6-1-變電站電氣試驗

Lzq-132023/11/20變電站電氣試驗變電運維掌握電氣設(shè)備試驗基本方法。能表述變壓器主要電氣試驗及作用。能表述互感器主要電氣試驗及作用。能表述斷路器、隔離開關(guān)主要試驗。能表述避雷器、電容器、電抗器等設(shè)備試驗項目。0學(xué)習(xí)目標(biāo)電氣試驗基本方法變壓器主要電氣試驗互感器主要電氣試驗開關(guān)電器主要電氣試驗電容器主要電氣試驗0其他電氣設(shè)備電氣試驗電氣試驗1缺陷分類電氣設(shè)備在制、運輸和檢修過程中，有可能因發(fā)生意外事故而殘留有潛伏性缺陷；在長期運行過程中，又會受到電場的作用、導(dǎo)體發(fā)熱的作用、機械力的損傷、化學(xué)腐蝕的作用以及大氣條件的影響，可能逐漸產(chǎn)生缺陷。劣化：絕緣材料絕緣性能變壞?？赡娴?、物理變化老化：絕緣性能和機械性能下降。不可逆的、化學(xué)變化缺陷分為：集中性缺陷：指缺陷集中于絕緣的某個或某幾個部分。例如：局部受潮、局部機械損傷、絕緣內(nèi)部氣泡、瓷介質(zhì)裂紋等，它又分為貫穿性缺陷和非貫穿性缺陷，這類缺陷的發(fā)展速度很快，具有較大的危險性。分布性缺陷：指由于受潮、過熱、動力負荷及長期過電壓的作用導(dǎo)致的電氣設(shè)備整體絕緣性能下降，例如絕緣整體受潮，充油設(shè)備的油變質(zhì)等，它是一種普遍性的劣化，是緩慢演變而發(fā)展的。2電氣試驗基本方法試驗分類非破壞性試驗：在較低電壓（低于或接近額定電壓）下進行的試驗稱為非破壞性試驗，主要指測量絕緣電阻、泄漏電流和介質(zhì)損失角正切等電氣試驗項目，由于此類試驗項目施加的電壓較低，不會損傷絕緣性能，其目的是判斷絕緣狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)可能的劣化現(xiàn)象。破壞性試驗：在高于工作電壓下所進行的試驗稱為破壞性試驗，加上規(guī)定的試驗電壓，考驗絕緣對此電壓的耐受能力，因此也叫耐壓試驗。3電氣試驗基本方法測量絕緣電阻優(yōu)缺點及能發(fā)現(xiàn)的缺陷：優(yōu)點：簡單、方便而又最常用的試驗方法，用兆歐表（搖表）根據(jù)測得試品在1min時的絕緣電阻大小，可以檢測出絕緣是否有貫通的集中性缺陷，整體受潮或貫通性受潮。如變壓器的絕緣整體受潮，其絕緣電阻明顯下降，用兆歐表可檢測發(fā)現(xiàn)。只有當(dāng)絕緣缺陷貫通于兩極之間時，測量其絕緣電阻時才會有明顯的變化，即靈敏地檢出缺陷；若缺陷只有局部缺陷，而兩級間仍保持有部分良好絕緣時，絕緣電阻降低很少，甚至不發(fā)生變化，因此不能檢出局部缺陷。缺點：（施加的電壓較低），不能檢出局部缺陷，搖表的電壓等級有：100V、500V、1000V、2500V、5000V、10000V。4電氣試驗基本方法測量絕緣電阻測量絕緣電阻的原理：通過測量絕緣電阻為什么能發(fā)現(xiàn)上述缺陷？測量中為什么又讀取1min的絕緣電阻值？外電場作用于電介質(zhì)，發(fā)生的基本特性過程，是產(chǎn)生介質(zhì)的極化。即介質(zhì)中固有的相互制約的電荷發(fā)生位移，或使介質(zhì)的電子、離子、偶極子移動。當(dāng)作用電壓并不太大時，電介質(zhì)的束縛電荷，按其所受的作用力的方向發(fā)生位移，電壓越高，即電場強度越強，位移就越大。正電荷沿電場方向位移，負電荷則沿反方向位移，這種極化過程極為短暫，在一般電氣測量中，可看成是瞬間完成。因此這種極化而產(chǎn)生的電流普遍稱為幾何電流。電子式極化：10—15秒5電氣試驗基本方法離子極化：電介質(zhì)中的離子在外電場作用下沿電場方向而轉(zhuǎn)動，其極化時間依偶極子的電矩、分子的熱運動以及介質(zhì)的粘度，比上述電子式極化時間長。10-13秒偶極子極化：是一種特殊的分子，它的正、負電荷的作用中心不相重合。一端帶正電荷、一端帶負電荷，形成一個永久性的偶極矩；當(dāng)沒有外電場時，各個偶極在不停地?zé)徇\動中雜亂無章，對外作互相抵消，不呈現(xiàn)極性。極化：非彈性的，極化時消耗電場能量。在復(fù)原時不可能收回（極性分子旋轉(zhuǎn)時要克服分子間的吸引力，可想象為它在旋轉(zhuǎn)時要克服阻力一樣），極化時間長10-10—10-2秒，并伴隨損耗。極化所產(chǎn)生的電流稱為吸收電流，它也隨加壓時間的增長而減小，但比充電電流慢很多，并決定于介質(zhì)的不均勻程度和介質(zhì)結(jié)構(gòu)狀態(tài)。6電氣試驗基本方法工程上所用的介質(zhì)，并非純粹的絕緣體，里面還有極少數(shù)的束縛很弱的自由電子，當(dāng)電壓作用在介質(zhì)時，正、負離子就分別向兩極運動。這些離子移動所產(chǎn)生的電流稱為傳導(dǎo)電流，在經(jīng)過一定的時間后即趨于恒定，其值決定于介質(zhì)在直流電場內(nèi)的電導(dǎo)率。綜合上述，當(dāng)直流電壓作用于任何介質(zhì)時，通過的電流可分為三部分：幾何電流：與介質(zhì)的幾何尺寸有關(guān)，瞬間完成。傳導(dǎo)電流：與介質(zhì)表面的清潔情況及受潮有關(guān)，是瞬變現(xiàn)象完結(jié)后僅存在的電流。吸收電流：與幾何電流和受潮也有關(guān)系，是一個暫態(tài)現(xiàn)象，施加直流電壓以后，電流升到一定值，隨時間逐漸減小，在相當(dāng)長時間后趨于零。絕緣電阻試驗，就是用絕緣電阻來表示與時間無關(guān)的傳導(dǎo)電流，當(dāng)介質(zhì)受潮，臟污或開裂以后，介質(zhì)內(nèi)的離子增加，因而傳導(dǎo)電流劇增，絕緣電阻就小，所以根據(jù)絕緣電阻的大小，可以初步了解絕緣情況。在絕緣試驗中，一方面可測得絕緣電阻值，還可求得絕緣電阻與加壓時間的關(guān)系，表示這一關(guān)系的曲線稱為吸收曲線。7電氣試驗基本方法影響絕緣電阻的因素：溫度的影響電氣設(shè)備絕緣電阻是隨溫度變化而變化的，其變化的程度隨絕緣的種類而異，富于吸濕性的材料，受溫度影響最大。一般情況，絕緣電阻隨溫度升高而減小。由于溫度對絕緣電阻值有很大影響，而每次測量又不能在完全相同的溫度下進行，規(guī)程規(guī)定了一個溫度下的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值希望盡可能在相近的溫度下進行測試。以減少換算誤差。濕度的影響：隨著環(huán)境的變化，電氣設(shè)備的絕緣吸濕程度也隨著變化，絕緣電阻隨濕度增大而降低，當(dāng)空氣相對濕度增大時，特別是極性纖維所構(gòu)成的絕緣材料，由于毛細管的作用，將吸收較多的水分，使電導(dǎo)率增加，降低了絕緣電阻的數(shù)值，尤其對表面泄漏電流的影響更大。8電氣試驗基本方法影響絕緣電阻的因素：表面臟污和受潮的影響：被試物表面臟污或受潮，會使其表面電阻率大大降低，絕緣電阻顯著下降。被試物剩余電荷的影響：對有剩余電荷的試驗設(shè)備進行試驗時，會出現(xiàn)虛假現(xiàn)象：增大或減小。當(dāng)剩余電荷的極性與兆歐表的極性相同時，使測量結(jié)果虛假增大；當(dāng)剩余電荷的極性與兆歐表的極性相反時，使測量結(jié)果虛假減小，因此要充分放電10min。兆歐表容量的影響：兆歐表容量愈大愈好，選用最大輸出電流>1mA以上。

9電氣試驗基本方法測量結(jié)果的分析判斷

由吸收曲線的衰減情況可以判斷絕緣受潮情況及其內(nèi)部有無局部缺陷存在，吸吸收比值K=R60″/R15″≥1.3要看其絕對值：高于規(guī)定值可放寬或者測極化指數(shù)：

IP=R10′/R1′≥1.5。將測得的結(jié)果與有關(guān)數(shù)據(jù)比較：同一設(shè)備各相間的數(shù)據(jù)；同類設(shè)備間的數(shù)據(jù)；出廠試驗數(shù)據(jù)；耐壓前后數(shù)據(jù)，與以往所測數(shù)據(jù)。即所謂縱、橫比較。因為電氣設(shè)備的絕緣電阻不僅與其絕緣材料的電阻系數(shù)ρ成正比，而且還與其尺寸有關(guān)：可用R=ρL/S部分電氣設(shè)備的絕緣電阻允許值（規(guī)程規(guī)定）變壓器及高壓電抗器：繞組對地和繞組之間的絕緣電阻，試驗電壓不小于5000V，15s和第1min到第10min之間的每1min進行測量。10電氣試驗基本方法測量結(jié)果的分析判斷

吸收比（R60/R15）和極化指數(shù)（R10/R1）不小于1.5（10℃-30℃之間）。所有繞組和分接位置繞組電阻，每相繞組電阻之間的差別小于2%，即（Rmax-Rmin）/Rav<2%

鐵芯絕緣電阻，試驗電壓不小于2500V，允許的最小絕緣電阻為500歐。低壓電抗器：繞組對地和繞組之間的絕緣電阻，試驗電壓不小于5000V，15s和第1min到第10min之間的每1min進行測量。吸收比（R60/R15）和極化指數(shù)（R10/R1）不小于1.3或1.5（20℃時）。所有繞組和分接位置繞組電阻，每相繞組電阻之間的差別小于2%，即（Rmax-Rmin）/Rav<2%

鐵芯絕緣電阻，試驗電壓不小于2500V，允許的最小絕緣電阻為500歐。斷路器：并聯(lián)電容極間絕緣電阻不低于5000歐。11電氣試驗基本方法測量結(jié)果的分析判斷

直流系統(tǒng)：配電柜內(nèi)直流匯流排和電壓小母線，在斷開所有支路時，對地絕緣電阻不小于10兆歐；蓄電池組，220V不小于200千歐，110V不小于100千歐，48V不小于50千歐。測量泄漏電流

測量泄漏電流的特點和原理：測量泄漏電流原理和絕緣電阻的原理本質(zhì)上是完全相同，即能檢出的缺陷也基本相同。由于泄漏電流測量中的電源一般均由高壓整流設(shè)備供給，用微安表直讀泄漏電流，與絕緣電阻相比，有以下特點：

試驗電壓高，可隨意調(diào)節(jié)：對一定電壓等級的被試設(shè)備施以相應(yīng)的試驗電壓，電壓高，容易使絕緣本身的弱點暴露出來，缺陷只有在高電場強度下才能暴露；泄漏電流可由微安表隨時監(jiān)視，靈敏度高，測量重復(fù)性好。

根據(jù)泄漏電流測量值可以換算出絕緣電阻值，而用兆歐表測出的絕緣電阻值不可能換算出泄漏電流值。12電氣試驗基本方法測量泄漏電流

原理：可以用i=f(u)或i=f(t)的關(guān)系曲線，并測量吸收比來判斷絕緣缺陷。13電氣試驗基本方法測量泄漏電流

對于良好地絕緣，其泄漏電流與外加電壓的關(guān)系應(yīng)為一直線，但是實際上關(guān)系曲線只在一定的電壓范圍內(nèi)才是近似直，如OA段，超過此范圍后，離子活動加劇，電流比電壓增加快的多AB段，B點以后，電壓上升，電流增加的更快，產(chǎn)生更多地損耗，以至絕緣被破壞，發(fā)生擊穿。在預(yù)試中，一般在A點以下，故對良好的絕緣，其i=f(u)應(yīng)近似于直線，當(dāng)絕緣有缺陷，（局部）或受潮時，泄漏電流不是成比例增加，伏安特性曲線就不是直線，用泄漏電流來分析絕緣是否的缺陷，在揭示局部缺陷上，有其特殊意義。影響測量結(jié)果的因數(shù)：

高壓連接導(dǎo)線對地泄漏電流的影響表面泄漏電流的影響：泄漏電流可分為體積泄漏電流和表面泄漏電流兩種。14電氣試驗基本方法測量泄漏電流

表面泄漏電流的大小主要取決于設(shè)備表面情況：如表面受潮、臟污等，若內(nèi)部沒有缺陷，就必須消除表面泄漏電流以得到真實測量的結(jié)果。消除的方法：使被試設(shè)備表面干燥、清潔；另就是采用屏蔽環(huán)將表面泄漏電流直接短接。15電氣試驗基本方法測量泄漏電流

表面泄漏電流的大小主要取決于設(shè)備表面情況：如表面受潮、臟污等，若內(nèi)部沒有缺陷，就必須消除表面泄漏電流以得到真實測量的結(jié)果。消除的方法：使被試設(shè)備表面干燥、清潔；另就是采用屏蔽環(huán)將表面泄漏電流直接短接。溫度的影響：與絕緣電阻測量相似，溫度對泄漏電流測量結(jié)果有顯著影響，溫度升高，泄漏電流增大。測量最好在被試設(shè)備溫度為30—80度進行，在此范圍內(nèi)，泄漏電流變化較為顯著，故稱為在熱狀態(tài)下測量，或在冷卻過程中對幾種不同溫度下的泄漏電流進行測量，這樣便于比較。溫度越高，泄漏越大，溫度越低，泄漏電流越小，當(dāng)加一定的電壓值，溫度與泄漏電流成正比。16電氣試驗基本方法測量泄漏電流

測量結(jié)果的分析判斷：與規(guī)定值比較：就是允許標(biāo)準(zhǔn)。比較法：與測量絕緣電阻相似，通常采用不對稱系數(shù)（主要是指電力電纜三相之中最大和最小之比，≯2），分析、判斷。I=f(u)曲線法，利用微安表和外加電壓的關(guān)系曲線即i=f(u)，如果在試驗電壓下，泄漏電流和施加電壓成正比是近似直線，絕緣沒有缺陷。如果形狀陡峭，則絕緣有缺陷。測量介質(zhì)損失角正切

測量介質(zhì)損失角的原理：電介質(zhì)就是絕緣材料，當(dāng)研究絕緣物質(zhì)在電場的作用下所發(fā)生的物理現(xiàn)象時，把絕緣物質(zhì)稱為電介質(zhì)；而從材料的使用觀點出發(fā)，在工程上把絕緣物質(zhì)稱為絕緣材料。任何絕緣材料在電壓作用下，總會流過一定的電流，即都有損耗。把在電壓作用下電介質(zhì)中產(chǎn)生的一切損耗稱為介質(zhì)損耗或介質(zhì)損失。17電氣試驗基本方法測量介質(zhì)損失角正切如果介質(zhì)損耗增大，介質(zhì)溫度就會上升，使材料發(fā)生老化（發(fā)脆、分解），如果介質(zhì)溫度發(fā)熱加快，把介質(zhì)熔化、燒焦，喪失絕緣能力，導(dǎo)致熱擊穿，因此損耗是衡量絕緣介質(zhì)電性能的一項重要指標(biāo)。傳導(dǎo)引起損耗電介質(zhì)極化引起損耗局部放電引起損耗A.介質(zhì)在交流電壓作用下的并聯(lián)等值電路18電氣試驗基本方法測量介質(zhì)損失角正切

在外加壓U作用下，流經(jīng)絕緣電阻R1的傳導(dǎo)電流Icd，通過電容c的幾何電流ijh，ixsc為吸收電流的無功分量，ixsr為吸收電流的有功分量。介質(zhì)并聯(lián)等值電路圖：即由一個電阻R與一個理想的無損電容C。

19電氣試驗基本方法測量介質(zhì)損失角正切

B.介質(zhì)在交流電壓作用下的串聯(lián)等值電路20電氣試驗基本方法測量介質(zhì)損失角正切

測量介質(zhì)損失角正切能發(fā)現(xiàn)的缺陷：

測量tgδ是一項靈敏度很高的試驗項目，它可以發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備絕緣整體受潮，劣化變質(zhì)油或浸漬物臟污，絕緣中有氣隙發(fā)生放電，以及小體積被試設(shè)備貫通和未貫通的局部缺陷。以絕緣油為例：好油耐壓：250KV/cmtgδ：0.0001壞油耐壓：25KV/cmtgδ：0.1由于介質(zhì)損失測量具有較高的靈敏度，預(yù)試中得到廣泛的應(yīng)用，但是當(dāng)被試設(shè)備體積較大，而缺陷所占的體積較小時，用這種方法就難易發(fā)現(xiàn)，因為缺陷的損耗占整個被試設(shè)備的損耗太小。21電氣試驗基本方法測量介質(zhì)損失角正切

影響介質(zhì)損失角正切測量的因素：

頻率的影響：當(dāng)頻率為零時，介損為零（暫不考慮傳導(dǎo)電流），在一定的f范圍內(nèi)，tgδ隨f↑而增加，當(dāng)介損極化時間t，與交流角速度的倒數(shù)（1/W=1/2πf）相等時，介損最大；若頻率再高，極化不完全，使介質(zhì)損失隨頻率增加而減小，一般認(rèn)為50周波電源試驗正好。

溫度的影響：由于介質(zhì)構(gòu)造極為復(fù)雜，tgδ與溫度的關(guān)系隨介質(zhì)結(jié)構(gòu)有所不同，

極性液體tgδ與溫度的關(guān)系22電氣試驗基本方法交流耐壓試驗

試驗?zāi)康暮妥饔茫弘姎庠O(shè)備的絕緣結(jié)構(gòu)在運行中可能受到四種電壓作用：

工頻工作電壓：必須承受工頻最高工作電壓，其相電壓Uxg（1.15~1.10）UeUxg=(KV)√31.15~1.10：系數(shù)：220KV及以下取1.15，330KV及以上取1.10

暫時過電壓：工頻電壓的升高和諧振過電壓。

工頻升高起因：空載線路的電容效應(yīng)；甩負荷和不對稱接地。對電氣設(shè)備內(nèi)絕緣老化及系統(tǒng)絕緣結(jié)構(gòu)影響很大；

諧振過電壓起因：含鐵芯的非線性電感元件所引起的鐵磁效應(yīng)或諧振，其幅值高，時間長，其頻率可以是工頻基波，也可以是高次或分次諧波。23電氣試驗基本方法交流耐壓試驗

操作過電壓：

切合空載長線，切空變，波形很不規(guī)則，變化大，可以是衰減振蕩或非周期性電壓沖擊波，作用時間在10-2秒，在1min內(nèi)達最大值：35KV4.0倍，110~220KV：3.0倍，330KV：2.75倍，500KV：2.0倍，操作波試驗電壓波形：250/2500微秒。

雷電過電壓：

外部過電壓、大氣過電壓、雷云放電產(chǎn)生的，幅值很高，作用時間約幾到幾十微秒，目標(biāo)：1.2/50微秒全波，造成損壞，必須預(yù)防。

電壓等級在220KV及以下的電氣設(shè)備，其沖擊電壓、操作波電壓以及工頻電壓之間有一定的等級關(guān)系，一般直接用等效工頻電壓試驗其絕緣耐受操作波電壓能力。24電氣試驗基本方法交流耐壓試驗

交流耐壓試驗結(jié)果的分析判斷：

在規(guī)定的持續(xù)時間內(nèi)不發(fā)生擊穿為合格，反之，不合格。

被試品為有機絕緣材料，試驗后，立刻觸摸，若出現(xiàn)普遍或局部發(fā)熱，亦認(rèn)為絕緣不良，要處理（烘烤）。

對組合絕緣設(shè)備或有機絕緣材料，耐壓前后的絕緣電阻不應(yīng)下降30%，否則認(rèn)為不合格，絕緣表面閃絡(luò)，即合格。

試驗中，若空氣濕度、溫度或表面臟污等，僅引起表面滑閃或空氣放電，不應(yīng)認(rèn)為不合格，若表面瓷件釉層損傷、老化，即不合格。

進行綜合分析、判斷：有時即使通過了耐壓試驗，也不一定毫無問題，特別是象變壓器，有線圈的設(shè)備，耐壓檢查不出匝間、層間絕緣等缺陷，所以必須匯同其它試驗項目所得結(jié)果進行綜合判斷。25電氣試驗基本方法直流耐壓試驗

試驗?zāi)康暮妥饔茫褐绷髂蛪涸囼灪椭绷骶€漏試驗的原理、接線及方法完全相同，差別在于直流耐壓試驗電壓較高，能發(fā)現(xiàn)設(shè)備受潮、劣化外，對發(fā)現(xiàn)絕緣的某些局部缺陷具有特殊作用，它是在交流耐壓試驗中是不能發(fā)現(xiàn)的。直流耐壓與交耐壓相比有以下幾個特點：

設(shè)備較輕便：比交流試驗設(shè)備小，而且不必考慮設(shè)備容量。

絕緣無介質(zhì)極化損失：而交耐壓，即有介損，局部放電，發(fā)熱對絕緣損傷比較嚴(yán)重，直流耐壓還有非破壞的特性。

可制作伏安特性曲線：泄漏電流急劇增長的地方，即將擊穿。

直耐壓可兼做泄漏電流測量，電壓高，易發(fā)現(xiàn)缺陷。

易于發(fā)現(xiàn)某些設(shè)備局部缺陷：發(fā)電機的端部絕緣缺陷。交流電壓沿絕緣元件的分布與體積電容成反比，而直流電壓分布則與表面絕緣電阻有密切關(guān)系，易發(fā)現(xiàn)發(fā)電機端部缺陷，交流耐壓易發(fā)現(xiàn)電機槽部和槽口的缺陷。26電氣試驗基本方法直流耐壓試驗

試驗電壓的確定按規(guī)程或與用戶協(xié)商加壓，判斷結(jié)果參閱交流交流試驗有關(guān)原則。27電氣試驗基本方法測量絕緣電阻和吸收比絕緣電阻和吸收比試驗對變壓器絕緣的檢查，可以靈敏地判斷變壓器絕緣的整體受潮，部件表面臟污以及貫穿性缺陷，多年來已成為絕緣試驗中廣泛應(yīng)用的方法之一。如一臺110KV20000KVA的變壓器，由于油中進水，絕緣電阻由2500MΩ下降到85MΩ，吸收比由1.37下降到1.0。測量繞組絕緣電阻時，應(yīng)依次測量各繞組對地和其它繞組間的絕緣電阻值，被測繞組各引線端應(yīng)短路，其余各非被測繞組都短路接地。試驗結(jié)果的分析判斷絕緣電阻和吸收比能在一定程度上，反映繞組的絕緣情況，但它們受各種因素的影響很大，數(shù)值分散。一般根據(jù)經(jīng)驗主要從以下幾個方面進行分析判斷：與同類型設(shè)備、試驗結(jié)果相比較；與歷史試驗結(jié)果相比較；大修后的試驗結(jié)果不應(yīng)低于大修前的70%交接試驗結(jié)果，不應(yīng)低于出廠試驗結(jié)果的70%（同溫下）28變壓器主要電氣試驗測量絕緣電阻和吸收比吸收比反映局部受潮，有一定靈敏度，在溫度10—30℃下，一般不低于1.3。與其它各項絕緣試驗結(jié)果進行綜合分析。測量泄漏電流泄漏電流試驗和絕緣電阻測量一樣，它的特點是在泄漏電流試驗過程中電壓較高，且可以調(diào)節(jié)，發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷的靈敏度較絕緣電阻高。如固體絕緣沿面碳化，套管瓷瓶裂紋等方面的缺陷。試驗結(jié)果的分析判斷泄漏電流試驗，同樣是依靠歷次試驗數(shù)據(jù)進行比較，根據(jù)武漢地區(qū)對110KV主變壓器的131次泄漏電流試驗結(jié)果表明，當(dāng)溫度11—20℃范圍內(nèi)有94.5%在60μA以下。凡大于100μA者，都反映了不同程度的缺陷。如套管絕緣不良或者變壓器油內(nèi)有水，油質(zhì)量酸性反應(yīng)。另外，有條件的情況下應(yīng)盡量在溫度相近時進行測量。29變壓器主要電氣試驗交流耐壓試驗電力變壓器的交流耐壓試驗是鑒定絕緣強度的有效方法，是保證設(shè)備絕緣水平，避免發(fā)生絕緣事故的重要手段。交流耐壓試驗可以在比運行情況更為嚴(yán)酷的條件下檢驗設(shè)備的絕緣水平，耐壓試驗也可以發(fā)現(xiàn)集中性的絕緣弱點，如繞組主絕緣受潮、開裂，或者在運輸過程中引起的繞組松動，引起的絕緣距離不夠，以及繞組絕緣上附著污物等缺陷。交流耐壓試驗由于其所用的電壓遠離運行電壓，故屬于破壞性試驗的范疇，因此，必需在非破壞性試驗（絕緣電阻及吸收比、泄漏電流、介質(zhì)損失角、絕緣油試驗等）合格后才能進行，以免引起被試設(shè)備不必要的擊穿和損壞，造成運行和檢修工作的困難。油浸式電力變壓器的絕緣試驗應(yīng)在充油靜止一定時間后方可進行。一般大容量變壓器需靜止12小時以上，3—10千伏變壓器需靜止5小時以上。30變壓器主要電氣試驗交流耐壓試驗對新注油的變壓器，不能在注油后立即進行耐壓試驗，因為油中可能混有氣泡，在耐壓過程中會引起放電，造成判斷上的困難，嚴(yán)重者造成絕緣擊穿，為了迅速消除氣泡應(yīng)采用真空注油。通常，變壓器在注油后20小時方可進行耐壓，10KV的變壓器注油后靜止5—6小時后即可。變壓器絕緣耐壓主要有兩種方式：一是外施高壓，試驗電壓由試驗變壓器供給；二是感應(yīng)高壓，即利用被試變壓器繞組自身激磁感應(yīng)出的高壓（它能對變壓器主、縱絕緣進行考核）。感應(yīng)高壓試驗感應(yīng)高壓試驗是考核變壓器電氣強度的另一個重要試驗項目，對于全絕緣變壓器來說，能檢查變壓器縱絕緣的情況，對于半絕緣的變壓器來說，主絕緣和縱絕緣都將受到考核。31變壓器主要電氣試驗極性和接線組別試驗變壓器的極性試驗變壓器的極性當(dāng)一個通電繞組中有磁通變化時，就會產(chǎn)生感應(yīng)電勢。感應(yīng)電勢為正（驅(qū)使I流出）的一端為正極性端，反之為負極性端，如果磁通改變方向，則感應(yīng)電勢的和端子的極性都隨之改變。所以，在交流電路中，正極性端和負極性端都只能對某一時刻而言。“極性”這一概念，實際上指變壓器繞組的繞向，有左繞和右繞兩種，所謂左繞就是從繞組底部順著導(dǎo)線向上看（或從繞組頂部順著導(dǎo)線向下看），逆時針方向繞右繞則相反，為順時針方向。同一鐵芯上的兩繞組中有同一磁通口過，繞相相同的則感應(yīng)電勢方向相同，反之，則相反。同一鐵芯上的兩繞組中有同一磁通通過，繞向相同則感應(yīng)電勢方向相同，所以，變壓器的原付邊繞組的繞向和端子標(biāo)號一經(jīng)確定，就要用“加極性”和“減極性”來表示原對邊感應(yīng)電勢間的相位關(guān)系。32變壓器主要電氣試驗如圖中，兩繞組繞向相同（左繞）。有同一副磁通穿過，因此，兩繞組內(nèi)的感應(yīng)電勢，在同名端子間任何瞬時都有相同的極性，此時原付邊電壓UAX和Uax相位相同，如連接Xx、UAa等于兩電壓的差，則該變壓器就稱為“減極性”。試驗方法-直流法用1.5—3V的干電池，接在變壓器的高壓端子上，再在變壓二次線圈端子上接一個直流mv表或μA表，試驗時觀察當(dāng)開關(guān)合上或拉開時表針的擺動方向。將干電池之“+”極性接于變壓器一次端子A上，負極接到X端子，電壓表或電流表正極接在二次a端，負極接x端，當(dāng)合上開關(guān)K瞬間，表針偏向正方，拉開時偏向負方，則變壓器為減極性。反之，為加極性。33變壓器主要電氣試驗三相變壓連接組別試驗連接組別試驗的意義變壓器的接線組別，是變壓器兩臺或多臺并聯(lián)運行的條件之一，若參加并聯(lián)運行的變壓器接線組別不一致，將出現(xiàn)不能允許的環(huán)流，因此，在出廠、交接和繞大修后都應(yīng)測量繞組的接線組別。對于三相變壓器常見的有三種標(biāo)準(zhǔn)連接組別：Y/Y0—12、Y/△—11、Y0/△—11，其中分子表示高壓線圈連接圖，分母表示低壓線圈連接圖，而其后面的數(shù)字表示高低壓間的相位差。即組別，高壓線圈和低壓線圈都可以接成星形Y和三角形△，或者曲折形Z，由此而組成的接法（如△/△、Y/Y等等），是多種多樣的，但其高低壓線圈電壓向量的夾角均為30°的倍數(shù)，因此，其線電壓向量圖所構(gòu)成連接組別共有十二種。對于變壓器高低壓側(cè)電壓的相位差，一般用時鐘法來確定連接組別，鐘表的軸心為A和a，表的分針代表高壓線圈電壓向量，時針代表低壓線圈向量。分針固定指向12，時針?biāo)傅男?shù)就是連接組。34變壓器主要電氣試驗試驗方法A、直流法：用一低壓直流電源（通常用兩節(jié)1.5V干電池串聯(lián)），輪流加入變壓器的高壓側(cè)AB、BC、AC端子，并相應(yīng)記錄在低壓端子ab、bc、ac上儀表指針的指示方向及最大數(shù)值；測量時應(yīng)注意電池和儀表的極性，例如AB端子接電池，A接正，B接負。表計也是一樣，a接正，b接負，將每次測量結(jié)果與變壓器接線組別表比較即可定出組別。35變壓器主要電氣試驗電壓互感器電磁式電壓互感器試驗項目：

測量絕緣電阻；

測量繞組介質(zhì)損失角正切值tgδ；

交流耐壓試驗；

勵磁特性及空載電流測量；

油中溶解氣體色譜分析；

局部放電測量36互感器主要電氣試驗電壓互感器測量繞組的絕緣電阻目的：是檢查其絕緣是否有整體受潮或劣化的現(xiàn)象。測量時一次繞組用2500V兆歐表，二次繞組用1000V或2500V兆歐表，而且非被測繞組應(yīng)接地。測量時還應(yīng)考慮空氣濕度、套管表面臟污對繞組絕緣電阻的影響。必要時將套管表面屏蔽，以消除表面泄漏的影響。溫度的變化對絕緣電阻影響很大，測量時應(yīng)記下準(zhǔn)確溫度，以便比較?！兑?guī)程》中對絕緣電阻值未作規(guī)定，試驗結(jié)果可采用比較法進行綜合分析判斷。通常一次繞組的絕緣電阻不低于出廠值或以往測得值的60%~70%，二次繞組的絕緣電阻不低于10MΩ。測量繞組的介質(zhì)損失角正切測量35KV及以上電壓互感器一次連同套管的介質(zhì)損失角正切tgδ，能夠靈敏地發(fā)現(xiàn)絕緣受潮、劣化及套管絕緣損壞等缺陷。按電磁式電壓互感器的絕緣方式分為全絕緣和分級絕緣兩種。37互感器主要電氣試驗a.全絕緣電壓互感器測量時一次繞組首尾端短接后加壓，其余繞組首尾端短接地（反接線）。測量結(jié)果不大于《規(guī)程》中所列的數(shù)值。b.分級絕緣電壓互感器測量方法：常規(guī)法、自激法、末端屏蔽法、末端加壓法交流耐壓試驗電磁式電壓互感器的交流耐壓試驗有兩種加壓方式。一種是外施工頻試驗電壓的方式，適用于額定電壓為35KV及以下的全絕緣電壓互感器，試驗時，一次繞組短路接高壓，非被試?yán)@組短路接地。對于110KV及以上的串級式或分級絕緣的電壓互感器，《規(guī)程》推薦采用倍頻感應(yīng)耐壓的方式。這是因為110KV及以上的電壓互感器多為分級絕緣，其一次繞組的末端絕緣水平很低，約為5KV。因此，一次繞組末端不能與首端承受同一試驗電壓。而采用感應(yīng)耐壓的方法，可以把電壓互感器的一次繞組末端接地，從某一個二次繞組激磁，在一次繞組首端感應(yīng)出所需要的試驗電壓，這對絕緣的考核同實際運行中的電壓分布是一致的。38互感器主要電氣試驗由于感應(yīng)耐壓試驗時一次繞組首尾兩端的電壓比額定電壓高得多，繞組電勢也正常運行時高得多，因此感應(yīng)耐壓試驗可以同時考核電壓互感器的縱絕緣。另一方面，為了避免在互感器低壓繞組兩端所加的試驗電壓超過其額定電壓后，由于鐵芯的磁飽和，在繞組中流過較大的勵磁電流，可采用提高試驗電源的頻率來降低磁通密度使勵磁電流減小。我們通常采用的試驗電源頻率為150Hz。為對測試結(jié)果進行分析判斷，在測試過程中應(yīng)監(jiān)視有無擊穿或其他異?，F(xiàn)象，在測試后應(yīng)檢查絕緣有無損傷。檢驗感應(yīng)耐壓試驗是否對被試電壓互感器造成損傷的方法是，在耐壓試驗前后對被試電壓互感器進行絕緣電阻、空載電流和空載損耗測量以及油浸式電壓互感器絕緣油的色譜分析，耐壓試驗前后上述測量和分析結(jié)果應(yīng)無明顯差別。39互感器主要電氣試驗勵磁特性及空載電流測量 互感器的勵磁特性是指互感器一次側(cè)開路、二次側(cè)勵磁電流與所加電壓的關(guān)系曲線，實際上就是鐵芯的磁化曲線?；ジ衅鲃畲盘匦栽囼灥闹饕康氖菣z查互感器的鐵芯質(zhì)量，通過鑒別磁化曲線的飽和程度，以判斷互感器的繞組有無匝間短路等缺陷。鑒于系統(tǒng)中經(jīng)常發(fā)生鐵磁諧振過電壓和電壓互感器質(zhì)量不良等情況，所以要求進行電壓互感器的空載勵磁特性試驗。實測的勵磁特性曲線或額定電壓時的空載電流值與過去或同類型電壓互感器的特性相比較，應(yīng)無明顯的差異。在耐壓前后的空載電流、空載損耗也不應(yīng)有明顯差異，否則應(yīng)查明原因。40互感器主要電氣試驗電壓互感器電容式電壓互感器電容式電壓互感器是由電容分壓器和電磁單元兩部分組成，其電氣連接圖如圖所示。電容式電壓互感器由于結(jié)構(gòu)上的原因，給現(xiàn)場的測量帶來較大的困難，但通過合理地改變試驗接線，仍可進行正確的測量。電容式電壓互感器C和tgδ的試驗標(biāo)準(zhǔn)。其電容分壓器部分（C1和C2）試驗標(biāo)準(zhǔn)同耦合電容器。中壓互感器的tgδ值與初始值比較不應(yīng)有顯著變化。41互感器主要電氣試驗電流互感器

110KV系統(tǒng)中使用的電流互感器主要有串級式和電容式兩種。試驗項目：繞組及末屏的絕緣電阻；介質(zhì)損耗tgδ及電容量；交流耐壓試驗；油中溶解氣體色譜分析；局部放電測量。42互感器主要電氣試驗電流互感器

測量繞組的絕緣電阻目的：是檢查其絕緣是否有整體受潮或劣化的現(xiàn)象。末屏的絕緣電阻對發(fā)現(xiàn)電容式套管絕緣受潮靈敏度較高，對220KV及以下電容式電流互感器同樣有效，《規(guī)程》中所有電容式電流互感器的末屏絕緣電阻定為一般不小于1000MΩ。測量時應(yīng)將小套管及端子板擦干凈。

測量繞組的介質(zhì)損失角正切及電容值tgδ

測量一次繞組連同套管的介損tgδ值，其值應(yīng)不大于《規(guī)程》所列數(shù)值。測量時，二次繞組及油箱接地，試驗電壓為10KV。tgδ數(shù)值與歷年數(shù)據(jù)比較有顯著變化或超過《規(guī)程》值，可判斷為電流互感器進水受潮。

對于電容式電流互感器，應(yīng)測量主絕緣的電容值。當(dāng)絕緣劣化或受潮時會使元件擊穿短路，不僅使其介損tgδ發(fā)生變化，且電容量也會增加。而在滲漏油時會使絕緣材料露出油面，使電容量減小。交流耐壓試驗：對一次繞組連同套管一起對外殼及地的交流耐壓試驗，二次繞組短接接地，試驗電壓按出廠值的85%進行。43互感器主要電氣試驗斷路器分類

按電壓劃分：6KV、10KV、35KV、110KV、220KV

按內(nèi)部填充介質(zhì)劃分：液體（絕緣油）、氣體（真空、SF6）試驗項目：真空氣斷路器

交流耐壓；

導(dǎo)電回路電阻；

真空度測試。SF6斷路器

絕緣電阻；

導(dǎo)電回路電阻；

交流耐壓；

SF6檢漏；

SF6微水；

并聯(lián)電容器的電容質(zhì)和介質(zhì)絕緣正切值tgδ（大修后、必要時）；44開關(guān)電器主要電氣試驗測量繞組的絕緣電阻對于空氣斷路器和SF6斷路器，只測量一次回路的絕緣電阻，測量時要用2500V兆歐表，測值應(yīng)大于5000MΩ。絕緣電阻的測試，可以檢測出絕緣是否有貫通集中性缺陷，整體受潮或貫通性受潮，由于試驗電壓局限，它對絕緣局部性缺陷，反應(yīng)不靈敏，不能檢出這種缺陷，因此它只是絕緣試驗中的基本試驗。導(dǎo)電回路電阻測試由于斷路器在運行時要進行分、合會出現(xiàn)拉弧和其它機械振動現(xiàn)象。這種現(xiàn)象會使開關(guān)動、靜觸頭接觸不良，引起觸頭發(fā)熱，如果嚴(yán)重將會引起開關(guān)的絕緣破壞而發(fā)生故障，因此我們在預(yù)試中一定要對其進行測試確保開關(guān)的健康運行。45開關(guān)電器主要電氣試驗交流耐壓試驗交流耐壓鑒定斷路器絕緣強度最有比較和最直接的試驗項目，應(yīng)在分、合閘狀態(tài)下進行，12KV及以下的斷路器在交接、大修預(yù)防性試驗中都應(yīng)進行此項試驗，交流耐壓，試驗前后絕緣電阻不下降30%為合格，若出現(xiàn)擊穿聲或冒煙，則為不合格。對10KV及以下斷路器，應(yīng)在合閘時各相對地及相間，分閘時各相斷口間、相間進行、相對地及斷口的試驗電壓值相同，為出廠值80%。對真空斷路器的斷口進行耐壓主要是考驗其真空度（可用真空度測試儀進行測試）。裝在10KV電容器組的真空斷路器，交接時還應(yīng)做投切試驗以判明斷路器在分合時內(nèi)部是否有電弧重燃現(xiàn)象，請中試做。46開關(guān)電器主要電氣試驗常用到的電容器主要有耦合電容器、集合式電容器和斷路器電容器。耦合電容器一般在220KV和110KV線路側(cè)，220KV一般為3相，110KV有單相、兩相、三相；集合式電容器就是常用作無功補償?shù)?0KV電容器；斷路器電容器一般并聯(lián)在多斷口開關(guān)的斷口兩極。耦合電容器、集合式電容器和斷路器電容器在交接和預(yù)防性試驗中的試驗項目不完全相同，應(yīng)區(qū)別對待。耦合電容器的試驗項目：1）測量兩極間的絕緣電阻；2）測量小套管對地的絕緣電阻；3）測量電容值；4）測量介質(zhì)損失角正切值tgδ（簡稱介損）；集合式電容器的試驗項目：1）測量相間和兩極對外殼的絕緣電阻；2）測量電容值；3）絕緣油擊穿電壓；斷路器電容器：1）測量兩極間的絕緣電阻；2）測量電容值；3）測量介損；47電容器主要電氣試驗測量絕緣電阻測量絕緣電阻的主要目的是初步判斷電容器相應(yīng)部位的絕緣狀況。測量時采用2500V兆歐表，測量接線圖如圖所示。絕緣電阻的判斷標(biāo)準(zhǔn)是：斷路器電容器和耦合電容器極間絕緣電阻一般不小于5000MΩ；耦合電容器小套管對地絕緣電阻不小于100MΩ（采用1000V兆歐表）；集合式電容器的絕緣電阻測量使用2500V兆歐表，測得的絕緣電阻由運行單位自行規(guī)定，也就是跟歷年和同類設(shè)備的測量進行縱向和橫向比較。48電容器主要電氣試驗測量電容值測量電容值的目的是檢查其電容值的變化情況。把測量值和銘牌值進行比較，可以判斷內(nèi)部接線是否正確及絕緣是否受潮等。耦合電容器和斷路器電容器由于耦合電容器和斷路器電容器的電容量較小，通常我們都是在測量其介損的同時測量其電容量。《規(guī)程》和《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗標(biāo)準(zhǔn)》（GB50150-91）（以下簡稱《交接標(biāo)準(zhǔn)》）規(guī)定：耦合電容器所測的電容值偏差不超過額定值的+10％或－5％。電容值大于出廠值的102％時應(yīng)縮短試驗周期。一相中任兩節(jié)實測電容值之差不超過5％。斷路器電容器所測的電容值偏差不超過額定值的+5％或－5％49電容器主要電氣試驗測量電容值集合式電容器由于并聯(lián)電容器的電容值較大，一般不采用測量介損的方法來測量電容值。我們一般直接采用電容表來測量電容值。對超過電容表量程的電容器，可以通過電流電壓法（使用表計的精度要滿足要求）來進行測量。當(dāng)外加的交流電壓為U，流過被試電容器的電流為I時，則有50電容器主要電氣試驗對測量結(jié)果的要求如下：

每相電容值偏差應(yīng)在額定值的+10％～－5％的范圍內(nèi)，且電容值不小于出廠值的96％；

三相中每兩線路端子間測得的電容值的最大值與最小值之比不大于1.06；

每相用三個套管引出的電容器組，應(yīng)測量每兩個套管之間的電容量，其值與出廠值相差在±5％范圍內(nèi)。測量介質(zhì)損失角正切在交接和預(yù)防性試驗中，要求測量耦合電容器的介質(zhì)損失角正切。其主要目的是檢查絕緣是否受潮或存在某些局部缺陷。現(xiàn)在普遍使用的都是光導(dǎo)微機介損測試儀進行試驗。有的耦合電容器雖然預(yù)防性試驗合格，但仍會發(fā)生爆炸。因為整臺耦合電容器由100個左右的電容元件串聯(lián)后組成，對電容量而言，如電容量允許變化+10%，就意味著100個單元件中若有10個以下元件發(fā)生短路損壞，還在允許范圍之內(nèi)，然而此時另外的90個左右單元件電容要承擔(dān)較高的運行電壓，這對運行中的耦合電容器的絕緣會造成極大的危害，并可能由此而導(dǎo)致爆炸事故。51電容器主要電氣試驗電容器組其它設(shè)備的試驗這里所指的電容器組中的其它設(shè)備主要是串聯(lián)電抗器和放電線圈。根據(jù)《預(yù)試歸程》，其試驗項目如下：串聯(lián)電抗器：

測量繞組絕緣電阻，采用2500V兆歐表，一般不低于1000MΩ（20℃）

絕緣油的擊穿電壓：參照絕緣油的試驗要求。（這一項主要是針對油浸式電抗器，現(xiàn)在新裝的一般都是室外的干式電抗器，不存在此問題）放電線圈：絕緣電阻：測量一、二次繞組的絕緣電阻，一次繞組使用2500V兆歐表；二次繞組使用1000V兆歐表。測量的絕緣電阻不低于1000MΩ。注：在交接試驗時要注意三相繞組直流電阻的平衡。52電容器主要電氣試驗避雷器的基本類型、結(jié)構(gòu)和測試項目避雷器是保證電力系統(tǒng)安全運行的重要保護設(shè)備之一。主要用于限制由線路傳來的雷電過電壓或由操作引起的內(nèi)部過電壓。目前使用的避雷器有以下四種類型：

保護間隙；

管型避雷器；

閥型避雷器，它包括普通閥型避雷器（FS型和FZ型）與磁吹閥型避雷器（FCZ型和FCD型）；

氧化鋅避雷器，也稱無間隙避雷器。氧化鋅避雷器的基本結(jié)構(gòu)是閥片。閥片是以氧化鋅為主要成分，并附加少量的Bi2O3、Co2O3、MnO2、Sb2O3等金屬氧化物添加劑，將它們充分混合后造粒成型，經(jīng)高溫焙燒而成的。這種閥片具有優(yōu)良的非線性、大的通流容量。由于氧化鋅避雷器的閥片是由金屬氧化物組成的，所以有時也稱為金屬氧化物避雷器，并用MOA表示。53避雷器、絕緣子、接地裝置主要電氣試驗閥型避雷器的絕緣預(yù)防性試驗項目包括：

測量絕緣電阻；

測量電導(dǎo)(泄漏)電流及檢查串聯(lián)組合元件的非線性系數(shù)差值；

測量FS型避雷器的工頻放電電壓。氧化鋅避雷器的絕緣預(yù)防性試驗項目包括：

測量絕緣電阻；

測量直流1mA以下的電壓及75％該電壓下的泄漏電流；

測量運行電壓下的交流泄漏電流。避雷器在試驗前必須檢查其外部有無損壞及放電現(xiàn)象，其內(nèi)容有：

外部絕緣瓷筒是否完整，如有破碎、裂紋，不能使用。

表面有無閃絡(luò)痕跡，如原為棕色瓷釉，則閃絡(luò)痕跡是灰白色的；如原為白色瓷釉，則閃絡(luò)痕跡是黃黑色的。

密封是否良好，對配電用的避雷器，若頂蓋及下部引下線處的絕緣混合物破裂或脫落，應(yīng)將避雷器拆開干燥，并裝好；對高壓用的避雷器，若密封不良，應(yīng)進行修復(fù)。