電氣設(shè)備交接試驗(yàn)項(xiàng)目及方法

1、電氣設(shè)備交接試驗(yàn)項(xiàng)目及方法作者:日期:絕緣試驗(yàn)第一節(jié) 絕緣電阻和吸收比試驗(yàn)測(cè)量設(shè)備的絕緣電阻，是檢查其絕緣狀態(tài)最簡(jiǎn)便的輔助方法在現(xiàn)場(chǎng)普遍采用兆 歐表來測(cè)量絕緣電阻，由于選用的兆歐表電壓低于被試物的工作電壓，因此，此項(xiàng)試驗(yàn)屬于非破壞性試驗(yàn)，操作安全、簡(jiǎn)便。由所測(cè)得的絕緣電阻值可發(fā)現(xiàn)影響 電氣設(shè)備絕緣的異物，絕緣局部或整體受潮和臟污，絕緣油嚴(yán)重老化，絕緣擊穿 和嚴(yán)重?zé)崂匣热毕?，因此，測(cè)量絕緣電阻是電氣安裝、檢修、運(yùn)行過程中，試 驗(yàn)人員都應(yīng)掌握的基本方法。一、絕緣電阻和吸收比絕緣電阻是指在絕緣體的臨界電壓下，加于試品上的直流電壓與流過試品的 泄漏電流（或稱電導(dǎo)電流）之比，即R= U / Ie如果施

2、加的直流電壓超過絕緣體的臨界電壓值，就會(huì)產(chǎn)生電導(dǎo)電流，絕緣電阻急劇下降， 這樣，在過高電壓作用下絕緣就遇到了損傷， 甚至可能擊穿。所以一般兆歐表的 額定電壓不太高，使用時(shí)應(yīng)根據(jù)不同電壓等級(jí)的絕緣選用。工程上所用的絕緣介質(zhì)，并非純粹的絕緣體，在直流電壓的作用下，會(huì)產(chǎn)生多 種極化，并從極化開始到完成，需要一定的時(shí)間，通常利用絕緣的絕緣電阻隨時(shí) 間變化的關(guān)系，作為判斷絕緣狀態(tài)的依據(jù)。在絕緣體上施加直流電壓后，其中便有 3種電流產(chǎn)生，即電導(dǎo)電流、電容電 流和吸收電流。這3種電流的變化能反映出絕緣電阻值的大小，即隨著加壓時(shí) 間的增長(zhǎng)，這3種電流值的總和下降，而絕緣電阻值相應(yīng)地增大，對(duì)于具有夾 層絕緣（如

3、變壓器、電纜、電機(jī)等）的大容量設(shè)備，這種吸收現(xiàn)象就更明顯。，因?yàn)榭傠娏麟S時(shí)間衰減，經(jīng)過一定時(shí)間后，才趨于電導(dǎo)電流的數(shù)值，所以，通常 要求在加壓 1min后，讀取兆歐表的數(shù)值，才能代表真實(shí)的絕緣電阻值。 當(dāng)試品絕緣受潮、臟污或有貫穿性缺陷時(shí)，介質(zhì)內(nèi)的離子增加，因而加壓后電導(dǎo) 電流大大增加，絕緣電阻大大降低，絕緣電阻值即可靈敏地反映出這些絕緣缺陷， 達(dá)到初步了解試品絕緣狀態(tài)的目的，但由于試品絕緣電阻值不僅決定于試品的受 潮程度及表面受污等情況，而且還與其尺寸、材料、制造工藝、容量等許多復(fù)雜 因素有關(guān)，因此，對(duì)于絕緣電阻的數(shù)值沒有統(tǒng)一的具體規(guī)定。另外，同一被試物 絕緣電阻的數(shù)值受外界因素影響很大，如

4、溫度、濕度等，因此，單從一次測(cè)量結(jié) 果難于判斷絕緣狀態(tài)，必須在相近條件下對(duì)歷次測(cè)量結(jié)果加以比較， 才能進(jìn)行判 斷。2、吸收比 由于電介質(zhì)中存在著吸收現(xiàn)象，在實(shí)際應(yīng)用上把加壓60s測(cè)量的絕緣電阻值與加壓15s測(cè)量的絕緣電阻值的比值，稱為吸收比，即： K=R60/R15對(duì)于吸收比來說，因測(cè)出的是兩個(gè)電阻或兩個(gè)電流的比值，所以其數(shù)值與試品的尺寸、材料、容量等因素?zé)o明顯關(guān)系，且受其他偶然因 素的影響也較小，可以較精確地反映試品絕緣的受潮情況，在絕緣良好的狀態(tài)下， 其泄漏電流一般很小，相對(duì)而言吸收電流卻較大（R15較?。?，吸收比K值就較 大；而當(dāng)絕緣有缺陷時(shí)，電介質(zhì)的極化加強(qiáng)，吸收電流增大，但泄漏電流的

5、增大 卻更顯著（R60 較?。?，K值就減小并趨近于1。所以，根據(jù)吸收比的大小， 特別是把測(cè)量結(jié)果與以前相同情況下所測(cè)得的結(jié)果進(jìn)行比較，就可以判斷絕緣的良好程度，但該項(xiàng)試驗(yàn)僅適用于電容量較大的試品，如變壓器、電纜、電機(jī)等， 對(duì)其他電容量較小的試品，因吸收現(xiàn)象不顯著，則無實(shí)用價(jià)值。二、試驗(yàn)方法（1）斷開試品電源及拆除一切對(duì)外連線，將其接地充分放電，放電時(shí)間不少于1min，對(duì)于電容量較大的試品（如變壓器、電容器、電纜等），放電時(shí)間一般不 少于2min。若遇重復(fù)試驗(yàn)或加過直流高壓后的試品，放電時(shí)間則應(yīng)更長(zhǎng)些。進(jìn) 行放電工作應(yīng)使用絕緣工具（如絕緣棒、絕緣手套、絕緣鉗等），不得用手直接接觸放電導(dǎo)線。（2）

6、用清潔柔軟的布擦去試品表面的污垢，必要時(shí)要先用汽油或其他適當(dāng)?shù)娜?垢劑洗凈套管表面的積污。（3） 將兆歐表水平放置，搖動(dòng)手柄至額定轉(zhuǎn)速（120min），此時(shí)指針應(yīng)指“” ；然后再用導(dǎo)線短接 “火線” （L）與地“地線” （E）端鈕，并輕輕搖動(dòng)手柄，指針應(yīng)指“0 ”位。（4） 將試品的非測(cè)量部分均接地，然后將接地線接于兆歐表的接地端頭“ E上;被測(cè)量部分用絕緣導(dǎo)線上接于兆歐表的火線端頭“L”上（“E”與“L”兩引線不得纏繞在一起）。對(duì)重要的被試品（如發(fā)電機(jī)、變壓器等），或試品表面 泄漏電流較大時(shí)，為避免表面泄漏電流的影響，必須加以屏蔽（可用軟裸線在絕 緣表面纏繞幾圈，其部位就靠近被測(cè)量部分，但不

7、得相碰），并用絕緣導(dǎo)線接于 兆歐表的屏蔽端 “ G”上。（5）驅(qū)動(dòng)兆歐表達(dá)額定轉(zhuǎn)速，待指針穩(wěn)定后，讀取絕緣電阻值。 做吸收比試驗(yàn)時(shí)，為了正確測(cè)量15s和60s的絕緣電阻值，應(yīng)先將兆歐表?yè)u至額定轉(zhuǎn)速后， 用絕緣工具將火線立即接至被試品上，同時(shí)記錄時(shí)間，分別讀取15s和60s的絕緣電阻值。在整個(gè)測(cè)量過程中，兆歐表轉(zhuǎn)速應(yīng)盡可能保持恒定。（6）測(cè)量完畢，仍然要搖動(dòng)兆歐表，使其保持轉(zhuǎn)速，待引線與被試品分開后， 才能停止搖動(dòng)，以防止由于試品電容積聚的電荷反饋放電而損壞兆歐表。7） 試驗(yàn)完畢或重復(fù)試驗(yàn)時(shí)，必須將被試品對(duì)地充分放電，放電時(shí)間至少1 5min。8） 試驗(yàn)完畢或重復(fù)試驗(yàn)時(shí)，必須將被試品對(duì)地充分放電

8、，放電時(shí)間至少1 5min。三、注意事項(xiàng)1）兆歐表接線端柱引出線不要靠在一起。2）測(cè)量時(shí)，兆歐表轉(zhuǎn)速應(yīng)可能保持額定值并維持恒定。3）測(cè)量電容量較大設(shè)備（如大容量的發(fā)電機(jī)、較長(zhǎng)的電纜、電容器等）的絕緣 電阻時(shí)，最初充電電流很大，兆歐表指示數(shù)值很小，這并不表示試品絕緣不良， 須經(jīng)過較長(zhǎng)的時(shí)間才能得到正確的測(cè)量結(jié)果4）如果所測(cè)試品的絕緣電阻過低時(shí)，應(yīng)盡量進(jìn)行分解試驗(yàn)，以找出絕緣電阻最 低的部分5）根據(jù)不同試品及其電壓等級(jí)，選擇使用不同電壓及量程的兆歐表（歷次試驗(yàn) 應(yīng)用同一塊或同型號(hào)的兆歐表）。在測(cè)大容量試品時(shí)，歷次讀數(shù)時(shí)間應(yīng)相同（一 般為1min）。6）陰雨潮濕的氣候及環(huán)境濕度太大時(shí)，不宜進(jìn)行測(cè)量。

9、一般應(yīng)在干燥的晴天，環(huán)境溫度不低于5C時(shí)進(jìn)行。四、影響絕緣電阻的各種因素各種電氣設(shè)備的絕緣電阻值與電壓的作用時(shí)間、 電壓的高低、剩余電荷的大小、 濕度及溫度等因素有關(guān)。1、濕度對(duì)絕緣電阻的影響絕緣物的吸濕量隨濕度而變化。當(dāng)空氣相對(duì)濕度大時(shí)，絕緣物因毛細(xì)管作用吸 收較多的水分，使電導(dǎo)率增加，絕緣電阻降低。另外，空氣相對(duì)濕度對(duì)絕緣物的 表面泄漏電流影響更大，同樣影響測(cè)得的絕緣電阻值。2、溫度對(duì)絕緣電阻的影響絕緣物的絕緣電阻是隨溫度變化而變化的，一般溫度每一個(gè)上升10°C，絕緣電阻約下降0.50.7倍，其變化程度隨絕緣的種類而異。因?yàn)闇囟壬吆?，?質(zhì)內(nèi)部分子和離子的運(yùn)動(dòng)被加速，同時(shí)絕緣內(nèi)

10、部的水分在低溫時(shí)與絕緣物相結(jié) 合，一遇到溫度升高，水分子即向電場(chǎng)兩極伸長(zhǎng)，所以使其電導(dǎo)率增加，絕緣電 阻降低。此外，溫度升高時(shí)絕緣層中的水分會(huì)溶解更多的雜質(zhì)， 也會(huì)增加電導(dǎo)率， 降低絕緣電阻值。對(duì)于A 互感器等電氣設(shè)備，其換算公式為： 式中 R2換算至溫度為t2時(shí)的絕緣電阻， R1溫度為t1時(shí)的絕緣電阻，M Q ;對(duì)于B級(jí)絕緣的發(fā)電機(jī)，一般應(yīng)將測(cè) 75C時(shí)的數(shù)值，其換算公式為為了能將測(cè)量結(jié)果進(jìn)行比較，應(yīng)將有關(guān)的試驗(yàn)結(jié)果換算至同一溫度。 級(jí)絕緣的變壓器、R2=R110x (t1 12)a =1/40。M Q ;a 絕緣物的溫度系數(shù)， 得的絕緣電阻換算至接近運(yùn)行狀態(tài)溫度式中R75C溫度為75C時(shí)的

11、絕緣電阻，Rt溫度為t C時(shí)的絕緣電阻，M Q;t 測(cè)量時(shí)的溫度，C。應(yīng)指出的是，這種換算是近似的，最好是在相近的溫度下做試驗(yàn)。絕緣的吸收比也是隨溫度變化的，一般當(dāng)溫度升高時(shí)，受潮絕緣的吸收比會(huì) 有不同程度的降低。但對(duì)于干燥的絕緣，吸收比受溫度變化的影響并不明顯。第三節(jié)泄漏電流試驗(yàn)直流泄漏電流試驗(yàn)是測(cè)量被試物在不同直流電壓作用下的直流泄漏電流值。 泄漏電流試驗(yàn)與測(cè)量絕緣電阻的原理基本相同， 不同之處在于：泄漏電流試驗(yàn) 中所用的直流電源一般均由高壓整流設(shè)備供給，電壓高并可任意調(diào)節(jié)，并用微安表來指示泄漏電流值；對(duì)不同電壓等級(jí)的被試物，施以相應(yīng)的試驗(yàn)電壓，可以 更有效地檢測(cè)出絕緣受潮的情況和局部缺陷

12、 (能靈敏地反應(yīng)瓷質(zhì)絕緣的裂紋、 夾 層絕緣的內(nèi)部受潮及局部松散斷裂、絕緣油劣化、絕緣的沿面炭化等)；在試驗(yàn)過程中要根據(jù)微安表的指示，隨時(shí)了解絕緣狀況。對(duì)于絕緣良好的絕緣物，其泄漏電流與外加直流電壓應(yīng)是線性關(guān)系， 但大量 實(shí)驗(yàn)證明，泄漏電流與外施直流電壓僅能在一定有電壓范圍內(nèi)保持近似的線性關(guān) 系；當(dāng)直流電壓達(dá)到一定程度時(shí)，泄漏電流開始不線性地上升，絕緣電阻值隨之 下降；當(dāng)直流電壓超過一定值后，泄漏電流將急劇上升，絕緣電阻值急劇下降， 最后導(dǎo)致絕緣破壞，發(fā)生擊穿。在實(shí)際試驗(yàn)中，所加的直流電壓應(yīng)選擇在使其伏 安特性近似于直線。當(dāng)絕緣全部或局部有缺陷或者受潮時(shí)，泄漏電流將急劇增加， 其伏安特性也就不

13、再呈直線了。因此，通過試驗(yàn)可以檢出被試物有無絕緣或受潮， 特別是在發(fā)現(xiàn)絕緣的局部缺陷方面，此項(xiàng)試驗(yàn)更有其特殊意義。泄漏電流試驗(yàn)時(shí)的吸收現(xiàn)象與絕緣電阻試驗(yàn)時(shí)一樣， 具有良好絕緣的大電 容量試品的吸收現(xiàn)象十分顯著，泄漏電流將隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而下降。 如果在一定電壓下沒有吸收現(xiàn)象，并且泄漏電流反而隨著作用時(shí)間的加長(zhǎng)而上升，甚至微安表的指示擺動(dòng)或跳動(dòng)，則表明異常，應(yīng)查明原因。1、試驗(yàn)接線及設(shè)備儀器通通常用字半波整流獲得直流高壓。整流設(shè)備主要由升壓變壓器、整流元件和 測(cè)量?jī)x表組成，其中整流元件可采用高壓硅堆，硅堆置于高壓側(cè)。根據(jù)微安表的 位置，主要分為：低壓接線法和高壓接線法。低壓接線法一一將微安表接在試

14、驗(yàn)變壓器高壓繞組的尾部接線端。由于微安 表處于低壓側(cè)，讀表比較安全方便，但無法消除絕緣表面的泄漏電流和高壓引線 的電暈電流所產(chǎn)生的測(cè)量誤差，因此，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)多采用高壓法進(jìn)行。高壓接線法一一將微安表接在試品前。這種接線法，由于微安表牌高壓側(cè)， 放在屏蔽架上，并通過屏蔽線與試品的屏蔽環(huán)（濕度不大時(shí)，可以不設(shè)，而空置 在試品側(cè)）相連，這樣就避免了接線的測(cè)量誤差。但由于微安表處于高壓側(cè)，則 會(huì)給讀數(shù)帶來不便。2、試驗(yàn)步驟（1）接線完成后須由工作負(fù)責(zé)人檢查，檢查內(nèi)容包括試驗(yàn)接線有無錯(cuò)誤，各儀 表量程是否合適，試驗(yàn)儀器現(xiàn)場(chǎng)儀表布局是否合理，試驗(yàn)人員的位置是否正確。（2）將被試品充分放電，指示儀表調(diào)零，調(diào)壓器

15、置零位。（3）測(cè)量電源電壓值并分清電源的火、地線，電源火、地線應(yīng)與單相調(diào)壓器的 對(duì)應(yīng)端子相接。（4）合上電源刀閘，給升壓回路加電，然后用單相調(diào)壓器逐步升壓至預(yù)先確定 的試驗(yàn)電壓值。按被試品要求的停留時(shí)間，讀取泄漏電流值。（5）加壓過程中，根據(jù)微安表的指示情況應(yīng)采取的相應(yīng)措施為：1）指針抖動(dòng)?？赡苁俏脖碛薪涣鞣至客ㄟ^，若影響讀出數(shù)值，應(yīng)檢查微安表 保護(hù)回路中的濾波元件是否完好。2）指針周期性擺動(dòng)?？赡苁腔芈分写嬖诜闯潆娛贡辉嚻樊a(chǎn)生周期性放電，應(yīng)查 明原因，予以解決。3）若向大沖擊，可能是回路中或試品出現(xiàn)閃絡(luò)或內(nèi)部斷續(xù)放電引起，應(yīng)查明原 因，經(jīng)處理后再做試驗(yàn)。4）指示值過大。可能是試驗(yàn)設(shè)備或儀器

16、的狀況和屏蔽不良。在排除或扣除不帶 試品的泄漏電流值后，才能對(duì)試品做出正確的評(píng)價(jià)。5）指示值過小?？赡苁窃囼?yàn)接線錯(cuò)誤或?qū)嶋H所加直流試驗(yàn)電壓不足。應(yīng)改正接 線或核實(shí)試品上的電壓后，確定是否升壓。6）試驗(yàn)完畢，應(yīng)先將升壓回路中的單相調(diào)壓器退回零位并切斷電源。7）每次試驗(yàn)后，必須將被試品先經(jīng)電阻對(duì)地放電， 然后對(duì)地直接放電。放電時(shí), 應(yīng)使用絕緣棒，并可根據(jù)被試品放電火花的大小，大概了解其絕緣的狀況。8）再次試驗(yàn)前，必須檢查接地線是否已從被試品上移開。3、影響泄漏電流的因素（1）高壓連接導(dǎo)線對(duì)泄漏電流的影響。由于接往被試品的高壓連接導(dǎo)線暴露在 空氣中，當(dāng)曲率半徑較小處的電場(chǎng)強(qiáng)度高于 20kV/cm時(shí)，

17、沿導(dǎo)線表面的空氣將發(fā) 生游離，對(duì)地產(chǎn)生一定的泄漏電流，因此，影響測(cè)量結(jié)果。增加高壓導(dǎo)線直徑、 減少尖端及增加對(duì)地距離、縮短連接導(dǎo)線長(zhǎng)度、采用屏蔽都可以減少這種影響。(2) 表面泄漏電流的影響。泄漏電流可分為兩種，體積泄漏電流和表面泄漏電 流。表面泄漏電流的大小，主要決定于被試品的表面情況，如表面臟污和受潮等， 并不反映絕緣內(nèi)部的狀況，不會(huì)降低電氣強(qiáng)度。在泄漏電流試驗(yàn)中，所要測(cè)量的 是何種泄漏電流。在惡劣條件下，表面泄漏電流要比體積泄漏電流大很多， 將使 試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生很大誤差，為了獲得比較正確的試驗(yàn)結(jié)果，必須采用加屏蔽的辦法， 以消除表面泄漏電流的影響。(3) 溫度的影響。直流泄漏電流試驗(yàn)同絕緣

18、電阻試驗(yàn)一樣溫度對(duì)試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生的影響極為顯著。對(duì)于B級(jí)絕緣的發(fā)電機(jī)來說，當(dāng)溫度每增高 10 C，泄漏電 流約增加0.6倍，故對(duì)任何溫度下的泄漏電流值，應(yīng)用下式換算至75 C時(shí)的泄漏 電流式中t試驗(yàn)時(shí)被試物的溫度；It溫度為t C時(shí)的泄漏電流值。對(duì)于A級(jí)絕緣的被試品，可用下式換算：式中a 溫度系數(shù)，a =0.050.06/C;It1溫度為t1時(shí)的泄漏電流；It2換算至溫度為t2時(shí)的泄漏電流；最好在被試品溫度為 3080 C時(shí)，進(jìn)行泄漏電流試驗(yàn)。因?yàn)樵谶@樣的溫度范圍 內(nèi)，泄漏電流的變化較為明顯。在低溫時(shí)變化較小，故應(yīng)在電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)剛停下后的 熱狀態(tài)下進(jìn)行試驗(yàn)。在低溫下，尤其是在零度以下測(cè)量泄漏電流， 是得不到正確 結(jié)果的。第四節(jié)介質(zhì)損耗的測(cè)量絕緣中的介質(zhì)損耗是以介質(zhì)損失角的正切值 tg S表示的。介質(zhì)損失角的正切值 tgS是在交流電壓下，電介質(zhì)中的電流有功分量與無功分量的比值，是一個(gè)無量 綱的數(shù)。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