電氣設備交接試驗項目及方法

1、絕緣試驗第1節(jié) 絕緣電阻和吸收比試驗 測量設備的絕緣電阻，是檢查其絕緣狀態(tài)最簡便的輔助方法在現(xiàn)場普遍采用兆歐表來測量絕緣電阻，由于選用的兆歐表電壓低于被試物的工作電壓，因此，此項試驗屬于非破壞性試驗，操作安全、簡便。由所測得的絕緣電阻值可發(fā)現(xiàn)影響電氣設備絕緣的異物，絕緣局部或整體受潮和臟污，絕緣油嚴重老化，絕緣擊穿和嚴重熱老化等缺陷，因此，測量絕緣電阻是電氣安裝、檢修、運行過程中，試驗人員都應掌握的基本方法。 1、 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（或稱電導電流）之比，即 R= U / Ie 如果施加的直流電壓超過絕緣體的臨界電壓值，

2、就會產(chǎn)生電導電流，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，使用時應根據(jù)不同電壓等級的絕緣選用。 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，會產(chǎn)生多種極化，并從極化開始到完成，需要一定的時間，通常利用絕緣的絕緣電阻隨時間變化的關系，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，即隨著加壓時間的增長，這 3 種電流值的總和下降，而絕緣電阻值相應地增大，對于具有夾層絕緣（如變壓器、電纜、電機等）的大容量設備，這種吸

3、收現(xiàn)象就更明顯。，因為總電流隨時間衰減，經(jīng)過一定時間后，才趨于電導電流的數(shù)值，所以，通常要求在加壓1min后，讀取兆歐表的數(shù)值，才能代表真實的絕緣電阻值。 當試品絕緣受潮、臟污或有貫穿性缺陷時，介質(zhì)內(nèi)的離子增加，因而加壓后電導電流大大增加，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、容量等許多復雜因素有關，因此，對于絕緣電阻的數(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，如溫度、濕度等，因此，單從一次測量結(jié)果難于判斷絕緣狀態(tài)，必

4、須在相近條件下對歷次測量結(jié)果加以比較，才能進行判斷。 2、吸收比 由于電介質(zhì)中存在著吸收現(xiàn)象，在實際應用上把加壓60s 測量的絕緣電阻值與加壓15s測量的絕緣電阻值的比值，稱為吸收比，即： K=R60/R15 對于吸收比來說，因測出的是兩個電阻或兩個電流的比值，所以其數(shù)值與試品的尺寸、材料、容量等因素無明顯關系，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，相對而言吸收電流卻較大（R15較小），吸收比 K值就較大；而當絕緣有缺陷時，電介質(zhì)的極化加強，吸收電流增大，但泄漏電流的增大卻更顯著（R60 較?。?，K 值就減小并趨近于 1 。所

5、以，根據(jù)吸收比的大小，特別是把測量結(jié)果與以前相同情況下所測得的結(jié)果進行比較，就可以判斷絕緣的良好程度，但該項試驗僅適用于電容量較大的試品，如變壓器、電纜、電機等，對其他電容量較小的試品，因吸收現(xiàn)象不顯著，則無實用價值。 2、 試驗方法 （1） 斷開試品電源及拆除一切對外連線，將其接地充分放電，放電時間不少于 1min，對于電容量較大的試品（如變壓器、電容器、電纜等），放電時間一般不少于 2min。若遇重復試驗或加過直流高壓后的試品，放電時間則應更長些。進行放電工作應使用絕緣工具（如絕緣棒、絕緣手套、絕緣鉗等），不得用手直接接觸放電導線。（2） 用清潔柔軟的布擦去試品表面的污垢，必要時要先用汽油

6、或其他適當?shù)娜ス竸┫磧籼坠鼙砻娴姆e污。（3） 將兆歐表水平放置，搖動手柄至額定轉(zhuǎn)速（120min），此時指針應指 “ ” ；然后再用導線短接 “ 火線 ” （L）與地 “ 地線 ” （E）端鈕，并輕輕搖動手柄，指針應指 “ 0 ” 位。（4） 將試品的非測量部分均接地，然后將接地線接于兆歐表的接地端頭 “E” 上；被測量部分用絕緣導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）。對重要的被試品（如發(fā)電機、變壓器等），或試品表面泄漏電流較大時，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，其部位就靠近被測量部分，但不得相碰），并用絕緣導

7、線接于兆歐表的屏蔽端 “G” 上。 （5） 驅(qū)動兆歐表達額定轉(zhuǎn)速，待指針穩(wěn)定后，讀取絕緣電阻值。 做吸收比試驗時，為了正確測量15s 和60s 的絕緣電阻值，應先將兆歐表搖至額定轉(zhuǎn)速后，用絕緣工具將火線立即接至被試品上，同時記錄時間，分別讀取15s 和60s 的絕緣電阻值。在整個測量過程中，兆歐表轉(zhuǎn)速應盡可能保持恒定。（6） 測量完畢，仍然要搖動兆歐表，使其保持轉(zhuǎn)速，待引線與被試品分開后，才能停止搖動，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） 試驗完畢或重復試驗時，必須將被試品對地充分放電，放電時間至少15min。 （8） 試驗完畢或重復試驗時，必須將被試品對地充分放電，放電時

8、間至少15min。 3、 注意事項 1） 兆歐表接線端柱引出線不要靠在一起。 2） 測量時，兆歐表轉(zhuǎn)速應可能保持額定值并維持恒定。 3） 測量電容量較大設備（如大容量的發(fā)電機、較長的電纜、電容器等）的絕緣電阻時，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)過較長的時間才能得到正確的測量結(jié)果4） 如果所測試品的絕緣電阻過低時，應盡量進行分解試驗，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，選擇使用不同電壓及量程的兆歐表（歷次試驗應用同一塊或同型號的兆歐表）。在測大容量試品時，歷次讀數(shù)時間應相同（一般為1min）。 6） 陰雨潮濕的氣候及環(huán)境濕度太大時，不宜進行測

9、量。一般應在干燥的晴天，環(huán)境溫度不低于 5時進行。 4、 影響絕緣電阻的各種因素 各種電氣設備的絕緣電阻值與電壓的作用時間、電壓的高低、剩余電荷的大小、濕度及溫度等因素有關。1、 濕度對絕緣電阻的影響 絕緣物的吸濕量隨濕度而變化。當空氣相對濕度大時，絕緣物因毛細管作用吸收較多的水分，使電導率增加，絕緣電阻降低。另外，空氣相對濕度對絕緣物的表面泄漏電流影響更大，同樣影響測得的絕緣電阻值。2、 溫度對絕緣電阻的影響 絕緣物的絕緣電阻是隨溫度變化而變化的，一般溫度每一個上升10，絕緣電阻約下降 0.50.7倍，其變化程度隨絕緣的種類而異。因為溫度升高后，介質(zhì)內(nèi)部分子和離子的運動被加速，同時絕緣內(nèi)部的

10、水分在低溫時與絕緣物相結(jié)合，一遇到溫度升高，水分子即向電場兩極伸長，所以使其電導率增加，絕緣電阻降低。此外，溫度升高時絕緣層中的水分會溶解更多的雜質(zhì)，也會增加電導率，降低絕緣電阻值。 為了能將測量結(jié)果進行比較，應將有關的試驗結(jié)果換算至同一溫度。 對于 A 級絕緣的變壓器、互感器等電氣設備，其換算公式為： R2=R110（t1t2） 式中 R2換算至溫度為t2時的絕緣電阻，M； R1溫度為t1時的絕緣電阻，M； 絕緣物的溫度系數(shù)，=140。 對于 B 級絕緣的發(fā)電機，一般應將測得的絕緣電阻換算至接近運行狀態(tài)溫度75時的數(shù)值，其換算公式為 式中 R75溫度為75時的絕緣電阻，M； Rt溫度為t時的

11、絕緣電阻，M； t測量時的溫度，。 應指出的是，這種換算是近似的，最好是在相近的溫度下做試驗。 絕緣的吸收比也是隨溫度變化的，一般當溫度升高時，受潮絕緣的吸收比會有不同程度的降低。但對于干燥的絕緣，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 直流泄漏電流試驗是測量被試物在不同直流電壓作用下的直流泄漏電流值。泄漏電流試驗與測量絕緣電阻的原理基本相同，不同之處在于：泄漏電流試驗中所用的直流電源一般均由高壓整流設備供給，電壓高并可任意調(diào)節(jié)，并用微安表來指示泄漏電流值；對不同電壓等級的被試物，施以相應的試驗電壓，可以更有效地檢測出絕緣受潮的情況和局部缺陷（能靈敏地反應瓷質(zhì)絕緣的裂紋、夾層絕

12、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）；在試驗過程中要根據(jù)微安表的指示，隨時了解絕緣狀況。對于絕緣良好的絕緣物，其泄漏電流與外加直流電壓應是線性關系，但大量實驗證明，泄漏電流與外施直流電壓僅能在一定有電壓范圍內(nèi)保持近似的線性關系；當直流電壓達到一定程度時，泄漏電流開始不線性地上升，絕緣電阻值隨之下降；當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，最后導致絕緣破壞，發(fā)生擊穿。在實際試驗中，所加的直流電壓應選擇在使其伏安特性近似于直線。當絕緣全部或局部有缺陷或者受潮時，泄漏電流將急劇增加，其伏安特性也就不再呈直線了。因此，通過試驗可以檢出被試物有無絕緣或受潮，

13、特別是在發(fā)現(xiàn)絕緣的局部缺陷方面，此項試驗更有其特殊意義。 泄漏電流試驗時的吸收現(xiàn)象與絕緣電阻試驗時一樣，具有良好絕緣的大電容量試品的吸收現(xiàn)象十分顯著，泄漏電流將隨著時間的延長而下降。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間的加長而上升，甚至微安表的指示擺動或跳動，則表明異常，應查明原因。1、 試驗接線及設備儀器 通通常用字半波整流獲得直流高壓。整流設備主要由升壓變壓器、整流元件和測量儀表組成，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。 低壓接線法將微安表接在試驗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

14、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)生的測量誤差，因此，現(xiàn)場試驗多采用高壓法進行。 高壓接線法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，可以不設，而空置在試品側(cè)）相連，這樣就避免了接線的測量誤差。但由于微安表處于高壓側(cè)，則會給讀數(shù)帶來不便。 2、試驗步驟 （1） 接線完成后須由工作負責人檢查，檢查內(nèi)容包括試驗接線有無錯誤，各儀表量程是否合適，試驗儀器現(xiàn)場儀表布局是否合理，試驗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)壓器置零位。 （3） 測量電源電壓值并分清電源的火、地線，電源火、地線應與

15、單相調(diào)壓器的對應端子相接。 （4） 合上電源刀閘，給升壓回路加電，然后用單相調(diào)壓器逐步升壓至預先確定的試驗電壓值。按被試品要求的停留時間，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采取的相應措施為：1） 指針抖動?？赡苁俏脖碛薪涣鞣至客ㄟ^，若影響讀出數(shù)值，應檢查微安表保護回路中的濾波元件是否完好。2） 指針周期性擺動?？赡苁腔芈分写嬖诜闯潆娛贡辉嚻樊a(chǎn)生周期性放電，應查明原因，予以解決。 3） 若向大沖擊，可能是回路中或試品出現(xiàn)閃絡或內(nèi)部斷續(xù)放電引起，應查明原因，經(jīng)處理后再做試驗。4） 指示值過大。可能是試驗設備或儀器的狀況和屏蔽不良。在排除或扣除不帶試品的泄漏電流值后，才能對

16、試品做出正確的評價。5） 指示值過小?？赡苁窃囼灲泳€錯誤或?qū)嶋H所加直流試驗電壓不足。應改正接線或核實試品上的電壓后，確定是否升壓。 6） 試驗完畢，應先將升壓回路中的單相調(diào)壓器退回零位并切斷電源。 7） 每次試驗后，必須將被試品先經(jīng)電阻對地放電，然后對地直接放電。放電時，應使用絕緣棒，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） 高壓連接導線對泄漏電流的影響。由于接往被試品的高壓連接導線暴露在空氣中，當曲率半徑較小處的電場強度高于20kV/cm時，沿導線表面的空氣將發(fā)生游離，對地產(chǎn)生一定的泄漏電流，

17、因此，影響測量結(jié)果。增加高壓導線直徑、減少尖端及增加對地距離、縮短連接導線長度、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，不會降低電氣強度。在泄漏電流試驗中，所要測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，將使試驗結(jié)果產(chǎn)生很大誤差，為了獲得比較正確的試驗結(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。直流泄漏電流試驗同絕緣電阻試驗一樣溫度對試驗結(jié)果產(chǎn)生的影響極為顯著。對于B級絕緣的發(fā)電機

18、來說，當溫度每增高 10 ，泄漏電流約增加0.6倍，故對任何溫度下的泄漏電流值，應用下式換算至75時的泄漏電流 式中 t試驗時被試物的溫度； It溫度為t時的泄漏電流值。 對于A級絕緣的被試品，可用下式換算： 式中 溫度系數(shù)，=0.050.06/； It1溫度為t1時的泄漏電流； It2 換算至溫度為t2時的泄漏電流； 最好在被試品溫度為3080時，進行泄漏電流試驗。因為在這樣的溫度范圍內(nèi)，泄漏電流的變化較為明顯。在低溫時變化較小，故應在電機運轉(zhuǎn)剛停下后的熱狀態(tài)下進行試驗。在低溫下，尤其是在零度以下測量泄漏電流，是得不到正確結(jié)果的。 第4節(jié) 介質(zhì)損耗的測量 絕緣中的介質(zhì)損耗是以介質(zhì)損失角的正切值tg表示的。介質(zhì)損失角的正切值tg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