電氣設(shè)備絕緣預(yù)防性試驗(yàn)課件

1、第三章第三章 電氣設(shè)備絕緣預(yù)防性試驗(yàn)電氣設(shè)備絕緣預(yù)防性試驗(yàn)第三章第三章 電氣設(shè)備絕緣預(yù)防性試驗(yàn)電氣設(shè)備絕緣預(yù)防性試驗(yàn)u電介質(zhì)的極化、電導(dǎo)與損耗及其等效電路電介質(zhì)的極化、電導(dǎo)與損耗及其等效電路u預(yù)防性試驗(yàn)的常規(guī)項(xiàng)目預(yù)防性試驗(yàn)的常規(guī)項(xiàng)目絕緣電阻絕緣電阻直流泄漏電流直流泄漏電流介質(zhì)損耗因數(shù)介質(zhì)損耗因數(shù)局部放電局部放電絕緣油中溶解氣體分析絕緣油中溶解氣體分析高壓耐壓試驗(yàn)高壓耐壓試驗(yàn)電氣設(shè)備絕緣預(yù)防性試驗(yàn)電氣設(shè)備絕緣預(yù)防性試驗(yàn) v意義：意義：是保證電氣設(shè)備安全運(yùn)行的重要措施是保證電氣設(shè)備安全運(yùn)行的重要措施和制度。和制度。 v目的：目的：掌握電氣設(shè)備的絕緣狀況，及早發(fā)現(xiàn)掌握電氣設(shè)備的絕緣狀況，及早發(fā)現(xiàn)其缺

2、陷，以進(jìn)行相應(yīng)的維護(hù)與檢修。其缺陷，以進(jìn)行相應(yīng)的維護(hù)與檢修。&如何掌握絕緣狀況？如何掌握絕緣狀況？ 電氣設(shè)備絕緣缺陷的產(chǎn)生：電氣設(shè)備絕緣缺陷的產(chǎn)生： 制造時(shí)潛伏下來(lái)的；制造時(shí)潛伏下來(lái)的； 運(yùn)行中逐步發(fā)展起來(lái)的。運(yùn)行中逐步發(fā)展起來(lái)的。 絕緣缺陷的分類：絕緣缺陷的分類： 集中性缺陷；集中性缺陷； 分布性缺陷。分布性缺陷。 預(yù)防性試驗(yàn)方法分類：預(yù)防性試驗(yàn)方法分類： 破壞性試驗(yàn)破壞性試驗(yàn)( (耐壓試驗(yàn)?zāi)蛪涸囼?yàn)) )； 非破壞性試驗(yàn)。非破壞性試驗(yàn)。第一節(jié)第一節(jié) 電介質(zhì)的極化、電導(dǎo)與損耗電介質(zhì)的極化、電導(dǎo)與損耗 放置固體介質(zhì)時(shí)放置固體介質(zhì)時(shí), ,電容量將增大為電容量將增大為: :dAUQQC0dA

3、UQC000對(duì)于平行平板電容器，極間為真空時(shí)：對(duì)于平行平板電容器，極間為真空時(shí)：平板電容器中的電荷和電場(chǎng)分布平板電容器中的電荷和電場(chǎng)分布(a)(a)真空真空 (b)(b)充以介質(zhì)充以介質(zhì) 極化現(xiàn)象：極化現(xiàn)象：造成電容量增加造成電容量增加 ！ 極化的原因極化的原因 在外加電場(chǎng)的作用下，介質(zhì)中原來(lái)彼此中和在外加電場(chǎng)的作用下，介質(zhì)中原來(lái)彼此中和的正、負(fù)電荷產(chǎn)生了位移，形成電矩，使介的正、負(fù)電荷產(chǎn)生了位移，形成電矩，使介質(zhì)表面出現(xiàn)了束縛電荷，極板上電荷增多，質(zhì)表面出現(xiàn)了束縛電荷，極板上電荷增多，并造成電容量增大。并造成電容量增大。 極化的影響因素：極化的影響因素：形態(tài)（氣液固）、溫度、電形態(tài)（氣液固）

4、、溫度、電場(chǎng)頻率等。場(chǎng)頻率等。 極化的基本形式：極化的基本形式：電子式、離子式、偶極子轉(zhuǎn)電子式、離子式、偶極子轉(zhuǎn)向、夾層介質(zhì)界面、空間電荷極化。向、夾層介質(zhì)界面、空間電荷極化。00CCr相對(duì)介電常數(shù)：相對(duì)介電常數(shù)：1 1、電子式極化、電子式極化 電子軌道受到外電場(chǎng)的作用時(shí)，相對(duì)于原子核電子軌道受到外電場(chǎng)的作用時(shí)，相對(duì)于原子核產(chǎn)生位移，原子中正、負(fù)電荷的作用中心不再產(chǎn)生位移，原子中正、負(fù)電荷的作用中心不再重合重合. . 極化強(qiáng)度與正、負(fù)電荷作用中心間的距離成正極化強(qiáng)度與正、負(fù)電荷作用中心間的距離成正比，且隨外電場(chǎng)的增強(qiáng)而增大。比，且隨外電場(chǎng)的增強(qiáng)而增大。 特點(diǎn)特點(diǎn) 極化所需的時(shí)間極短，約極化所需

5、的時(shí)間極短，約1010-15-15s s； 具有彈性，當(dāng)外電場(chǎng)去掉后，依靠正、負(fù)電具有彈性，當(dāng)外電場(chǎng)去掉后，依靠正、負(fù)電荷間的吸引力，作用中心又馬上重合，整體荷間的吸引力，作用中心又馬上重合，整體呈現(xiàn)非極性，沒(méi)有損耗；呈現(xiàn)非極性，沒(méi)有損耗； 溫度的影響不大，溫度升高時(shí)，溫度的影響不大，溫度升高時(shí)，r r略為下降。略為下降。 E絕緣-+E絕緣絕緣CQUdxEU常數(shù)，同時(shí)還要滿足.2 2、離子式極化、離子式極化 發(fā)生在離子式結(jié)構(gòu)，如云母、陶瓷材料。發(fā)生在離子式結(jié)構(gòu)，如云母、陶瓷材料。 正、負(fù)離子的作用中心發(fā)生偏移。正、負(fù)離子的作用中心發(fā)生偏移。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：所需的時(shí)間也很短，約所需的時(shí)間也很短，約

6、1010-13-13s s；彈性極化，幾乎沒(méi)有損耗。彈性極化，幾乎沒(méi)有損耗。 溫度對(duì)極化存在一定影響，溫度對(duì)極化存在一定影響，r r一般具有一般具有正的溫度系數(shù)。正的溫度系數(shù)。離子式極化示意圖離子式極化示意圖E0|E3 3、偶極子轉(zhuǎn)向極化、偶極子轉(zhuǎn)向極化 存在于極性電介質(zhì)中（具有永久性偶極矩存在于極性電介質(zhì)中（具有永久性偶極矩 ）；）； 無(wú)外電場(chǎng)時(shí)，分子無(wú)序排列，不呈現(xiàn)極性；無(wú)外電場(chǎng)時(shí)，分子無(wú)序排列，不呈現(xiàn)極性； 在電場(chǎng)作用下，順電場(chǎng)方向定向排列，示出極性。在電場(chǎng)作用下，順電場(chǎng)方向定向排列，示出極性。 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 極化所需的時(shí)間也較長(zhǎng)，約極化所需的時(shí)間也較長(zhǎng)，約1010-10-101010-

7、2-2s s； 非彈性，消耗能量。非彈性，消耗能量。 溫度對(duì)極性介質(zhì)的溫度對(duì)極性介質(zhì)的r r有很大的影響。有很大的影響。 低低- -、適當(dāng)范圍、適當(dāng)范圍+ +、高、高- - 4 4、夾層介質(zhì)界面極化、夾層介質(zhì)界面極化 存在于夾層電介質(zhì)（不均勻電介質(zhì)）中。存在于夾層電介質(zhì)（不均勻電介質(zhì)）中。特點(diǎn)特點(diǎn)過(guò)程特別緩慢，一般在過(guò)程特別緩慢，一般在10-1s以上，甚至數(shù)小時(shí)；以上，甚至數(shù)小時(shí)；伴有介質(zhì)損耗。伴有介質(zhì)損耗。5 5、空間電荷極化、空間電荷極化 介質(zhì)內(nèi)的正、負(fù)自由離子改變分布狀況，介質(zhì)內(nèi)的正、負(fù)自由離子改變分布狀況，在電極附近形成空間電荷。在電極附近形成空間電荷。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：緩慢進(jìn)行；緩慢進(jìn)行

8、； 消耗能量。消耗能量。 極化種類極化種類產(chǎn)生場(chǎng)合產(chǎn)生場(chǎng)合所需時(shí)間所需時(shí)間能量損耗能量損耗產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因電子式極化電子式極化任何電介質(zhì)任何電介質(zhì)10-15 s無(wú)無(wú)束縛電子運(yùn)束縛電子運(yùn)行軌道偏移行軌道偏移離子式極化離子式極化離子式結(jié)構(gòu)離子式結(jié)構(gòu)電介質(zhì)電介質(zhì)10-13 s幾乎沒(méi)有幾乎沒(méi)有離子的相對(duì)離子的相對(duì)偏移偏移偶極子極化偶極子極化極性電介質(zhì)極性電介質(zhì)10-1010-2 s有有偶極子的定偶極子的定向排列向排列夾層極化夾層極化多層介質(zhì)的多層介質(zhì)的交界面交界面10-1 s數(shù)小時(shí)數(shù)小時(shí)有有自由電荷的自由電荷的移動(dòng)移動(dòng)電介質(zhì)極化的本質(zhì)：電介質(zhì)極化的本質(zhì)：在外加電場(chǎng)作用下，極化介質(zhì)內(nèi)部形成反電場(chǎng)，通在外

9、加電場(chǎng)作用下，極化介質(zhì)內(nèi)部形成反電場(chǎng)，通過(guò)向電極補(bǔ)充電荷以抵消反電場(chǎng)的作用，從而增加過(guò)向電極補(bǔ)充電荷以抵消反電場(chǎng)的作用，從而增加了電容量，并可能消耗能量！了電容量，并可能消耗能量！材料類別材料類別名名 稱稱相對(duì)介電常數(shù)，相對(duì)介電常數(shù)，r(r(工頻，工頻，20)20)氣體介質(zhì)氣體介質(zhì)(1.0132105 Pa）空氣空氣1.00058 液液體體介介質(zhì)質(zhì)弱極性弱極性變壓器油變壓器油硅有機(jī)液體硅有機(jī)液體2.22.52.22.8極性極性蓖麻油蓖麻油氯化聯(lián)苯氯化聯(lián)苯4.54.65.2強(qiáng)極性強(qiáng)極性丙酮丙酮酒精酒精水水223381 固固體體介介質(zhì)質(zhì)中性或弱中性或弱極性極性石蠟石蠟聚苯乙烯聚苯乙烯聚四氟乙烯聚四

10、氟乙烯松香松香2.02.52.52.62.02.22.52.6極性極性纖維素纖維素膠木膠木聚氯乙烯聚氯乙烯6.54.53.03.5離子性離子性云母云母電瓷電瓷575.56.5工程意義：工程意義：1 1）選擇絕緣材料）選擇絕緣材料2 2）多層介質(zhì)合理配合）多層介質(zhì)合理配合3 3）判斷絕緣狀態(tài)）判斷絕緣狀態(tài)二、電介質(zhì)的電導(dǎo)二、電介質(zhì)的電導(dǎo) 離子電導(dǎo)：離子電導(dǎo)： 以離子為載流子。以離子為載流子。 在電場(chǎng)或外界因素影響下，離解成正負(fù)離子。在電場(chǎng)或外界因素影響下，離解成正負(fù)離子。 電子電導(dǎo)：電子電導(dǎo)： 以自由電子為載流子。以自由電子為載流子。 出現(xiàn)電子電導(dǎo)電流時(shí)，表明電介質(zhì)已被擊穿。出現(xiàn)電子電導(dǎo)電流時(shí)，

11、表明電介質(zhì)已被擊穿。 電介質(zhì)的電導(dǎo)一般是指離子性電導(dǎo)。電介質(zhì)的電導(dǎo)一般是指離子性電導(dǎo)。 1 1、電介質(zhì)的電導(dǎo)率、電阻率、電介質(zhì)的電導(dǎo)率、電阻率 電導(dǎo)性能常用電導(dǎo)率電導(dǎo)性能常用電導(dǎo)率或電或電阻率阻率表示。表示。 固體電介質(zhì)的電阻率固體電介質(zhì)的電阻率（1 1）體積電阻率：）體積電阻率：?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度單位長(zhǎng)度的的正方體正方體的電介質(zhì)中，所測(cè)的電介質(zhì)中，所測(cè)得的其兩相對(duì)面上的電阻。得的其兩相對(duì)面上的電阻。dSRvv體積電阻測(cè)量圖體積電阻測(cè)量圖AdIsISIV?（2 2）表面電阻率：）表面電阻率：?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度的單位長(zhǎng)度的正正方形方形表面積上，相對(duì)兩邊之間表面積上，相對(duì)兩邊之間測(cè)得的電阻。測(cè)得的電阻。dlRss2

12、2、液體電介質(zhì)的電導(dǎo)、液體電介質(zhì)的電導(dǎo) 離子電導(dǎo)：離子電導(dǎo)： 電介質(zhì)分子或雜質(zhì)分子離解而成的離子。電介質(zhì)分子或雜質(zhì)分子離解而成的離子。 電泳電導(dǎo)：電泳電導(dǎo)： 較大的膠體吸附電荷后，變成帶電質(zhì)點(diǎn)。較大的膠體吸附電荷后，變成帶電質(zhì)點(diǎn)。 中性和弱極性的液體電介質(zhì)電導(dǎo)率小。中性和弱極性的液體電介質(zhì)電導(dǎo)率小。 極性和強(qiáng)極性液體電介質(zhì)電導(dǎo)率大，故不極性和強(qiáng)極性液體電介質(zhì)電導(dǎo)率大，故不宜作為絕緣材料（水）。宜作為絕緣材料（水）。 電導(dǎo)率電導(dǎo)率與溫度間具有指數(shù)關(guān)系：與溫度間具有指數(shù)關(guān)系：kTAe/3 3、固體介質(zhì)的電導(dǎo)、固體介質(zhì)的電導(dǎo) 離子電導(dǎo)：離子電導(dǎo)： 雜質(zhì)離子起主要作用。雜質(zhì)離子起主要作用。 電子電導(dǎo)：

13、電子電導(dǎo)： 電導(dǎo)與外施場(chǎng)強(qiáng)電導(dǎo)與外施場(chǎng)強(qiáng)E關(guān)系密切。關(guān)系密切。更高時(shí)較高時(shí)較低時(shí)E E E 21EBeeEBioioeJeJEJ固體介質(zhì)電導(dǎo)電流密度與固體介質(zhì)電導(dǎo)電流密度與外加場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系外加場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系表面電導(dǎo)：表面電導(dǎo)： 主要決定于表面吸附導(dǎo)電雜質(zhì)的能力及其分布狀主要決定于表面吸附導(dǎo)電雜質(zhì)的能力及其分布狀態(tài)態(tài) 親水性電介質(zhì)親水性電介質(zhì)：云母，玻璃，纖維材料；：云母，玻璃，纖維材料； 憎水性電介質(zhì)憎水性電介質(zhì)：石蠟，聚苯乙烯。：石蠟，聚苯乙烯。 預(yù)防性試驗(yàn)時(shí)要注意絕緣表面的影響！預(yù)防性試驗(yàn)時(shí)要注意絕緣表面的影響！水滴在兩類介質(zhì)上的分布狀態(tài)水滴在兩類介質(zhì)上的分布狀態(tài)(a)(a)親水介質(zhì)親水介質(zhì) (

14、b)(b)疏水介質(zhì)疏水介質(zhì) 三、電介質(zhì)的能量損耗三、電介質(zhì)的能量損耗 介質(zhì)損耗：電導(dǎo)損耗、有損極化介質(zhì)損耗：電導(dǎo)損耗、有損極化crIIIW=P+jQ=U(Ir+jIC)=UIr+j UIC介質(zhì)損失角的正切介質(zhì)損失角的正切tgtg：衡量介質(zhì)的損耗特性：衡量介質(zhì)的損耗特性 液體介質(zhì)損耗與溫度的關(guān)系液體介質(zhì)損耗與溫度的關(guān)系 氣體介質(zhì)的損耗氣體介質(zhì)的損耗 無(wú)碰撞電離時(shí)，損耗由電導(dǎo)引起，損耗極??；無(wú)碰撞電離時(shí)，損耗由電導(dǎo)引起，損耗極??； 發(fā)生放電時(shí)，損耗劇增（如電線上的電暈損耗發(fā)生放電時(shí)，損耗劇增（如電線上的電暈損耗 ）。）。 液體介質(zhì)的損耗液體介質(zhì)的損耗 中性或弱極性介質(zhì)：中性或弱極性介質(zhì)：損耗主要起

15、因于電導(dǎo)，較小。損耗主要起因于電導(dǎo)，較小。 極性：極性：電導(dǎo)和極化損耗。電導(dǎo)和極化損耗。 損耗與溫度的關(guān)系比較復(fù)雜。損耗與溫度的關(guān)系比較復(fù)雜。 固體介質(zhì)的損耗固體介質(zhì)的損耗 分子式分子式 離子式離子式 不均勻結(jié)構(gòu)不均勻結(jié)構(gòu) 強(qiáng)極性強(qiáng)極性 損耗情況比較復(fù)雜損耗情況比較復(fù)雜 損耗與溫度密切相關(guān)損耗與溫度密切相關(guān)干紙的損耗與溫度的關(guān)系干紙的損耗與溫度的關(guān)系1 11kHz1kHz2 210kHz10kHz3 3100kHz100kHz四、電介質(zhì)的一般等值電路四、電介質(zhì)的一般等值電路 C0反映電子式和離子式無(wú)損極化（含真空反映電子式和離子式無(wú)損極化（含真空中對(duì)應(yīng)的電容）中對(duì)應(yīng)的電容）C，、r支路反映有損

16、極化支路反映有損極化R反映電導(dǎo)損耗反映電導(dǎo)損耗絕緣絕緣C0C/rRCxRxIRxICx（a）（b）（c）第二節(jié)第二節(jié) 絕緣電阻的測(cè)量絕緣電阻的測(cè)量 一、多層介質(zhì)的吸收現(xiàn)象一、多層介質(zhì)的吸收現(xiàn)象 雙層介質(zhì)的等值電路雙層介質(zhì)的等值電路吸收曲線吸收曲線v當(dāng)在絕緣上施加直流電壓時(shí)，流經(jīng)絕緣的電流會(huì)隨著時(shí)當(dāng)在絕緣上施加直流電壓時(shí)，流經(jīng)絕緣的電流會(huì)隨著時(shí)間逐漸下降，最終達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定值，這就是不均勻介質(zhì)的間逐漸下降，最終達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定值，這就是不均勻介質(zhì)的吸收現(xiàn)象吸收現(xiàn)象v本質(zhì)：夾層介質(zhì)的界面極化本質(zhì)：夾層介質(zhì)的界面極化這些電荷被這些電荷被介質(zhì)吸收了！介質(zhì)吸收了！v絕緣電阻絕緣電阻在設(shè)備絕緣上施加確定的直流電

17、壓，經(jīng)過(guò)一定在設(shè)備絕緣上施加確定的直流電壓，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間（通常為時(shí)間（通常為6060秒）后呈現(xiàn)的電阻值。秒）后呈現(xiàn)的電阻值。v吸收比吸收比K=RK=R60“60“R R15”15”當(dāng)絕緣良好時(shí)，當(dāng)絕緣良好時(shí)， K K常高于某一定值（常高于某一定值（1.31.3）絕緣普遍受潮時(shí)，絕緣普遍受潮時(shí)， K K接近接近1 1v極化指數(shù)極化指數(shù)（10min/1min10min/1min）二、絕緣電阻和吸收比測(cè)量二、絕緣電阻和吸收比測(cè)量手搖式兆歐表的工作原理手搖式兆歐表的工作原理絕緣電阻的測(cè)量接線絕緣電阻的測(cè)量接線v儀器：兆歐表儀器：兆歐表v兆歐表一般有三個(gè)接線端子兆歐表一般有三個(gè)接線端子被試品接在端子被試

18、品接在端子“E”和和“L”之間之間保護(hù)端子保護(hù)端子“G”（與（與L相相連）連）有時(shí)稱為屏蔽端子有時(shí)稱為屏蔽端子v輸出電壓為負(fù)極性直流輸出電壓為負(fù)極性直流（why?）v有有500V、1000V、2500V、5000V等多個(gè)等級(jí)等多個(gè)等級(jí)三、測(cè)量結(jié)果的影響因素三、測(cè)量結(jié)果的影響因素 v被試設(shè)備絕緣上可能存留殘余電荷被試設(shè)備絕緣上可能存留殘余電荷造成吸收現(xiàn)象不明顯造成吸收現(xiàn)象不明顯試驗(yàn)前應(yīng)對(duì)設(shè)備充分放電試驗(yàn)前應(yīng)對(duì)設(shè)備充分放電v固體絕緣表面狀況固體絕緣表面狀況v絕緣電阻隨溫度呈指數(shù)規(guī)律下降絕緣電阻隨溫度呈指數(shù)規(guī)律下降測(cè)量時(shí)必須記錄設(shè)備溫度測(cè)量時(shí)必須記錄設(shè)備溫度實(shí)例：同步電機(jī)干燥前后絕緣電阻的變化實(shí)例：

19、同步電機(jī)干燥前后絕緣電阻的變化 干燥前（受潮），干燥前（受潮），15C干燥完畢，干燥完畢，73.5C運(yùn)行運(yùn)行3天，冷卻后天，冷卻后 27C第三節(jié)第三節(jié) 直流泄漏電流的測(cè)量直流泄漏電流的測(cè)量 v絕緣電阻和吸收比絕緣電阻和吸收比測(cè)量簡(jiǎn)單易行，有時(shí)很有效：整體受潮等測(cè)量簡(jiǎn)單易行，有時(shí)很有效：整體受潮等試驗(yàn)電壓相對(duì)較低，靈敏度和準(zhǔn)確性較低試驗(yàn)電壓相對(duì)較低，靈敏度和準(zhǔn)確性較低5000/5000/（11011010001000）v直流泄漏電流試驗(yàn)直流泄漏電流試驗(yàn)-提高試驗(yàn)電壓提高試驗(yàn)電壓直接測(cè)量泄漏電流直接測(cè)量泄漏電流因試驗(yàn)電壓提高，試驗(yàn)因試驗(yàn)電壓提高，試驗(yàn)靈敏度和準(zhǔn)確性較高靈敏度和準(zhǔn)確性較高試驗(yàn)設(shè)備要求

20、提高試驗(yàn)設(shè)備要求提高發(fā)電機(jī)的泄漏電流變化曲線發(fā)電機(jī)的泄漏電流變化曲線 曲線曲線1 1：絕緣良好的發(fā)電機(jī)；：絕緣良好的發(fā)電機(jī)；曲線曲線2 2：絕緣受潮；：絕緣受潮；曲線曲線3 3：絕緣中已有集中性缺陷；：絕緣中已有集中性缺陷；曲線曲線4 4：有危險(xiǎn)的集中性缺陷。：有危險(xiǎn)的集中性缺陷。直流泄漏電流試驗(yàn)原理接線直流泄漏電流試驗(yàn)原理接線 v直流泄漏電流試驗(yàn)直流泄漏電流試驗(yàn)和和直流耐壓試驗(yàn)直流耐壓試驗(yàn)常利用同一常利用同一套直流高壓發(fā)生裝置同時(shí)進(jìn)行。套直流高壓發(fā)生裝置同時(shí)進(jìn)行。 Time?1min直流高壓的產(chǎn)生方式與要求直流高壓的產(chǎn)生方式與要求 v產(chǎn)生產(chǎn)生利用交流高壓經(jīng)高壓硅堆半波整流利用交流高壓經(jīng)高壓硅

21、堆半波整流采用（多級(jí)）串級(jí)倍壓整流電路采用（多級(jí)）串級(jí)倍壓整流電路 （實(shí)驗(yàn)（實(shí)驗(yàn)講義）講義）v要求要求直流試驗(yàn)電壓的脈動(dòng)系數(shù)應(yīng)不大于直流試驗(yàn)電壓的脈動(dòng)系數(shù)應(yīng)不大于3脈動(dòng)系數(shù)脈動(dòng)系數(shù)（最高值最低值）（最高值最低值）/2100%測(cè)量泄漏電流的影響因素測(cè)量泄漏電流的影響因素v與絕緣電阻測(cè)量相同的影響因素與絕緣電阻測(cè)量相同的影響因素殘余電荷殘余電荷絕緣表面狀況絕緣表面狀況設(shè)備溫度設(shè)備溫度v其它因素其它因素外加直流電壓的穩(wěn)定性外加直流電壓的穩(wěn)定性測(cè)量微安表的保護(hù)和接入位置測(cè)量微安表的保護(hù)和接入位置高壓引線引起的雜散電流帶來(lái)的測(cè)量誤差高壓引線引起的雜散電流帶來(lái)的測(cè)量誤差R1 LSACV微安表保護(hù)回路微安表

22、保護(hù)回路第四節(jié)第四節(jié) 介質(zhì)損失角正切值介質(zhì)損失角正切值tg的測(cè)量的測(cè)量 crIItgCXRxxIrIcI當(dāng)電氣設(shè)備絕緣整體性能下降，如普遍受潮、臟當(dāng)電氣設(shè)備絕緣整體性能下降，如普遍受潮、臟污或老化，以及絕緣中有間隙發(fā)生局部放電時(shí)，污或老化，以及絕緣中有間隙發(fā)生局部放電時(shí)，流過(guò)絕緣的有功電流分量流過(guò)絕緣的有功電流分量IRx將增大，將增大，tg也增大。也增大。通過(guò)測(cè)量通過(guò)測(cè)量tg值可以發(fā)現(xiàn)絕緣的分布性缺陷。值可以發(fā)現(xiàn)絕緣的分布性缺陷。v若缺陷部分在整個(gè)絕緣中的體積較大，則測(cè)若缺陷部分在整個(gè)絕緣中的體積較大，則測(cè)量量tg 容易發(fā)現(xiàn)絕緣的缺陷。容易發(fā)現(xiàn)絕緣的缺陷。如果絕緣缺陷是集中性的（非貫穿性的），

23、如果絕緣缺陷是集中性的（非貫穿性的），或缺陷部分在整個(gè)絕緣中占很小的體積，則或缺陷部分在整個(gè)絕緣中占很小的體積，則該方法不很有效。該方法不很有效。套管、電力變壓器、互感器和某些電容器。套管、電力變壓器、互感器和某些電容器。 電機(jī)、電纜。電機(jī)、電纜。 一、西林電橋的測(cè)量原理一、西林電橋的測(cè)量原理 R4C4R3CXCNCDABGRx34ZZZZnX當(dāng)電橋平衡時(shí)，檢流計(jì)中無(wú)電流當(dāng)電橋平衡時(shí)，檢流計(jì)中無(wú)電流流過(guò)，各臂阻抗?jié)M足關(guān)系式：流過(guò)，各臂阻抗?jié)M足關(guān)系式： xxxCjRZ11NnCjZ144411CjRZ33RZ 34411111RCjCjRCjRNxx441RCRCIItgxxcr3423411R

24、CRtgRCRCNNx)(1046444fCCCRtgv當(dāng)電橋平衡時(shí)，當(dāng)電橋平衡時(shí)，C4的微法數(shù)就等于被試品的的微法數(shù)就等于被試品的tg值。值。v在電橋的分度盤上，在電橋的分度盤上，C4的數(shù)值直接以的數(shù)值直接以tg的百分?jǐn)?shù)的百分?jǐn)?shù)（）來(lái)表示。（）來(lái)表示。v測(cè)量被試品的電容測(cè)量被試品的電容Cx對(duì)于判斷某些絕緣狀況也是有價(jià)對(duì)于判斷某些絕緣狀況也是有價(jià)值的。值的。問(wèn)題：?jiǎn)栴}：電容量大了意味著什電容量大了意味著什么故障？么故障？電容量小了意味著什電容量小了意味著什么故障？么故障？R4C4R3CXCNCDABGRx二、外界電磁場(chǎng)對(duì)電橋的干擾二、外界電磁場(chǎng)對(duì)電橋的干擾 1 1）外界電場(chǎng)的干擾）外界電場(chǎng)的干

25、擾 試驗(yàn)用高壓電源和試驗(yàn)試驗(yàn)用高壓電源和試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)高壓帶電體現(xiàn)場(chǎng)高壓帶電體( (例如變例如變電所內(nèi)仍在運(yùn)行的高壓電所內(nèi)仍在運(yùn)行的高壓母線等母線等) )所引起的電場(chǎng)干所引起的電場(chǎng)干擾。擾。2 2）外界磁場(chǎng)的干擾）外界磁場(chǎng)的干擾 電橋處于交變磁場(chǎng)中電橋處于交變磁場(chǎng)中消除干擾的辦法消除干擾的辦法將電橋的低壓部分全部將電橋的低壓部分全部屏蔽屏蔽起來(lái)，引線也起來(lái)，引線也采用采用屏蔽電纜屏蔽電纜線線采用抗干擾源、移相法、倒相法、改變接采用抗干擾源、移相法、倒相法、改變接線（正、反接法）線（正、反接法） 西林電橋反接線原理圖西林電橋反接線原理圖 西林電橋接線原理圖西林電橋接線原理圖 三、影響三、影響tg測(cè)量結(jié)

26、果的因素測(cè)量結(jié)果的因素 被試電氣設(shè)備的溫度；被試電氣設(shè)備的溫度； 試驗(yàn)電壓的大?。辉囼?yàn)電壓的大?。?被試電氣設(shè)備絕緣的電被試電氣設(shè)備絕緣的電容（試品電容）；容（試品電容）； 被試電氣設(shè)備外絕緣表被試電氣設(shè)備外絕緣表面的泄漏影響。面的泄漏影響。tg與試驗(yàn)電壓的典型關(guān)系曲與試驗(yàn)電壓的典型關(guān)系曲線線1 1良好的絕緣良好的絕緣 2 2絕緣中存在氣隙絕緣中存在氣隙 3 3受潮絕緣受潮絕緣 第五節(jié)第五節(jié) 局部放電的測(cè)量局部放電的測(cè)量 測(cè)定局部放電，能預(yù)示絕緣狀況，也是估計(jì)絕緣測(cè)定局部放電，能預(yù)示絕緣狀況，也是估計(jì)絕緣電老化速度的重要根據(jù)。電老化速度的重要根據(jù)。 局部放電伴隨發(fā)生許多現(xiàn)象：局部放電伴隨發(fā)生許

27、多現(xiàn)象：電現(xiàn)象：電現(xiàn)象：電脈沖，介質(zhì)損耗的增大和電磁波；電脈沖，介質(zhì)損耗的增大和電磁波；非電現(xiàn)象：非電現(xiàn)象：光、熱、噪音、氣體壓力變化和化光、熱、噪音、氣體壓力變化和化學(xué)變化。學(xué)變化。 局部放電檢測(cè)方法：局部放電檢測(cè)方法：電：電：電脈沖、介質(zhì)損耗，可定量；電脈沖、介質(zhì)損耗，可定量；非電：非電：靈敏度不夠，只能定性。靈敏度不夠，只能定性。 電脈沖法檢測(cè)的參數(shù)電脈沖法檢測(cè)的參數(shù)視在放電量視在放電量q放電能量放電能量W放電的重復(fù)率放電的重復(fù)率(放電頻度放電頻度)等等iqUW21gbgbaCCCCCUq絕緣內(nèi)部氣隙局部放電的等值電路絕緣內(nèi)部氣隙局部放電的等值電路 一、局部放電的檢測(cè)回路一、局部放電的檢

28、測(cè)回路 Cx被試品的電容被試品的電容Ck耦合電容耦合電容Zm、Zm測(cè)量阻抗測(cè)量阻抗Z低通濾波器低通濾波器U電壓源電壓源M測(cè)量?jī)x器測(cè)量?jī)x器 A放大器放大器CX一端接地一端接地CX兩端絕緣兩端絕緣平衡電路平衡電路二、局部放電的測(cè)量阻抗和測(cè)量?jī)x器二、局部放電的測(cè)量阻抗和測(cè)量?jī)x器 vZm和測(cè)量的靈敏度、輸出波形及脈沖的分辨率都有關(guān)和測(cè)量的靈敏度、輸出波形及脈沖的分辨率都有關(guān)系系要消除或減弱輸出電壓的工頻成分要消除或減弱輸出電壓的工頻成分要使脈沖分量的持續(xù)時(shí)間足夠小，以保證快速連續(xù)要使脈沖分量的持續(xù)時(shí)間足夠小，以保證快速連續(xù)脈沖的分辨率脈沖的分辨率阻抗值應(yīng)足夠高，由它決定輸出電壓和電流的波形阻抗值應(yīng)足夠

29、高，由它決定輸出電壓和電流的波形v測(cè)量?jī)x器測(cè)量?jī)x器陰極射線示波器陰極射線示波器指示型電壓表指示型電壓表脈沖計(jì)數(shù)器脈沖計(jì)數(shù)器 局部放電測(cè)試儀（一）局部放電測(cè)試儀（一）局部放電測(cè)試儀（二）局部放電測(cè)試儀（二）大型發(fā)電機(jī)定子繞組絕緣局部放電測(cè)量波形大型發(fā)電機(jī)定子繞組絕緣局部放電測(cè)量波形三、用超聲波探測(cè)器測(cè)量局部放電三、用超聲波探測(cè)器測(cè)量局部放電 v特點(diǎn)：特點(diǎn)：與電脈沖法相比，抗干擾能力相對(duì)較強(qiáng)，可與電脈沖法相比，抗干擾能力相對(duì)較強(qiáng)，可在運(yùn)行及耐壓試驗(yàn)時(shí)使用。在運(yùn)行及耐壓試驗(yàn)時(shí)使用。v工作原理：工作原理：發(fā)生局部放電時(shí)，會(huì)產(chǎn)生超聲波，并向四面發(fā)生局部放電時(shí)，會(huì)產(chǎn)生超聲波，并向四面?zhèn)鬟f，直到電氣設(shè)備容器

30、的表面；傳遞，直到電氣設(shè)備容器的表面；在設(shè)備外壁，放一壓電元件；在設(shè)備外壁，放一壓電元件；將交變壓力波轉(zhuǎn)換為電氣量，由此可測(cè)量局將交變壓力波轉(zhuǎn)換為電氣量，由此可測(cè)量局部放電。部放電。第六節(jié)第六節(jié) 絕緣油中溶解氣體分析（絕緣油中溶解氣體分析（DGA） v絕緣油是電氣設(shè)備絕緣的重要組成部分：絕緣油是電氣設(shè)備絕緣的重要組成部分：絕緣絕緣冷卻冷卻滅弧滅弧v絕緣油試驗(yàn)：絕緣油試驗(yàn)：絕緣油的電氣試驗(yàn)絕緣油的電氣試驗(yàn) ；絕緣油中溶解氣體分析（絕緣油中溶解氣體分析（DGA）。）。v試驗(yàn)時(shí)電氣設(shè)備可以不必停電！試驗(yàn)時(shí)電氣設(shè)備可以不必停電！ 一、絕緣油的電氣試驗(yàn)一、絕緣油的電氣試驗(yàn) 電氣試驗(yàn)的主要內(nèi)容電氣試驗(yàn)的主

31、要內(nèi)容油的閃點(diǎn)油的閃點(diǎn)酸值酸值水分水分游離碳游離碳電氣強(qiáng)度電氣強(qiáng)度介質(zhì)損失角正切值介質(zhì)損失角正切值tgtg等等v帶電取油樣帶電取油樣化驗(yàn)化驗(yàn)分析分析結(jié)論結(jié)論 二、絕緣油中溶解氣體分析（二、絕緣油中溶解氣體分析（DGA） 原理原理電氣設(shè)備內(nèi)部有局部過(guò)熱或局部放電等缺陷時(shí)，電氣設(shè)備內(nèi)部有局部過(guò)熱或局部放電等缺陷時(shí)，就會(huì)分解而產(chǎn)生氣體，并不斷溶解于絕緣油中。就會(huì)分解而產(chǎn)生氣體，并不斷溶解于絕緣油中。不同性質(zhì)的典型故障，產(chǎn)生的溶解氣體的成分不同性質(zhì)的典型故障，產(chǎn)生的溶解氣體的成分及不同成分之間的比例都有所不同。及不同成分之間的比例都有所不同。氣相色譜分析：氣相色譜分析：通過(guò)分析油中所含氣體的組成和含量

32、來(lái)判斷設(shè)通過(guò)分析油中所含氣體的組成和含量來(lái)判斷設(shè)備內(nèi)部的潛伏性缺陷。備內(nèi)部的潛伏性缺陷。故障類型故障類型主要?dú)怏w組分主要?dú)怏w組分次要?dú)怏w組分次要?dú)怏w組分油過(guò)熱油過(guò)熱 油和紙過(guò)熱油和紙過(guò)熱 油紙絕緣中局部放電油紙絕緣中局部放電油中火花放電油中火花放電油中電弧油中電弧油和紙中電弧油和紙中電弧4CH24C H2H4CH24C HCO2CO2H2H24C HCO22C H26C H2CO2H24C H2H22C H4CH24C H26C H2H22C HCO2CO4CH24C H26C H26C H26C H不同故障類型產(chǎn)生的氣體不同故障類型產(chǎn)生的氣體 分析方法：分析方法：特征氣體法特征氣體法三比值法

33、三比值法分析過(guò)程分析過(guò)程v取出運(yùn)行中電氣設(shè)備的油樣；取出運(yùn)行中電氣設(shè)備的油樣；v油樣真空脫氣；油樣真空脫氣；v將脫出的氣體壓縮至常壓；將脫出的氣體壓縮至常壓；v用注射器抽取試樣后進(jìn)行分析。用注射器抽取試樣后進(jìn)行分析。v分析儀器分析儀器 【氣相色譜儀氣相色譜儀】&分析結(jié)果表示分析結(jié)果表示 每升絕緣油中所含各氣體組分的微升數(shù)每升絕緣油中所含各氣體組分的微升數(shù)【以以ppm（10-6）表示，并換算到標(biāo)準(zhǔn)大氣條）表示，并換算到標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下（件下（0.101325MPa ，20）】102G-D氣相色譜儀工作流程氣相色譜儀工作流程 載氣載氣載氣載氣第七節(jié)第七節(jié) 高壓耐壓試驗(yàn)高壓耐壓試驗(yàn) v特點(diǎn)：對(duì)設(shè)備絕緣的考核最為嚴(yán)格，有破特點(diǎn)：對(duì)