣結(jié)構(gòu)中泄漏電流大，絕緣電阻小，表示絕緣狀態(tài)不良；反之，絕緣良好。實踐證明，測定絕緣電阻的大小可以有效地發(fā)現(xiàn)設(shè)備絕緣的普遍受潮、局部嚴重受潮和慣穿性缺陷。（二）變壓器絕緣電阻的測量電力變壓器用2500伏兆歐表測量高壓繞組對低壓繞組及外殼或低壓繞組對高壓繞組及外殼的絕緣電阻；測量前必須停止變壓器供電并放電（放掉剩磁）保證測量安全，

4、將連接高壓的進線和低壓的出線斷開或經(jīng)過大修的變壓器；用裸銅線在高壓接線端、低壓接線端、高壓絕緣瓷套管、低壓絕緣瓷套管上分別連接并纏繞23圈；搖測時先將兆歐表“E”和“G”端與變壓器連接好，用絕緣物挑起“L”線，待兆歐表轉(zhuǎn)速達到每分鐘120轉(zhuǎn)時，再將“L”線搭接在高壓繞組（或低壓繞組）上，測量時兆歐表應(yīng)水平放置避免晃動，待表針穩(wěn)定一分鐘后讀取絕緣電阻數(shù)值，撤下“L”線，再停搖表，搖測后繞組應(yīng)對地（外殼）放電；測量絕緣電阻的吸收比為R60/R15秒，應(yīng)為1.3倍及以上。筆答內(nèi)容P124128二、搖測圖示如下：（變壓器絕緣電阻的測量） 畫出測量高壓繞組對低壓繞組及外殼絕緣電阻的接線圖畫出測量低壓繞組

5、對高壓繞組及外殼絕緣電阻的接線圖三、泄漏電流測量與耐壓試驗（一）交流耐壓試驗1在絕緣預(yù)防性試驗中應(yīng)用耐壓試驗方法，主要有交流耐壓試驗和直流耐壓試驗兩種。直流耐壓試驗方法，對于電容量較大的設(shè)備，例如電纜、電容器、電動機，具有獨特的優(yōu)點，因為直流下沒有電容電流，要求電源容量小，加上可以用串級的方法產(chǎn)生高壓直流，故試驗設(shè)備可以做得輕小，適合現(xiàn)場預(yù)防性試驗的要求。2交流耐壓試驗因為對絕緣的考驗比直流耐壓試驗更接近實際，而且試驗簡單，所以被長期沿用，但對于110KV以上的變配電設(shè)備的交流耐壓試驗，由于條件限制，一般不能進行。不少單位對于改造、大修后的變壓器采用交流倍頻感應(yīng)耐壓試驗的方法進行耐壓試驗，不僅

6、考驗主絕緣，對縱向絕緣也有一定的考驗。3發(fā)電機交流耐壓試驗接線圖及內(nèi)容要求（參閱職訓(xùn)P93 P94內(nèi)容）圖1Q1刀閘 FU熔斷器 Tt調(diào)壓器 Q2電磁開關(guān) T1試驗變壓器 T2電壓互感器A1、A2電流表 Q3短路刀閘 R1、R2保護電阻 V3靜電電壓表 F保護球間隙1122A2FFU1FU2圖2K刀閘 RD熔斷器 BT調(diào)壓器 BS試驗變壓器 YH電壓互感器 A1低壓電流表V1、V2低壓電壓表 A2高壓電流表 K短路刀閘 R1、R2保護電阻 F保護球間隙CX被試驗品（二）泄漏電流測量1電氣設(shè)備的泄漏電流一般為級（0數(shù)佰），所以用微安表來測量泄漏電流的大小。2微安表接入位置對測量的影響：如右圖，C

7、X為試品，R1與PA1串聯(lián)做直流高壓測量用，PA2不測量泄漏電流微安表，這種接線，由試驗裝置到被試品之間的連線在高壓下會產(chǎn)生電暈電流（導(dǎo)線周圍空氣游離對地產(chǎn)生泄漏）如圖中虛線I所示。這些微安表在被試品的接地端電流經(jīng)PA2造成了測量誤差。因此泄漏電流試驗中常用以下兩種試驗接線：微安表在被試品的接地端如右圖，高壓連線的對地泄漏電流I不經(jīng)過PA2，它所測的電流是試品的泄漏電流IX，但是這種接線要求被試設(shè)備能夠和地絕緣。開關(guān)底座、變壓器外殼等是接地的，就不能采取這種辦法。而避雷器的底座是由一瓷底與地絕緣的，可用此法。若絕緣瓷座嚴重臟污、劣化，也會造成誤差。虛線的R表示被試設(shè)備地端對地絕緣電阻。當(dāng)絕緣良

8、好時，R中的分流可忽略不計，微安表在高壓端IX全部通過PA2，無測量誤差；當(dāng)絕緣不良時，R中有分流，IX的一部分通過PA2造成測量誤差。微安表在高壓端如右圖，對于一端接地的設(shè)備，可將高壓表接于高壓端。當(dāng)然，微安表在高壓端讀數(shù)將不太方便，同 時PA2必須對地絕緣。PA2對地絕緣的泄漏及PA2至被試品CX那段引線的電暈電流仍然流經(jīng)PA2，影響測量精度?，F(xiàn)場常采用兩種辦法加以解決。第一，將微 安表及其到被試品的連線全部屏蔽起來，如圖中虛線所示。此屏蔽層接于PA2的電源側(cè)，與PA2處于同一高電位，它引起的雜散電流不經(jīng)過PA2，這樣，PA2中的電流就純屬被試品的泄漏電流了。該法能夠?qū)㈦s散電流屏蔽掉，測量

9、準確度高。由于整個試驗引線處于高電位，試驗時，必須支架起來，與人員及接地部位保持安全距離，所以不太方便。第二，將微安表屏蔽或良好絕緣，PA2至CX的引線采用聚乙烯絕緣同軸CX射頻電纜。試驗證明，這種電纜的泄漏電流極小，芯線施加電壓，屏蔽層接地，只有02的泄漏電流。采用這種高強度絕緣屏蔽線方便安全。3微安表的保護 高壓對地擊穿時對微安表的損壞如右圖，當(dāng)被試設(shè)備和試驗裝置對地擊穿時，電流將遠遠大于微安表的量程，將表燒毀。因此微安表應(yīng)加裝過流保護。常用微安表保護接線如右下圖，F(xiàn)為放電管，R為增壓電阻。因為微安 表內(nèi)阻較小，電流超過很多時，表兩端的電壓降仍不足使F放電，R的選擇應(yīng)使流過R及微安表 微安

10、表保護原理的電流達到限量或超過時，UAB兩端電壓恰好達到F放電電壓，電流從放電管流過。C為濾波電容，能濾掉電流中的交流成分，使放電電壓穩(wěn)定，一般取150V/0.3F即可。 VTtTVRCAk4測量泄漏電流接線圖 P126 TVRVTtCAka 微安表處于高壓側(cè)接線 b 微安表處于低壓側(cè)接線四、介質(zhì)損耗角的測量（一）電容與電阻并聯(lián)的介質(zhì)損耗由圖看出I=IR+Ic，Ic比U超前90°，IR與U同相位。研究某一絕緣材料的損耗時，其絕緣物的面積和外加電壓的大小，Ic也就固定了，IR的大小就說明了損耗的大小，與圖中夾角有關(guān)，因此IR=Ictg，所以tg 就反映了IR的大小。我們稱tg為介質(zhì)損耗

11、角正切值。 （二）阻容串聯(lián)的tg從圖中可以看出，UR的大小決定了損耗的大小，損耗等于UR2/R，而UR的大小和Uc與UR的夾角有關(guān)，UR=Uctg，tg反映了UR的大小，也即損耗的大小。（三）概括地說，tg表示絕緣中的有功成分（電阻上 絕緣材料的電容與電阻并聯(lián)的電流、電壓或其乘積）與無功成分（電容器電流、電 a）等效電路圖 b）相量圖壓或乘積）的比值。 如果損耗主要是電導(dǎo)引起的，則常用并聯(lián)等效電路。如果損耗主要由介質(zhì)極化及連接導(dǎo)線的電阻等引起的， 則常用串聯(lián)等效電路。 （四）介質(zhì)損耗角正切值tg的測量對于判斷電氣設(shè)備的絕緣狀況是比較靈敏有效的方法。在交流電壓作用下，電介質(zhì)中的有功分量與無功分量

12、的比值，在一定的電壓和頻率下，它反映電介質(zhì)內(nèi)單位體積中能量損耗的大小，它與電介質(zhì)的體積尺寸大小 無關(guān)。因此，能從測得的tg數(shù)值直接了解絕緣情況。一般用西林電橋（交流電橋）測量tg。反接線：由于變壓器外殼及鐵心均直接接地，故使用西林電橋測量變壓器繞組連同套管的介質(zhì)損耗角時， 絕緣材料的電容與電阻串聯(lián)采用反接線。試驗時，將被測繞組短路連接后，接電橋 a）等效電路圖 b）相量圖CX或ZX，非被試繞組短路連接后接地。CXCX（五）介質(zhì)損耗角原理圖參閱P127a 西林電橋的正接線 b 西林電橋的反接線五、回答問題1測量泄漏電流試驗所加電壓有何要求？泄漏電流以多長時間微安表讀數(shù)為依據(jù)？答：所加電壓為直流電

13、壓。電壓每升高一次，停留一分鐘，待微安表穩(wěn)定下來后讀數(shù)。2一般情況下，那些設(shè)備可用tg測量來判斷絕緣的優(yōu)劣？那些設(shè)備不采用？答：變壓器、互感器、套管、電容器可用，而電動機、電纜不宜用。3對于發(fā)電機定子繞組在大修前進行交流耐壓試驗時，如何選擇試驗電壓？答：取1.5倍額定電壓作為試驗電壓。4交流耐壓試驗的目的是什么？答：可以準確地考驗絕緣的強度，能有效地發(fā)現(xiàn)較危險的集中性缺陷。5溫度對介質(zhì)損耗有什么影響？答：介質(zhì)的損耗隨溫度的增加而增大。這是由于溫度升高，介質(zhì)中的離子增多，電導(dǎo)電流增大，極化過程中分子間阻力增長率加大，從而導(dǎo)致介質(zhì)損耗增加。6電壓對介質(zhì)損耗有什么影響？答：介質(zhì)損耗與介質(zhì)外加電壓的平

14、方成正比。當(dāng)電壓一定時，一般介質(zhì)的介質(zhì)損耗與電壓無直接關(guān)系；只有在介質(zhì)中含有氣泡的情況下，容易引起游離，產(chǎn)生局部放電，致使介質(zhì)損耗增加。7簡述高壓試驗變壓器的技術(shù)特點。答：高壓試驗變壓器具有電壓高、容量小、持續(xù)工作時間短、絕緣層厚度及高壓繞組一端接地的特點。8影響絕緣電阻測量結(jié)果的外界因素有哪些？答：環(huán)境溫度、空氣濕度、絕緣表面的清潔度、兆歐表引線絕緣的良好程度。9簡述測量設(shè)備的泄漏電流時，微安表接在高壓側(cè)的優(yōu)缺點。答：接在高壓側(cè)的優(yōu)點：不受高壓對地雜散電流的影響，測量比較準確。缺點：微安表至試品的引線需要屏蔽線，讀數(shù)和切換程度不方便。10什么叫交流電橋的反接線？答：交流電橋體內(nèi)的各橋臂及部件

15、均處于高電位的接線稱為反接線。試卷編號：3402試卷類別：變配電技術(shù)深圳市職業(yè)技能鑒定電工高級應(yīng)會評分表考核項目： 絕緣預(yù)防性試驗姓名： 準考證號： 考核日期： 年 月 日考核時間定額： 90 分鐘 開考時間： 時 分 交卷時間： 時 分監(jiān)考人： 評卷人： 得分： 考核內(nèi)容及要求評分標準扣分得分考評員簽名一、變壓器絕緣電阻的測量：16分 畫出測量高（低）壓繞組對低（高）壓繞組及外殼絕緣電阻的接線圖由考評員現(xiàn)場指定其中一種,錯一處不得分二、畫出交流耐壓試驗接線圖：20分錯一處扣10分，最高不超過20分。三、畫出測量泄漏電流的接線圖：20分微安表處于高壓側(cè)或低壓側(cè)接線由考評員現(xiàn)場指定其中一種,錯一

16、處扣10分，最高不超過20分。四、畫出測量介質(zhì)損失角正切值接線圖：20分西林電橋的正接線和反接線由考評員現(xiàn)場指定其中一種：錯一處扣10分，最高不超過20分。五、回答問題：24分共3個問題,每題8分。由考評員現(xiàn)場提問：六、安全文明操作違反安全文明操作由考評員視情況扣分，所有在場的考評員簽名有效考核說明：1.考試時間一到，所有考生必須停止操作，上交試卷；2.在考評中因扣分易引起爭議的項目,考評員應(yīng)在扣分欄中寫明原因；3.此題占總分的1/4。試卷編號：3402試卷類別：變配電技術(shù)深圳市職業(yè)技能鑒定電工高級應(yīng)會試卷考核項目：絕緣預(yù)防性試驗姓名： 準考證號： 考核時間定額： 90 分鐘 技術(shù)要求：一、變壓器絕緣電阻的測量：16分。 畫出測量高（低）壓繞組對低（高）壓繞組及外殼絕緣電阻的接線圖。（由考評員現(xiàn)場指定其中一種,錯一處不得分）二、畫出交流耐壓試驗接線圖：20分。（錯一處扣10分，最高不超過20分。）三、畫出測量泄漏電流的接線圖：20分。微安表處于高壓側(cè)或低壓側(cè)接線。（由考評員現(xiàn)場指定其中一種,錯一處扣10分，最高不超過20分。）試卷編號：3402考核項目：絕緣預(yù)防性