第3章 電氣設(shè)備的絕緣試驗

1、第第3章章 電氣設(shè)備的絕緣試驗電氣設(shè)備的絕緣試驗 3.1 絕緣電阻及吸收比的測量絕緣電阻及吸收比的測量3.2 泄漏電流的測量泄漏電流的測量3.3 介質(zhì)損失角介質(zhì)損失角tan的測量的測量3.4 局部放電的測量局部放電的測量3.5 絕緣油的氣相色譜分析絕緣油的氣相色譜分析3.6 交流耐壓試驗交流耐壓試驗 3.7 直流耐壓試驗直流耐壓試驗3.8 各種試驗方法的特點各種試驗方法的特點3.9 絕緣在線監(jiān)測絕緣在線監(jiān)測3.10 試驗記錄、試驗報告及試驗結(jié)果分析試驗記錄、試驗報告及試驗結(jié)果分析 缺陷產(chǎn)生根源缺陷產(chǎn)生根源制造或修理過程中潛伏下來的制造或修理過程中潛伏下來的運輸及保管過程中形成的運輸及保管過程中

2、形成的運行中絕緣老化發(fā)展起來的運行中絕緣老化發(fā)展起來的缺陷分類缺陷分類局部性（集中性）缺陷局部性（集中性）缺陷整體性（分布性）缺陷整體性（分布性）缺陷預(yù)防性試驗方法的分類：預(yù)防性試驗方法的分類：a. 破壞性試驗，或叫耐壓試驗。破壞性試驗，或叫耐壓試驗。b. 非破壞性試驗（在較低的電壓下或用其它不會損傷絕緣非破壞性試驗（在較低的電壓下或用其它不會損傷絕緣的辦法來測量絕緣的各種特性，從而判斷絕緣的內(nèi)部缺陷）的辦法來測量絕緣的各種特性，從而判斷絕緣的內(nèi)部缺陷） 破壞性試驗和非破壞性試驗各有其特點，所反映的絕緣破壞性試驗和非破壞性試驗各有其特點，所反映的絕緣缺陷的性質(zhì)是不同的，且對不同的絕緣結(jié)構(gòu)和材料

3、的有效缺陷的性質(zhì)是不同的，且對不同的絕緣結(jié)構(gòu)和材料的有效性也不一樣。性也不一樣。電氣設(shè)備絕緣缺陷的分類：電氣設(shè)備絕緣缺陷的分類： 集中性缺陷（例如懸式絕緣子的瓷質(zhì)開裂；發(fā)電機絕緣集中性缺陷（例如懸式絕緣子的瓷質(zhì)開裂；發(fā)電機絕緣局部磨損、擠壓破裂；電纜絕緣逐漸損壞等）局部磨損、擠壓破裂；電纜絕緣逐漸損壞等）b. 分布式缺陷（電氣設(shè)備整體絕緣性能下降，如電機、變分布式缺陷（電氣設(shè)備整體絕緣性能下降，如電機、變壓器、套管中有機絕緣材料的受潮、老化、變質(zhì)）壓器、套管中有機絕緣材料的受潮、老化、變質(zhì)） 集中性的缺陷3.1 絕緣電阻及吸收比的測量絕緣電阻及吸收比的測量3.1.1 絕緣電阻的測量絕緣電阻的測

4、量規(guī)定以加壓1min時測定的電阻值作為被試品的 -絕緣電阻絕緣電阻 作用：作用： 能發(fā)現(xiàn)絕緣受潮或有集中性的導(dǎo)電通道、表面臟污、絕緣油劣化、絕緣擊穿和絕緣老化等。兆歐表的原理兆歐表的原理 直流輸出電壓：直流輸出電壓：250V、500V、1000V、2500V、5000V試驗接線試驗接線L接被試品的高壓導(dǎo)體接被試品的高壓導(dǎo)體E接被試品外殼或地接被試品外殼或地 G接被試品的屏蔽環(huán)或屏蔽電極接被試品的屏蔽環(huán)或屏蔽電極 測量電力電纜絕緣電阻的試驗接線測量電力電纜絕緣電阻的試驗接線 2. 試驗方法和影響測量結(jié)果的因素試驗方法和影響測量結(jié)果的因素（1）為了避免被試品上可能存留殘余電荷而造成誤差，試驗）為了

5、避免被試品上可能存留殘余電荷而造成誤差，試驗前應(yīng)將試品接地放電一段時間；前應(yīng)將試品接地放電一段時間；（2）試驗時，將被試品接于）試驗時，將被試品接于L、E之間，如果被試品表面的之間，如果被試品表面的泄漏電流較大，為避免表面泄漏電流的影響，必須加以屏蔽，泄漏電流較大，為避免表面泄漏電流的影響，必須加以屏蔽，屏蔽線應(yīng)接在兆歐表屏蔽端屏蔽線應(yīng)接在兆歐表屏蔽端G上；上；（3）驅(qū)動兆歐表達到額定轉(zhuǎn)速，并保持恒定；）驅(qū)動兆歐表達到額定轉(zhuǎn)速，并保持恒定；（4）測量吸收比時，先驅(qū)動兆歐表達額定轉(zhuǎn)速，待指針指到）測量吸收比時，先驅(qū)動兆歐表達額定轉(zhuǎn)速，待指針指到時，用絕緣工具將火線迅速接至試品上，同時記錄時間，時

6、，用絕緣工具將火線迅速接至試品上，同時記錄時間，分別讀取分別讀取15s和和60s的絕緣電阻值；的絕緣電阻值；（5）測試時必須記錄溫度。）測試時必須記錄溫度。 雙層介質(zhì)的吸收現(xiàn)象雙層介質(zhì)的吸收現(xiàn)象A1C2C1R2R1U2UKU雙層介質(zhì)的等值電路雙層介質(zhì)的等值電路 gIgIiot吸收曲線吸收曲線 211212120CCtUUUUCCCC：12121212RRtUUUUR RR R：121212()R RCCRR陰影部分的面積為絕緣在充電過程陰影部分的面積為絕緣在充電過程中逐漸中逐漸“吸收吸收”的電荷。的電荷。這種逐漸這種逐漸“吸收吸收”電荷的現(xiàn)象叫做電荷的現(xiàn)象叫做“吸收現(xiàn)象吸收現(xiàn)象”，對應(yīng)的電流稱

7、為吸，對應(yīng)的電流稱為吸收電流。它是由于介質(zhì)中偶極子逐收電流。它是由于介質(zhì)中偶極子逐漸轉(zhuǎn)向，并沿電場方向排列而產(chǎn)生漸轉(zhuǎn)向，并沿電場方向排列而產(chǎn)生的。的。 3.1.2 吸收比的測量吸收比的測量組合絕緣和層式絕緣結(jié)構(gòu)的電氣設(shè)備，在組合絕緣和層式絕緣結(jié)構(gòu)的電氣設(shè)備，在直流電壓下均有明顯的直流電壓下均有明顯的吸收現(xiàn)象吸收現(xiàn)象，即電路即電路中的電流隨時間中的電流隨時間而衰減。而衰減。 12222211222121222211221212122222112221212121222211()()()()()+()() ()()(gtCtRgatCRgaaUIRRduCR CR CiCUedtCCR RuU R

8、 CR CUieRRRCCRRRiIiU R CR CUiiieRRCCRRR RiIiU R CR CiC流過外回路的電流傳導(dǎo)電流吸收電流2121212) ()teCRRR R當(dāng)試品絕緣比較均勻時，有當(dāng)試品絕緣比較均勻時，有 ，則吸收電流甚小，吸收現(xiàn)象不明顯。，則吸收電流甚小，吸收現(xiàn)象不明顯。當(dāng)試品絕緣很不均勻時，當(dāng)試品絕緣很不均勻時， ，則吸收電流較大，吸收現(xiàn)象很明顯。，則吸收電流較大，吸收現(xiàn)象很明顯。1122RCR C1122RCR CA1C2C1R2R1U2UKU雙層介質(zhì)的等值電路雙層介質(zhì)的等值電路 606015156015URIIKURII吸收比： 當(dāng)絕緣受潮或有缺陷時，電流的吸收現(xiàn)

9、象不明顯，總當(dāng)絕緣受潮或有缺陷時，電流的吸收現(xiàn)象不明顯，總電流隨時間下降較緩慢，而試品的絕緣電阻與電流成反比。電流隨時間下降較緩慢，而試品的絕緣電阻與電流成反比。因此，根據(jù)的變化，就可以初步判斷絕緣的狀況。因此，根據(jù)的變化，就可以初步判斷絕緣的狀況。 顯然，對于不均勻試品的絕緣，如果絕緣狀況良好，則吸收現(xiàn)象明顯，值遠大于1；如果絕緣嚴(yán)重受潮，由于Ig大增，Ia迅速衰減，K值接近于1。 1.3K 1.3K 絕緣正常絕緣正常絕緣可能受潮絕緣可能受潮極化指數(shù)極化指數(shù) 101RPR定義：定義：t=10min和和t=1min時的絕緣電阻的比值時的絕緣電阻的比值 如絕緣良好，如絕緣良好，P則值應(yīng)大于某一定

10、值則值應(yīng)大于某一定值 特點：特點：測量吸收比與測量絕緣電阻相似，但它所加的直流電壓高的多，可以發(fā)現(xiàn)兆歐表測量絕緣電阻不能發(fā)現(xiàn)的某些缺陷。高電壓工程基礎(chǔ)高電壓工程基礎(chǔ)6.2 泄漏電流的測量泄漏電流的測量測量泄漏電流的電路圖測量泄漏電流的電路圖T.O.被試品；被試品；H高電位電極；高電位電極；L低電位電極；低電位電極；A直流電位表；直流電位表；R保護電阻；保護電阻；P放電管；放電管；T.O.AHLSPKRC某設(shè)備絕緣的泄漏電流曲線某設(shè)備絕緣的泄漏電流曲線曲線曲線1：絕緣良好；曲線：絕緣良好；曲線2：絕緣受潮；：絕緣受潮；曲線曲線3：絕緣中有未貫通的集中性缺陷；：絕緣中有未貫通的集中性缺陷；曲線曲線

11、4：絕緣有擊穿的危險：絕緣有擊穿的危險高電壓工程基礎(chǔ)高電壓工程基礎(chǔ)11010101101010DIIII（加上電壓 分鐘后的電流）極化指數(shù)（加上電壓分鐘后的電流）（加上電壓分鐘后的電流）泄漏指數(shù)（開始放電分鐘后的電流） 絕緣材料受潮后，與吸收電流相比，泄漏電流會增加。絕緣材料受潮后，與吸收電流相比，泄漏電流會增加。當(dāng)介質(zhì)上所加電壓去掉后，介質(zhì)放電會出現(xiàn)吸收過程類似的當(dāng)介質(zhì)上所加電壓去掉后，介質(zhì)放電會出現(xiàn)吸收過程類似的過程，但沒有泄漏電流現(xiàn)象。由此可根據(jù)下面的極化指數(shù)和過程，但沒有泄漏電流現(xiàn)象。由此可根據(jù)下面的極化指數(shù)和泄漏指數(shù)來判斷受潮程度。泄漏指數(shù)來判斷受潮程度。 對于旋轉(zhuǎn)電機，如果極化指數(shù)

12、小于對于旋轉(zhuǎn)電機，如果極化指數(shù)小于1.5，泄漏指數(shù)大于，泄漏指數(shù)大于30，就可以判定為受潮。，就可以判定為受潮。高電壓工程基礎(chǔ)高電壓工程基礎(chǔ)測量泄漏電流應(yīng)注意的事項：測量泄漏電流應(yīng)注意的事項：（1）電壓的穩(wěn)定性）電壓的穩(wěn)定性 直流電壓的脈動系數(shù)不大于直流電壓的脈動系數(shù)不大于3%，電壓降落盡可能低。，電壓降落盡可能低。（2）測量儀表的保護測量儀表的保護（3）雜散電流造成的誤差）雜散電流造成的誤差 要求直流高壓部分不發(fā)生電暈，或者高壓引線采用屏蔽線，要求直流高壓部分不發(fā)生電暈，或者高壓引線采用屏蔽線，被試品的低壓極和測量裝置用接地屏蔽籠屏蔽起來。被試品的低壓極和測量裝置用接地屏蔽籠屏蔽起來。（4）

13、被試品的接地）被試品的接地 有些設(shè)備一端必須直接接地，測量系統(tǒng)串接在高壓側(cè)回路中。有些設(shè)備一端必須直接接地，測量系統(tǒng)串接在高壓側(cè)回路中。應(yīng)將測量系統(tǒng)放在屏蔽籠中，盡可能將試品的高壓極和引線應(yīng)將測量系統(tǒng)放在屏蔽籠中，盡可能將試品的高壓極和引線屏蔽起來，并與電源側(cè)的高壓引線連接于屏蔽起來，并與電源側(cè)的高壓引線連接于A處。處。3.1.3 測量絕緣電阻的規(guī)定測量絕緣電阻的規(guī)定1) 測試前應(yīng)先拆除被試品的電源及對外的一切連線，將其接測試前應(yīng)先拆除被試品的電源及對外的一切連線，將其接 地，并充分放電。地，并充分放電。2) 測試時保持手搖發(fā)電機手柄的轉(zhuǎn)速均勻，大約每分鐘測試時保持手搖發(fā)電機手柄的轉(zhuǎn)速均勻，大

14、約每分鐘120轉(zhuǎn)，待轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后，接上被試品，待指針讀數(shù)穩(wěn)定后，開始轉(zhuǎn)，待轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后，接上被試品，待指針讀數(shù)穩(wěn)定后，開始讀數(shù)。讀數(shù)。3) 測試完畢后，先斷開接線端測試完畢后，先斷開接線端L，再停止搖手柄，再停止搖手柄M，以免被，以免被試品電容在測量時充電電荷經(jīng)兆歐表放電而損壞兆歐表。這試品電容在測量時充電電荷經(jīng)兆歐表放電而損壞兆歐表。這一點在測試大電容量設(shè)備時更要注意。一點在測試大電容量設(shè)備時更要注意。 4) 測量時記錄溫度，不同溫度下的測量值應(yīng)換算到同一溫度測量時記錄溫度，不同溫度下的測量值應(yīng)換算到同一溫度下方可比較。下方可比較。5) 兆歐表的線路端子與接地端子引出線不要靠在一起，接線兆歐表的

15、線路端子與接地端子引出線不要靠在一起，接線路端的導(dǎo)線不可放在地上。路端的導(dǎo)線不可放在地上。6) 為消除殘余電荷的影響，試驗前應(yīng)將被試品充分放電，大為消除殘余電荷的影響，試驗前應(yīng)將被試品充分放電，大電容量設(shè)備放電時間至少需要電容量設(shè)備放電時間至少需要510min。3.1.4 影響測量絕緣電阻的因素影響測量絕緣電阻的因素 溫度的影響溫度的影響2. 濕度及表面臟污的影響濕度及表面臟污的影響 相對濕度相對濕度絕緣吸收水分絕緣吸收水分表面形成水膜表面形成水膜絕緣電阻絕緣電阻溫度溫度離子數(shù)離子數(shù)離子運動速度離子運動速度電導(dǎo)電流電導(dǎo)電流絕緣電阻絕緣電阻3. 殘余電荷的影響殘余電荷的影響4. 感應(yīng)電壓的影響感

16、應(yīng)電壓的影響3.1.5 測量結(jié)果的分析判斷測量結(jié)果的分析判斷 1.1.與與規(guī)程規(guī)程規(guī)定的允許值比較；規(guī)定的允許值比較； 2.2.與歷史資料比較（縱向比較）；與歷史資料比較（縱向比較）； 3.3.與同類產(chǎn)品比較（橫向比較）。與同類產(chǎn)品比較（橫向比較）。3.2 泄漏電流的測量泄漏電流的測量作用：作用：試驗原理和作用與絕緣電阻試驗相似，只是試試驗原理和作用與絕緣電阻試驗相似，只是試驗電壓較高，用微安表監(jiān)視，因而測量靈敏度較驗電壓較高，用微安表監(jiān)視，因而測量靈敏度較高。高。 它能較靈敏有效地發(fā)現(xiàn)像變壓器套管密封不嚴(yán)它能較靈敏有效地發(fā)現(xiàn)像變壓器套管密封不嚴(yán)進水，高壓套管有裂紋，絕緣紙杯沿面炭化，變進水，

17、高壓套管有裂紋，絕緣紙杯沿面炭化，變壓器油劣化以及內(nèi)部受潮等其他試驗項目不易發(fā)壓器油劣化以及內(nèi)部受潮等其他試驗項目不易發(fā)現(xiàn)的缺陷?，F(xiàn)的缺陷。 3.2.1 試驗接線試驗接線測量泄漏電流電路原理接線圖測量泄漏電流電路原理接線圖 測量泄漏電流本質(zhì)上也是測量絕緣電阻，只是所用的直流電測量泄漏電流本質(zhì)上也是測量絕緣電阻，只是所用的直流電壓較高壓較高(10kV以上以上)，因此能發(fā)現(xiàn)一些尚未完全貫通的集中性，因此能發(fā)現(xiàn)一些尚未完全貫通的集中性缺陷，比兆歐表更有效。缺陷，比兆歐表更有效。注意事項：注意事項：電流表的位置電流表的位置屏蔽屏蔽(電流表、屏蔽電流表、屏蔽)試驗完畢泄放剩余電荷試驗完畢泄放剩余電荷 此

18、接線適合于被試絕緣一極接地的情況：此接線適合于被試絕緣一極接地的情況： 微安表接于高壓端，不受高壓對地雜散微安表接于高壓端，不受高壓對地雜散電流的影響，測量結(jié)果較準(zhǔn)確；為了避免由電流的影響，測量結(jié)果較準(zhǔn)確；為了避免由微安表到被試品的連線上產(chǎn)生的電暈及沿微微安表到被試品的連線上產(chǎn)生的電暈及沿微安表絕緣支柱表面的泄漏電流流過微安表，安表絕緣支柱表面的泄漏電流流過微安表，需將微安表及從微安表至被試品的引線屏蔽需將微安表及從微安表至被試品的引線屏蔽起來。起來。 微安表處于高壓端，給讀數(shù)及切換量程微安表處于高壓端，給讀數(shù)及切換量程帶來不便。帶來不便。 微安表接于高壓側(cè)微安表接于高壓側(cè)(PA1) 微安表接

19、在接地端，讀數(shù)和切換量程安全、微安表接在接地端，讀數(shù)和切換量程安全、方便；方便； 高壓部分對外界物體的雜散電流入地時都高壓部分對外界物體的雜散電流入地時都不會流過微安表，所以不用加屏蔽，測量不會流過微安表，所以不用加屏蔽，測量比較精確。比較精確。 要求被試絕緣的兩極都不能接地，僅適合要求被試絕緣的兩極都不能接地，僅適合于那些接地端可與地分開的電氣設(shè)備。于那些接地端可與地分開的電氣設(shè)備。 2. 微安表接于低壓側(cè)微安表接于低壓側(cè)(PA3)3. 微安表接在試驗變壓器微安表接在試驗變壓器T2一次（高壓）繞組尾部一次（高壓）繞組尾部成套直流高壓裝置中的微安表采用這種接線成套直流高壓裝置中的微安表采用這種

20、接線 對于良好的絕緣，電流值較小，對于良好的絕緣，電流值較小，泄漏電流隨電壓而線性上升，如泄漏電流隨電壓而線性上升，如曲線曲線1；如果絕緣受潮，那么電；如果絕緣受潮，那么電流值加大，如曲線流值加大，如曲線2；絕緣中有；絕緣中有集中性缺陷，如曲線集中性缺陷，如曲線3。當(dāng)泄漏電流超過一定數(shù)值，應(yīng)盡當(dāng)泄漏電流超過一定數(shù)值，應(yīng)盡可能找出原因加以消除。如果可能找出原因加以消除。如果0.5Ut（試驗電壓為（試驗電壓為Ut）附近泄）附近泄漏電流已經(jīng)迅速上升，如曲線漏電流已經(jīng)迅速上升，如曲線4，則這臺發(fā)電機在運行時（不計及則這臺發(fā)電機在運行時（不計及過電壓）就有擊穿的危險。過電壓）就有擊穿的危險。3.3.2

21、影響測量泄漏電流的因素影響測量泄漏電流的因素 溫度的影響溫度的影響 溫度升高，絕緣電阻下降，泄漏電流增大。溫度升高，絕緣電阻下降，泄漏電流增大。2. 升壓速度的影響升壓速度的影響 由于泄漏電流存在吸收過程，由于泄漏電流存在吸收過程，lmin時的泄漏電流不時的泄漏電流不一定是真實的泄漏電流，可能包括一定的電容電流一定是真實的泄漏電流，可能包括一定的電容電流和吸收電流，因此加壓速度對試驗結(jié)果也有影響。和吸收電流，因此加壓速度對試驗結(jié)果也有影響。3. 殘余電荷的影響殘余電荷的影響4. 高壓引線的影響高壓引線的影響高壓引線對高壓引線對地雜散電流地雜散電流及表面泄漏及表面泄漏電流示意圖電流示意圖 測量泄

22、漏電流應(yīng)注意的事項：測量泄漏電流應(yīng)注意的事項：u電壓的穩(wěn)定性電壓的穩(wěn)定性 直流電壓的脈動系數(shù)不大于直流電壓的脈動系數(shù)不大于3%，電壓降落盡可，電壓降落盡可能低。能低。u雜散電流造成的誤差雜散電流造成的誤差 要求直流高壓部分不發(fā)生電暈，或者高壓引線要求直流高壓部分不發(fā)生電暈，或者高壓引線采用屏蔽線，被試品的低壓極和測量裝置用接采用屏蔽線，被試品的低壓極和測量裝置用接地屏蔽籠屏蔽起來。地屏蔽籠屏蔽起來。u微安表必須進行保護；微安表必須進行保護；u被試品電容量小時應(yīng)加穩(wěn)壓電容；被試品電容量小時應(yīng)加穩(wěn)壓電容；u試驗結(jié)束后應(yīng)充分放電。試驗結(jié)束后應(yīng)充分放電。 u被試品的接地被試品的接地 有些設(shè)備一端必須直

23、接接地，測量系統(tǒng)串接在有些設(shè)備一端必須直接接地，測量系統(tǒng)串接在高壓側(cè)回路中。應(yīng)將測量系統(tǒng)放在屏蔽籠中，高壓側(cè)回路中。應(yīng)將測量系統(tǒng)放在屏蔽籠中，盡可能將試品的高壓極和引線屏蔽起來。盡可能將試品的高壓極和引線屏蔽起來。測量泄漏電流應(yīng)注意的事項：測量泄漏電流應(yīng)注意的事項：測量結(jié)果的分析判斷測量結(jié)果的分析判斷: : 是否符合規(guī)程規(guī)定值；是否符合規(guī)程規(guī)定值；2.2.與前一次測試結(jié)果相比應(yīng)無明顯變化；與前一次測試結(jié)果相比應(yīng)無明顯變化；3.3.同一設(shè)備三相之間或同類設(shè)備間相互比較。同一設(shè)備三相之間或同類設(shè)備間相互比較。3.3 介質(zhì)損失角介質(zhì)損失角tan的測量的測量3.3.1 測量介質(zhì)損失角測量介質(zhì)損失角ta

24、n的意義及適用范圍的意義及適用范圍意義：意義：介質(zhì)的功率損耗介質(zhì)的功率損耗P與介質(zhì)損失角正切與介質(zhì)損失角正切tan成正成正比，在一定的電壓和頻率下，它能夠反映電比，在一定的電壓和頻率下，它能夠反映電介質(zhì)內(nèi)單位體積中能量的損耗，而與介質(zhì)尺介質(zhì)內(nèi)單位體積中能量的損耗，而與介質(zhì)尺寸大小無關(guān)。寸大小無關(guān)。 適用范圍：適用范圍：是判斷絕緣狀態(tài)的一種比較靈敏和有效的方是判斷絕緣狀態(tài)的一種比較靈敏和有效的方法，特別是對于絕緣整體受潮，老化等集中法，特別是對于絕緣整體受潮，老化等集中性缺陷和小容量試品的嚴(yán)重局部性缺陷。性缺陷和小容量試品的嚴(yán)重局部性缺陷。 判斷絕緣內(nèi)部是否存在局部放電及絕緣老化判斷絕緣內(nèi)部是否

25、存在局部放電及絕緣老化的程度的程度 不能靈敏反映大容量發(fā)電機、變壓器和電力不能靈敏反映大容量發(fā)電機、變壓器和電力電纜絕緣中的局部性缺陷，體積越大也越不電纜絕緣中的局部性缺陷，體積越大也越不靈敏。靈敏。3.3.2 西林電橋的基本原理西林電橋的基本原理平衡電橋法平衡電橋法 、不平衡電橋法、不平衡電橋法 、瓦特表法、瓦特表法 、相敏電路法、相敏電路法 QS1型西林電橋的原理接線圖型西林電橋的原理接線圖 (a) 正接線正接線 (b) 反接線反接線試品為試品為Cx, Rx，CN為標(biāo)準(zhǔn)電容器，為標(biāo)準(zhǔn)電容器，G為檢流計，為檢流計，R3，C4和和R4為為電橋的低壓臂。電橋的低壓臂。正接法：正接法：被試品兩端均

26、不接地被試品兩端均不接地反接法：反接法：被試品一端接地，電橋調(diào)節(jié)部被試品一端接地，電橋調(diào)節(jié)部分處于高電位之下分處于高電位之下44411CjRZxxxCjRZ1NNCjZ133ZRNx34ZZZZ4xN4x344111()1jRjRjCCCRRjCx33NN44XCCRRRCRCxxX44tgC RC R使用方法：使用方法： 調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)R3、C4，使電橋平衡，即檢流計中的電流為零。，使電橋平衡，即檢流計中的電流為零。410000,100R64tan10 C*通常取通常取 R4為為106，則，則C4(以微法表示以微法表示)的值即為的值即為tg 。高電壓工程基礎(chǔ)高電壓工程基礎(chǔ)數(shù)字化測量方法數(shù)字化測量方

27、法 數(shù)字化測量數(shù)字化測量tg ，不僅可以很容易地調(diào)節(jié)電橋平衡，而，不僅可以很容易地調(diào)節(jié)電橋平衡，而且可以防止外界干擾。且可以防止外界干擾。 原理：利用傳感器從試品上取得所需的電壓信號原理：利用傳感器從試品上取得所需的電壓信號U和電和電流信號流信號I，經(jīng)前置，經(jīng)前置A/D轉(zhuǎn)換電路數(shù)字化后，送至數(shù)據(jù)處理計轉(zhuǎn)換電路數(shù)字化后，送至數(shù)據(jù)處理計算機或單片機，經(jīng)數(shù)據(jù)處理后算出電流電壓之間的相位差算機或單片機，經(jīng)數(shù)據(jù)處理后算出電流電壓之間的相位差 ，最后得到最后得到tg 的測量值。的測量值。3.3.3 影響影響tan測量的因素測量的因素 外界電場干擾下的外界電場干擾下的tan試驗（試驗（電容耦合電容耦合） 2

28、. 外界磁場的影響（外界磁場的影響（電磁場干擾電磁場干擾） 3. 溫度的影響溫度的影響 4. 試驗電壓的影響試驗電壓的影響5. 表面泄漏電流的影響表面泄漏電流的影響21()/1021tantan1.3tt 外界電場干擾主要是干擾電源（包括試驗用高壓電源和試驗現(xiàn)場高外界電場干擾主要是干擾電源（包括試驗用高壓電源和試驗現(xiàn)場高壓帶電體）通過帶電設(shè)備與被試設(shè)備之間的電容耦合造成的。壓帶電體）通過帶電設(shè)備與被試設(shè)備之間的電容耦合造成的。1.外界電場干擾下的外界電場干擾下的tan試驗試驗（電容耦合）（電容耦合） 為避免干擾，最根本的辦法是盡量離開干為避免干擾，最根本的辦法是盡量離開干擾源，或者加電場屏蔽，

29、但在現(xiàn)場中往往難擾源，或者加電場屏蔽，但在現(xiàn)場中往往難以實現(xiàn)。對于同頻率的干擾，可以采用移相以實現(xiàn)。對于同頻率的干擾，可以采用移相法或倒相法來消除或減小對法或倒相法來消除或減小對tantan 的測量誤差。的測量誤差。 外電場干擾外電場干擾加設(shè)屏蔽加設(shè)屏蔽采用移相電源采用移相電源采用倒相法采用倒相法采用異頻電源采用異頻電源2. 外界磁場的影響外界磁場的影響（電磁場干擾電磁場干擾） 主要是由測試現(xiàn)場附近漏磁通較大的設(shè)備產(chǎn)生的交變磁場主要是由測試現(xiàn)場附近漏磁通較大的設(shè)備產(chǎn)生的交變磁場作用于電橋檢流計內(nèi)的電流線圈回路造成的。作用于電橋檢流計內(nèi)的電流線圈回路造成的。 為了消除磁場干擾，可設(shè)法將電橋移到磁

30、場干擾范圍為了消除磁場干擾，可設(shè)法將電橋移到磁場干擾范圍以外。若不能做到，則可以改變檢流計極性開關(guān)進行兩次以外。若不能做到，則可以改變檢流計極性開關(guān)進行兩次測量，用兩次測量的平均值作為測量結(jié)果，以減小磁場干測量，用兩次測量的平均值作為測量結(jié)果，以減小磁場干擾的影響。擾的影響。外磁場干擾外磁場干擾檢流計極性轉(zhuǎn)換開關(guān)倒向檢流計極性轉(zhuǎn)換開關(guān)倒向 溫度對溫度對tan 的的影響隨材料、結(jié)構(gòu)的不同而不同。影響隨材料、結(jié)構(gòu)的不同而不同。一般情況下，一般情況下，tan 隨溫度上升而增加?，F(xiàn)場試驗隨溫度上升而增加?，F(xiàn)場試驗時，設(shè)備溫度是變化的，為便于比較，應(yīng)將不同時，設(shè)備溫度是變化的，為便于比較，應(yīng)將不同溫度下

31、測得的溫度下測得的tan 值換算至值換算至20。 由于被試品真實的平均溫度很難準(zhǔn)確測定，由于被試品真實的平均溫度很難準(zhǔn)確測定，換算方法也不很準(zhǔn)確，換算后往往有很大誤差，換算方法也不很準(zhǔn)確，換算后往往有很大誤差，因此，應(yīng)盡可能在因此，應(yīng)盡可能在1030的溫度下進行測量。的溫度下進行測量。 3. 溫度的影響溫度的影響 21()/1021tantan1.3tt良好絕緣的良好絕緣的tan 不隨電壓的升高而明顯增加不隨電壓的升高而明顯增加,當(dāng)絕當(dāng)絕緣內(nèi)部有缺陷時，緣內(nèi)部有缺陷時，tan 將隨試驗電壓的升高而明將隨試驗電壓的升高而明顯增加。顯增加。 4.試驗電壓的影響試驗電壓的影響良好絕緣良好絕緣(A)：

32、試驗電壓上升至額定工作電壓前，：試驗電壓上升至額定工作電壓前， tg 一直是一直是恒定的，僅當(dāng)電壓很高時才略有增加。恒定的，僅當(dāng)電壓很高時才略有增加。tg-U特性曲線含氣隙的絕緣含氣隙的絕緣(B)和外加電壓達到局部放電起始電壓后，和外加電壓達到局部放電起始電壓后， tg 急劇增加，這是因氣隙中的放電增加了功率損失；而電壓下急劇增加，這是因氣隙中的放電增加了功率損失；而電壓下降時降時tg 曲線在電壓上升時曲線的上側(cè)，直到局部放電熄滅，曲線在電壓上升時曲線的上側(cè)，直到局部放電熄滅，曲線才又重合，成為閉合回線。曲線才又重合，成為閉合回線。已老化的絕緣已老化的絕緣(C)在低電壓時，其在低電壓時，其tg

33、 甚至可能比良好的絕緣還甚至可能比良好的絕緣還低，但當(dāng)電壓升至超過局部放電起始電壓后，急劇增加，且低，但當(dāng)電壓升至超過局部放電起始電壓后，急劇增加，且也具有閉合回線部分。也具有閉合回線部分。受潮絕緣受潮絕緣(D)在較低電壓時在較低電壓時tg 已較大，隨電壓的升高已較大，隨電壓的升高tg 繼續(xù)繼續(xù)增大，但當(dāng)增大，但當(dāng)當(dāng)逐步降壓時，因絕緣已發(fā)熱、溫度升高，當(dāng)逐步降壓時，因絕緣已發(fā)熱、溫度升高， tg 不不能與原數(shù)值相重合，形成開口曲線。能與原數(shù)值相重合，形成開口曲線。被試品表面泄漏可能影響反映被試品內(nèi)部被試品表面泄漏可能影響反映被試品內(nèi)部絕緣狀況的絕緣狀況的tan 值。在被試品的值。在被試品的CX

34、小時需小時需特別注意。為了消除或減小這種影響，測特別注意。為了消除或減小這種影響，測試前將被試品表面擦干凈，必要時可加屏試前將被試品表面擦干凈，必要時可加屏蔽。蔽。 5. 表面泄漏電流的影響表面泄漏電流的影響對電容量較小的設(shè)備，測量對電容量較小的設(shè)備，測量tan 能有效地發(fā)現(xiàn)局部性的和能有效地發(fā)現(xiàn)局部性的和整體性的缺陷。對電容量較大的設(shè)備，由于局部性的缺陷整體性的缺陷。對電容量較大的設(shè)備，由于局部性的缺陷所引起的損失增加只占總損失的極小部分，此時測量所引起的損失增加只占總損失的極小部分，此時測量tan 只能發(fā)現(xiàn)絕緣的整體性缺陷。只能發(fā)現(xiàn)絕緣的整體性缺陷。對于可以分解為幾個彼此絕緣的部分的被試品

35、，應(yīng)分別測對于可以分解為幾個彼此絕緣的部分的被試品，應(yīng)分別測量其各個部分的量其各個部分的tan 值，這樣能更有效地發(fā)現(xiàn)缺陷。值，這樣能更有效地發(fā)現(xiàn)缺陷。6 6. .被試品電容量的影響被試品電容量的影響1.1.無論采用何種接線方式，電橋本體必須良好接地。無論采用何種接線方式，電橋本體必須良好接地。2.2.為防止檢流計損壞，應(yīng)在檢流計靈敏度最低時接通為防止檢流計損壞，應(yīng)在檢流計靈敏度最低時接通或斷開電源?；驍嚅_電源。3.3.對能分開的被試品應(yīng)盡量分開測試。因為當(dāng)體積較對能分開的被試品應(yīng)盡量分開測試。因為當(dāng)體積較大的設(shè)備中存在局部缺陷時，測量總體的大的設(shè)備中存在局部缺陷時，測量總體的tantan 值

36、不易值不易反映出這些局部缺陷；而對體積較小的設(shè)備，測反映出這些局部缺陷；而對體積較小的設(shè)備，測tantan 值就容易發(fā)現(xiàn)局部缺陷。值就容易發(fā)現(xiàn)局部缺陷。測量時的注意事項測量時的注意事項:測量結(jié)果的分析判斷測量結(jié)果的分析判斷: 是否符合規(guī)程規(guī)定值；是否符合規(guī)程規(guī)定值；2.2.與前一次測試結(jié)果相比應(yīng)無明顯變化；與前一次測試結(jié)果相比應(yīng)無明顯變化；3.3.同一設(shè)備三相之間或同類設(shè)備間相互比較。同一設(shè)備三相之間或同類設(shè)備間相互比較。3.4 局部放電的測量局部放電的測量3.4.1 局部放電的物理過程局部放電的物理過程當(dāng)外施電壓升高到一定程度時，高壓設(shè)備絕緣內(nèi)當(dāng)外施電壓升高到一定程度時，高壓設(shè)備絕緣內(nèi)部缺陷

37、部位的場強超過了該處物質(zhì)的電離場強，部缺陷部位的場強超過了該處物質(zhì)的電離場強，該處物質(zhì)就產(chǎn)生電離放電，稱之為該處物質(zhì)就產(chǎn)生電離放電，稱之為局部放電局部放電 。檢測意義：檢測意義：絕緣內(nèi)部存在局部性缺陷，將加速絕緣內(nèi)部存在局部性缺陷，將加速絕緣物的老化和破壞，慢慢的損壞絕緣，日積絕緣物的老化和破壞，慢慢的損壞絕緣，日積月累，可能最終導(dǎo)致整個絕緣被擊穿。因此，月累，可能最終導(dǎo)致整個絕緣被擊穿。因此，測定電氣設(shè)備在不同電壓下的局部放電強度和測定電氣設(shè)備在不同電壓下的局部放電強度和發(fā)展趨勢，就能判斷絕緣內(nèi)是否存在局部缺陷發(fā)展趨勢，就能判斷絕緣內(nèi)是否存在局部缺陷以及介質(zhì)老化的速度和目前的狀態(tài)。以及介質(zhì)老

38、化的速度和目前的狀態(tài)。 局部放電的測試局部放電的測試局部放電的檢測量：局部放電的檢測量： 視在放電量視在放電量 q、放電能量、放電能量W 局部放電的危害：局部放電的危害： 局部放電將加速絕緣物的老化和破壞，發(fā)展到一定程局部放電將加速絕緣物的老化和破壞，發(fā)展到一定程度時，可能導(dǎo)致整個絕緣的擊穿。所以，測定電氣設(shè)備在度時，可能導(dǎo)致整個絕緣的擊穿。所以，測定電氣設(shè)備在不同電壓下局部放電強度與變化規(guī)律，能預(yù)示設(shè)備的絕緣不同電壓下局部放電強度與變化規(guī)律，能預(yù)示設(shè)備的絕緣狀態(tài)，也是估計絕緣電老化速度的重要依據(jù)。狀態(tài)，也是估計絕緣電老化速度的重要依據(jù)。衡量局部放電強度的參量：衡量局部放電強度的參量： 放電的

39、重復(fù)率（放電頻率），平均放電電流、平均放放電的重復(fù)率（放電頻率），平均放電電流、平均放電功率、局部放電的起始電壓與熄滅電壓等。電功率、局部放電的起始電壓與熄滅電壓等。3.4.2 局部放電的測量原理及其主要參數(shù)局部放電的測量原理及其主要參數(shù)局部放電的三電容模型：局部放電的三電容模型：以三個電容來表征介質(zhì)內(nèi)部存在缺陷時的局以三個電容來表征介質(zhì)內(nèi)部存在缺陷時的局部放電的機理部放電的機理介質(zhì)內(nèi)部氣隙放電的三電容模型介質(zhì)內(nèi)部氣隙放電的三電容模型(a)具有氣泡的介質(zhì)剖面具有氣泡的介質(zhì)剖面 (b)等值電路等值電路Cg：氣泡的電容；：氣泡的電容；Cb：和：和Cg相串聯(lián)部分介質(zhì)的電容；相串聯(lián)部分介質(zhì)的電容；Cm

40、：其余大部分絕緣的電容：其余大部分絕緣的電容氣泡很小，氣泡很小，Cg比比Cb大，大，Cm 比比Cg大很多大很多電極間加上交流電壓電極間加上交流電壓u，Cg上的電壓為上的電壓為UgbggbCUuCC含氣泡的介質(zhì)含氣泡的介質(zhì)(a)示意圖示意圖 (b)等值電路等值電路1電極；電極；2絕緣介質(zhì)；絕緣介質(zhì)；3氣泡氣泡bggbCUuCCug隨外加電壓隨外加電壓u升高，當(dāng)升高，當(dāng)u上升到上升到Us瞬時值，瞬時值，ug到達到達Cg的放電電壓的放電電壓Ug時，時， Cg的的氣隙放電。于是氣隙放電。于是Cg上的電上的電壓一下子從壓一下子從Ug下降到下降到Ur，然后放電熄滅。然后放電熄滅。Ur叫做殘余電壓，它可以叫

41、做殘余電壓，它可以接近為零值，也可以為小于接近為零值，也可以為小于Ug（均絕對值）的其他值（均絕對值）的其他值局部放電時氣隙中的電壓和電流變化局部放電時氣隙中的電壓和電流變化bggbCUuCC放電火花熄滅，放電火花熄滅，Cg上的電上的電壓將再次上升，此時壓將再次上升，此時Cg及及Cb已經(jīng)有了一個初始的直已經(jīng)有了一個初始的直流電壓，此后的流電壓，此后的ug值與上式值與上式表達的值在絕對值上要小一表達的值在絕對值上要小一個（個（Ug-Ur）值。）值。外加電壓仍在上升，外加電壓仍在上升，Cg上上的電壓也順勢而上升，當(dāng)它的電壓也順勢而上升，當(dāng)它再次升到再次升到Ug時，時，Cg再次放再次放電，電壓再次降

42、到電，電壓再次降到Ur，放，放電再次熄滅電再次熄滅局部放電時氣隙中的電壓和電流變化局部放電時氣隙中的電壓和電流變化Cg上的電壓從上的電壓從Ug突變?yōu)橥蛔優(yōu)閁r（均絕對值）的一瞬間，就是局部（均絕對值）的一瞬間，就是局部放電脈沖的形成時刻，此時通過放電脈沖的形成時刻，此時通過Cg有一脈沖電流，局部放電時有一脈沖電流，局部放電時氣泡中的電壓和電流的變化如圖所示氣泡中的電壓和電流的變化如圖所示局部放電時氣隙中的電壓和電流變化局部放電時氣隙中的電壓和電流變化局部放電時的電壓電流變化曲線局部放電時的電壓電流變化曲線 (a)電壓變化曲線電壓變化曲線 (b)電流變化曲線電流變化曲線局部放電的檢測量：局部放電

43、的檢測量：1）視在放電量（視在電荷量）視在放電量（視在電荷量） 110rCqqCC2）放電重復(fù)率（脈沖重復(fù)率）（）放電重復(fù)率（脈沖重復(fù)率）（N） 3）單次放電能量（）單次放電能量（W） 12sWqU還包含：平均放電電流、放電的均方率、放電功率、局部還包含：平均放電電流、放電的均方率、放電功率、局部放電起始和熄滅電壓。放電起始和熄滅電壓。 3.4.3 局部放電的測量方法局部放電的測量方法1非電檢測法非電檢測法超聲波探測法超聲波探測法 利用超聲波探測器，檢測局部放電產(chǎn)生的超聲波利用超聲波探測器，檢測局部放電產(chǎn)生的超聲波光檢測法光檢測法光電倍增技術(shù)光電倍增技術(shù) 絕緣油的氣相色譜分析法絕緣油的氣相色譜

44、分析法油樣內(nèi)所含的氣體組成的含量油樣內(nèi)所含的氣體組成的含量 2電氣測量法電氣測量法無線電干擾測量法、介損測量法、脈沖電流測量法無線電干擾測量法、介損測量法、脈沖電流測量法 測量局部放電的基本回路測量局部放電的基本回路(a)并聯(lián)測試回路并聯(lián)測試回路 (b)串聯(lián)測試回路串聯(lián)測試回路 (c)橋式測試回路橋式測試回路檢測原理：檢測原理：耦合電容器為被試品和測量阻抗之間提耦合電容器為被試品和測量阻抗之間提供一個低阻抗的通道。被試品一發(fā)生局供一個低阻抗的通道。被試品一發(fā)生局部放電，因被試品部放電，因被試品Cx、耦合電容、耦合電容Ck和檢和檢測阻抗測阻抗Zm構(gòu)成的回路內(nèi)有電流流過，就構(gòu)成的回路內(nèi)有電流流過，

45、就可由檢出阻抗把與脈沖電流成比例的脈可由檢出阻抗把與脈沖電流成比例的脈沖電壓檢測出來，檢測到的信號通過放沖電壓檢測出來，檢測到的信號通過放大器送到測量儀器上。大器送到測量儀器上。 并聯(lián)法并聯(lián)法試品一端接地試品一端接地串聯(lián)法串聯(lián)法試品對地絕緣試品對地絕緣直接法直接法橋式測量檢測特點橋式測量檢測特點： 抗干擾能力好抗干擾能力好 3.4.4 局部放電測量中的抗干擾措施局部放電測量中的抗干擾措施 建屏蔽室，在屏蔽室內(nèi)作局部放電試驗。建屏蔽室，在屏蔽室內(nèi)作局部放電試驗。 2) 選用沒有內(nèi)部放電的試驗變壓器和耦合電容器，外露選用沒有內(nèi)部放電的試驗變壓器和耦合電容器，外露電極應(yīng)有合適的屏蔽罩。電極應(yīng)有合適的

46、屏蔽罩。3) 選取抗干擾性能優(yōu)越的測量回路選取抗干擾性能優(yōu)越的測量回路 4)將高壓試驗變壓器、檢測回路和測量儀器三者的地線將高壓試驗變壓器、檢測回路和測量儀器三者的地線連成一體，并采用一根地線相連連成一體，并采用一根地線相連5) 試驗電源采用獨立電源，可避免來自電網(wǎng)的干擾。試驗電源采用獨立電源，可避免來自電網(wǎng)的干擾。 6) 提高試驗回路中各元件的起暈電壓提高試驗回路中各元件的起暈電壓 7) 合理選擇放大器的頻帶和調(diào)諧放大電路的諧振頻率合理選擇放大器的頻帶和調(diào)諧放大電路的諧振頻率 試驗規(guī)程規(guī)定了某些設(shè)備在規(guī)定電壓下的試驗規(guī)程規(guī)定了某些設(shè)備在規(guī)定電壓下的允許視在放電量，可將測量結(jié)果與規(guī)定值進行允許

47、視在放電量，可將測量結(jié)果與規(guī)定值進行比較。如規(guī)程中沒有給出規(guī)定值，則應(yīng)在實踐比較。如規(guī)程中沒有給出規(guī)定值，則應(yīng)在實踐中積累數(shù)據(jù)，以獲取判斷標(biāo)準(zhǔn)。中積累數(shù)據(jù)，以獲取判斷標(biāo)準(zhǔn)。測量結(jié)果的分析判斷測量結(jié)果的分析判斷:3.5 絕緣油的氣相色譜分析絕緣油的氣相色譜分析 分新油、投運前的油和運行中的油的分新油、投運前的油和運行中的油的檢驗三個階段。檢驗三個階段。不同階段的油質(zhì)檢驗有不同的試驗項不同階段的油質(zhì)檢驗有不同的試驗項目和標(biāo)準(zhǔn)要求。目和標(biāo)準(zhǔn)要求。絕緣油電氣性能試驗絕緣油電氣性能試驗: : 1.電氣性能試驗的意義電氣性能試驗的意義 用于檢測油中所含水分、雜質(zhì)及老化情況。用于檢測油中所含水分、雜質(zhì)及老化

48、情況。 2.電氣強度（擊穿電壓）試驗電氣強度（擊穿電壓）試驗 -標(biāo)準(zhǔn)油杯中進行標(biāo)準(zhǔn)油杯中進行 3.介質(zhì)損耗因數(shù)（介質(zhì)損耗因數(shù)（tan值）的測量值）的測量 -使用精度較高的西林電橋使用精度較高的西林電橋 4.用絕緣油的電阻率代替用絕緣油的電阻率代替tan -專用的電阻率測定儀專用的電阻率測定儀3.5.1 充油電氣設(shè)備內(nèi)部產(chǎn)生氣體充油電氣設(shè)備內(nèi)部產(chǎn)生氣體被分析的氣體被分析的氣體分分 析析 目目 的的推薦推薦檢測檢測氣體氣體O2了解脫氣程度和密封（或漏氣）情況，嚴(yán)重過熱時了解脫氣程度和密封（或漏氣）情況，嚴(yán)重過熱時O2也會因極也會因極度消耗而明顯減少度消耗而明顯減少N2進行進行N2測定，可了解測定，

49、可了解N2飽和程度，與飽和程度，與O2的比值可更準(zhǔn)確的分析的比值可更準(zhǔn)確的分析O2的消耗情況。在正常情況下，的消耗情況。在正常情況下，N2、O2和和CO2之和還能估算出之和還能估算出油的總含氣量油的總含氣量必必 測測氣氣 體體H2與甲烷之比可判別并了解過熱溫度，或了解是否有局部放電情與甲烷之比可判別并了解過熱溫度，或了解是否有局部放電情況和受潮情況況和受潮情況CH4了解過熱故障的熱點溫度情況了解過熱故障的熱點溫度情況C2H6C2H4C2H2了解有無放電現(xiàn)象或存在極高的熱點溫度了解有無放電現(xiàn)象或存在極高的熱點溫度CO了解固體絕緣的老化情況或內(nèi)部平均溫度是否過熱了解固體絕緣的老化情況或內(nèi)部平均溫度

50、是否過熱CO2與與CO結(jié)合，有時可了解固體絕緣有無熱分解結(jié)合，有時可了解固體絕緣有無熱分解根據(jù)油中氣體含量判斷設(shè)備內(nèi)部故障根據(jù)油中氣體含量判斷設(shè)備內(nèi)部故障 新絕緣油中溶解的氣體主要是新絕緣油中溶解的氣體主要是空氣，即空氣，即N2（70%）、）、O2（30%）、）、CO2（0.3%）； 設(shè)備正常運行時，在電磁場、溫度、水分等因設(shè)備正常運行時，在電磁場、溫度、水分等因素的作用下，絕緣油和絕緣材料會發(fā)生緩慢地分解素的作用下，絕緣油和絕緣材料會發(fā)生緩慢地分解和氧化，產(chǎn)生少量和氧化，產(chǎn)生少量CO2、CO和微量的低分子烴；和微量的低分子烴；設(shè)備內(nèi)部出現(xiàn)故障時，主要是過熱性故障（電流設(shè)備內(nèi)部出現(xiàn)故障時，主要

51、是過熱性故障（電流效應(yīng)）和放電性故障（電壓效應(yīng)），絕緣油和固體效應(yīng)）和放電性故障（電壓效應(yīng)），絕緣油和固體絕緣材料裂解的速度大大加快，油中的絕緣材料裂解的速度大大加快，油中的CO2、CO、H2和低分子烴類的氣體含量顯著地增加。和低分子烴類的氣體含量顯著地增加。各種絕緣缺陷的特征：各種絕緣缺陷的特征：a. 變壓器內(nèi)部存在金屬部分局部過熱：變壓器內(nèi)部存在金屬部分局部過熱：總烴含量較高，其中總烴含量較高，其中 甲烷（甲烷（CH4）、乙烯（）、乙烯（C2H4）也較多；）也較多；b. 固體絕緣（如紙、木材等）熱分解：固體絕緣（如紙、木材等）熱分解：CO、CO2含量高；含量高；c. 局部放電：局部放電：乙

52、炔（乙炔（C2H2）和）和H2的含量較大。的含量較大。氣相色譜試驗的優(yōu)點：氣相色譜試驗的優(yōu)點： 可以發(fā)現(xiàn)充油電氣設(shè)備中某些用可以發(fā)現(xiàn)充油電氣設(shè)備中某些用tg 等方法所不能發(fā)現(xiàn)等方法所不能發(fā)現(xiàn)的局部性缺陷（如局部過熱、局部放電），迅速簡便，不需的局部性缺陷（如局部過熱、局部放電），迅速簡便，不需要設(shè)備停電，適合于預(yù)防性試驗的要求?？梢约皶r掌握變壓要設(shè)備停電，適合于預(yù)防性試驗的要求。可以及時掌握變壓器、互感器等設(shè)備的運行情況，有效地防止了事故的發(fā)生。器、互感器等設(shè)備的運行情況，有效地防止了事故的發(fā)生。3.5.2 氣相色譜分析法簡介氣相色譜分析法簡介高電壓工程基礎(chǔ)高電壓工程基礎(chǔ)氣相色譜分析試驗方法：

53、氣相色譜分析試驗方法： 取出運行中電氣設(shè)備的油樣，將油樣經(jīng)噴嘴噴入真空取出運行中電氣設(shè)備的油樣，將油樣經(jīng)噴嘴噴入真空罐內(nèi)，使油中溶解的氣體迅速釋放出來。然后將脫出的氣罐內(nèi)，使油中溶解的氣體迅速釋放出來。然后將脫出的氣體壓縮至常壓，用注射器抽取試樣后進行分析。體壓縮至常壓，用注射器抽取試樣后進行分析。色譜柱：色譜柱：U形或圓形或圓盤形管，裝有吸附盤形管，裝有吸附劑，當(dāng)氣樣注入管劑，當(dāng)氣樣注入管中后，吸附劑便能中后，吸附劑便能使不同成分的氣體使不同成分的氣體先后流出色譜柱先后流出色譜柱 H2、O2、CH4、CO2 CH4、C2H6、C2H4、C3H8、C2H2、C3H61特征氣體法特征氣體法故故

54、障障 類類 型型主要氣體組分主要氣體組分次要氣體組分次要氣體組分油過熱油過熱CH4，C2H4H2，C2H6油和紙過熱油和紙過熱CH4，C2H4，CO，CO2H2，C2H6油紙絕緣中局部放電油紙絕緣中局部放電H2，CH4，C2H2，COC2H6，CO2油中火花放電油中火花放電C2H2，H2油中電弧油中電弧H2，C2H2CH4，C2H4，C2H6油和紙中電弧油和紙中電弧H2，C2H2，CO2，COCH4，C2H4，C2H6進水受潮或油中有氣泡進水受潮或油中有氣泡H2不同故障類型產(chǎn)生的氣體組分不同故障類型產(chǎn)生的氣體組分 2依據(jù)氣體含量的注意值和產(chǎn)氣率依據(jù)氣體含量的注意值和產(chǎn)氣率 設(shè)設(shè) 備備氣體組分氣

55、體組分含含 量量330kV330kV220 kV220 kV220 kV220 kV110 kV110 kV變壓器和變壓器和電抗器電抗器總烴總烴150150150150乙炔乙炔1 15 5氫氫150150150150套套 管管甲烷甲烷100100100100乙炔乙炔1 12 2氫氫500500500500電流互感電流互感器器總烴總烴100100100100乙炔乙炔1 12 2氫氫150150150150電壓互感電壓互感器器總烴總烴100100100100乙炔乙炔2 23 3氫氫150150150150油中溶解氣體含量的注意值油中溶解氣體含量的注意值 產(chǎn)氣率：產(chǎn)氣率：絕對產(chǎn)氣率、相對產(chǎn)氣率絕對產(chǎn)

56、氣率、相對產(chǎn)氣率絕對產(chǎn)氣率：絕對產(chǎn)氣率：每運行日產(chǎn)生某種氣體的平均值每運行日產(chǎn)生某種氣體的平均值相對產(chǎn)氣率：相對產(chǎn)氣率：每運行一個月（或折算到月）某每運行一個月（或折算到月）某種氣體含量增加原有值的百分?jǐn)?shù)的平均值。種氣體含量增加原有值的百分?jǐn)?shù)的平均值。3三比值法三比值法 2242424226C HCHC HC HC HH、編碼規(guī)則編碼規(guī)則用三比值法判斷故障類型用三比值法判斷故障類型色譜分析判斷中的注意事項：色譜分析判斷中的注意事項：(l)(l)檢修時帶油電焊的設(shè)備應(yīng)在電焊前后均取樣檢修時帶油電焊的設(shè)備應(yīng)在電焊前后均取樣進行色譜分析，以便查證，防止造成誤判斷。進行色譜分析，以便查證，防止造成誤判

57、斷。(2)(2)檢修時在變壓器內(nèi)使用過滅火劑或曾使用其檢修時在變壓器內(nèi)使用過滅火劑或曾使用其他鹵化物時，應(yīng)作好記錄。他鹵化物時，應(yīng)作好記錄。(3)(3)注意氣體的其他來源。注意氣體的其他來源。 (4)(4)在特征氣體的含量正常時，有時因空氣的漏在特征氣體的含量正常時，有時因空氣的漏入或呼吸通道堵塞而引起氣體繼電器動作，應(yīng)入或呼吸通道堵塞而引起氣體繼電器動作，應(yīng)檢查檢查O O2 2含量的變化并作具體分析。含量的變化并作具體分析。3.6 交流耐壓試驗交流耐壓試驗工頻耐壓試驗工頻耐壓試驗 感應(yīng)耐壓試驗感應(yīng)耐壓試驗沖擊電壓試驗沖擊電壓試驗 電氣設(shè)備的絕緣結(jié)構(gòu)在運行中要經(jīng)受電氣設(shè)備的絕緣結(jié)構(gòu)在運行中要經(jīng)

58、受工作電工作電壓、暫時過電壓、雷電過電壓以及操作過電壓、暫時過電壓、雷電過電壓以及操作過電壓壓的作用，而交流耐壓試驗是鑒定電氣設(shè)備的作用，而交流耐壓試驗是鑒定電氣設(shè)備絕緣強度的最嚴(yán)格、最有效和最直接的方法。絕緣強度的最嚴(yán)格、最有效和最直接的方法。 3.6.1 工頻高壓的產(chǎn)生工頻高壓的產(chǎn)生試驗變壓器試驗變壓器: 用于高壓試驗的特制變壓器用于高壓試驗的特制變壓器特點：特點：具有容量不很大、額定電壓較高、允許具有容量不很大、額定電壓較高、允許持續(xù)工作時間短、多工作在電容性負荷下、經(jīng)持續(xù)工作時間短、多工作在電容性負荷下、經(jīng)常要放電、通常高壓繞組一端接地、不需要附常要放電、通常高壓繞組一端接地、不需要附

59、加散熱裝置、體積較小等特點。加散熱裝置、體積較小等特點。 調(diào)壓器：調(diào)壓器： 自耦變壓器、感應(yīng)調(diào)壓器自耦變壓器、感應(yīng)調(diào)壓器 移圈式變壓器、電動發(fā)電機組移圈式變壓器、電動發(fā)電機組 特點：特點：a.電壓電壓國產(chǎn)單臺工頻試驗變壓器的額定電壓（國產(chǎn)單臺工頻試驗變壓器的額定電壓（kV）有以下等級：）有以下等級：5、10、25、35、50、100、150、250、300、500、750b.調(diào)壓與波形調(diào)壓與波形電壓波形應(yīng)該是正負半波對稱的正弦波，頻率在電壓波形應(yīng)該是正負半波對稱的正弦波，頻率在4555Hz之間；之間；波頂系數(shù)在波頂系數(shù)在2 20.07范圍內(nèi)；范圍內(nèi)；調(diào)壓裝置應(yīng)能夠按照要求的速度連續(xù)、平穩(wěn)調(diào)節(jié)電

60、壓。調(diào)壓裝置應(yīng)能夠按照要求的速度連續(xù)、平穩(wěn)調(diào)節(jié)電壓。c.容量容量 9210CUUIPc工頻試驗變壓器與電力變壓器的比較工頻試驗變壓器與電力變壓器的比較工頻試驗變壓器電力變壓器試驗變壓器與電力變壓器的比較試驗變壓器與電力變壓器的比較 試驗變壓器試驗變壓器電力變壓器電力變壓器電壓等級更高、容量不大，僅單相電壓等級更高、容量不大，僅單相電壓等級高、容量大，分單相、電壓等級高、容量大，分單相、三相三相工作在電容性負荷下工作在電容性負荷下工作在電感性負荷下工作在電感性負荷下允許發(fā)生短時短路允許發(fā)生短時短路不允許發(fā)生短路不允許發(fā)生短路工作時間短工作時間短工作時間長工作時間長漏磁通較大漏磁通較大漏磁通較小漏