高電壓技術(shù) 電氣設(shè)備絕緣試驗課件

電氣設(shè)備絕緣試驗絕緣診斷與絕緣試驗主要內(nèi)容1

絕緣測試和診斷的基本概念2

絕緣電阻和泄漏電流的測量3

介質(zhì)損耗角正切的測量4

局部放電的測量5耐壓試驗與預(yù)防性試驗方法的特點總結(jié)

6

絕緣的在線監(jiān)測1、

絕緣測試和診斷的基本概念絕緣的測試和診斷技術(shù)概念：電力設(shè)備絕

緣在運行中受到電、熱、機械、不良環(huán)境等各種因素的作用，其性能將逐漸劣化，

以致出現(xiàn)

缺陷，造成故障，引起供電中斷。通過對絕緣

的試驗和各種特性的測量，了解并評估絕緣在

運行過程中的狀態(tài)，從而能早期發(fā)現(xiàn)故障的技

術(shù)稱為絕緣的監(jiān)測和診斷技術(shù)絕緣的測試和診斷技術(shù)分類：1)按照對設(shè)備造成的影響程度分類(兩類)非破壞性試驗，亦稱絕緣特性試驗：在較低電壓下或用其它不會損傷絕緣的方法測量絕緣的不同特性，采用

綜合分析的方法來判斷絕緣內(nèi)部的缺陷包含的種類：絕緣電阻和泄漏電流的試驗、介質(zhì)損耗

角正切試驗、局部放電試驗、絕緣油的氣相色譜分析等破壞性試驗，即耐壓試驗：以高于設(shè)備的正常運行電壓來考核設(shè)備的電壓耐受能力和絕緣水平。耐壓試驗對絕

緣的考驗嚴(yán)格，能保證絕緣具有一定的絕緣水平或裕度；

缺點是可能在試驗時給絕緣造成一定的損傷，同時不能反

映絕緣缺陷的性質(zhì)包含的種類：交流耐壓試驗、直流耐壓試驗、雷電沖擊耐壓試驗及操作沖擊耐壓試驗2

)

按

照

設(shè)

備

是

否

帶

電

的

方

式

分

類

(

兩

類

)離線：在離線的測試和診斷時，要求被試設(shè)備退出運行

狀態(tài)，通常是周期性間斷地施行，試驗周期由電力設(shè)備預(yù)

防性試驗規(guī)

程

(DL/T

596)

規(guī)

定特點：可采用破壞性試驗和非破壞性試驗兩種方式，

兩種方式是相輔相成的。耐壓試驗往往是在非破壞性試驗

之后才進(jìn)行。缺點是對絕緣耐壓水平的判斷比較間接，尤

其對于周期性的離線試驗更不易判斷準(zhǔn)確在線：在線監(jiān)測則是在被試設(shè)備處于帶電工作運行的

條件下，對設(shè)備的絕緣狀況進(jìn)行連續(xù)或定時的監(jiān)測，通常

是自動進(jìn)行的特點：只能采用非破壞性試驗方式。由于可連續(xù)監(jiān)

測，除測定絕緣特性的數(shù)值外，還可分析特性隨時間的變

化趨勢，從而顯著提高了其判斷的準(zhǔn)確性絕緣預(yù)防性試驗概念：為了對絕緣狀態(tài)

作出判斷，需對絕緣進(jìn)行各種試驗和檢測，通稱為絕緣預(yù)防性試驗。絕緣的監(jiān)測和診斷技術(shù)的三個基本環(huán)節(jié)：傳感器與測量方法：正確選用各種傳感器及測量

手段，檢測或監(jiān)測被試對象的種種特性，采集各

種特性參數(shù)；數(shù)據(jù)處理：對原始的雜亂信息加以分析處理(數(shù)據(jù)處理),去除干擾，提取反映被試對象運行狀態(tài)最

敏感、有效的特征參數(shù)；絕緣診斷：根據(jù)提取的特征參數(shù)和對絕緣老化過

程的知識以及運行經(jīng)驗，參照有關(guān)規(guī)程對絕緣運

行狀態(tài)進(jìn)行識別、判斷，即完成診斷過程。并對

絕緣的發(fā)展趨勢進(jìn)行預(yù)測，從而對故障提供預(yù)警，

并能為下一步的維修決策提供技術(shù)根據(jù)。絕緣診斷規(guī)則：規(guī)則分類：邏輯診斷，模糊診斷，統(tǒng)計診斷邏輯診斷：邏輯診斷中將特征只歸結(jié)為“有”和“無”兩種(或特征參數(shù)大于某給定的閾值則為

“有”該特征，否則為“無”),診斷對象的狀態(tài)

同樣只歸結(jié)為“有”和“無”,或“好”和“壞”

兩種，即特征和狀態(tài)均采用二值邏輯量來描述。邏輯診斷簡單明了，應(yīng)用較廣，但把問題過于簡

化，診斷準(zhǔn)確度較低模糊診斷：考慮到被試對象的特征及狀態(tài)評

價的主觀不確定性，即模糊性，許多情況不能簡單地用“有”、“無”和“好”、“壞”來評定。模糊診斷中被試對象的特征和狀態(tài)不用二值邏輯量描述

，

而用

多

值

邏

輯

的

特

征

函

數(shù)

來雨警：如英極重按特、征或

態(tài)般參數(shù)、的輕取值微量、確定

入

一，狀一如采用連續(xù)變化的特征函數(shù)，判斷可更加準(zhǔn)確統(tǒng)計診斷：考慮到被試對象特征參數(shù)分布的不

確定性，即統(tǒng)計性。對于處于同樣狀態(tài)的同類設(shè)

備，其特征參數(shù)并不相同，而按一定的統(tǒng)計規(guī)律

分布。利用這些規(guī)律進(jìn)行絕緣診斷(a)絕緣完好和損壞時

(b)兩者重疊圖概率密度曲線不重疊某特征參數(shù)的概率密度2

絕緣電阻和泄漏電流的測量1)測量絕緣電阻與吸收比的工作原理2)測量絕緣電阻與吸收比的方法3)泄漏電流的測量4)測量絕緣電阻和泄漏電流的功效5)測量絕緣電阻和泄漏電流的注意事項雙層介質(zhì)模型的電流

一

時間特性i(t)=[U/(R?+R?)]+{U(R?C?

-R?C?)2/[(C?+C?)2(R?+R?)R?

R?]}exp(-t/T)T=R?

R?

(C?+C?)/(R?+R?)1)

測量絕緣電阻與吸收比的工作原理雙層介質(zhì)等值電路圖想泄漏電，流，及絕緣電阻的變化"曲線七i(t)=Kexp(-t/r)T=R?

R?

(C?+C?)/(R?+R?)在工程應(yīng)用上的表達(dá)方便，把介質(zhì)處在吸收過

程

時

的U/i

也稱呼為絕緣電阻R七絕

電

泄的漏變電化流曲及線雙層介質(zhì)等值電路圖定

義

吸

收

比K:

為加壓60秒時的絕緣電阻R60”

與15秒

時電阻R

15°之比值K=R?o”/R?5”定

義

極

化

指

數(shù)P:

為加壓10分鐘時的絕緣電阻R?o,

與1分

鐘時電阻R?,

之比值P=R?o·/R?,我國電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T596—1996

即電力設(shè)備預(yù)防性試驗

規(guī)程等規(guī)定：電力變壓器及大型發(fā)電機凡采用瀝青浸膠及烘卷云母絕緣

者：

K值應(yīng)不小于1.3,

P值應(yīng)不小于1.5大發(fā)電機當(dāng)采用環(huán)氧粉云母者：

K值應(yīng)不小于1.6,

P應(yīng)不

小于2.0。發(fā)電機容量在200MW及以上者推薦測量絕緣狀態(tài)的判定若絕緣內(nèi)部有集中性導(dǎo)電通道，或絕緣嚴(yán)重受潮，則電阻R1、R2會顯著

降低，泄漏電流大大增加，時間常數(shù)T

大為減小，吸收電流迅速衰減。即使絕緣部分受潮，只要R1與R2中的一個數(shù)值降低，

r

值也會大為減小

，

吸收電流仍會迅速衰減，仍可造成吸收比K

(及極化指數(shù)P,下同

)

的

下降。當(dāng)K=1

或接近于1,則設(shè)備基本喪失絕緣能力。不同絕緣狀態(tài)下的絕緣電阻的變化曲線2)

測量絕緣電阻與吸收比的方法測量儀表：

一般用兆歐表進(jìn)行兆歐表的原理結(jié)構(gòu)圖屏蔽端子G:

主要用于屏蔽表

面泄漏電流級的不同，選用不同電壓的兆歐表。例：額定電壓1kV及以下煮使用1000V兆歐表；1kV以上者使用2500V兆歐表E表G導(dǎo)

體積

電面

電L用兆歐表測電纜絕緣電阻的接線圖1

—

鉛鎧外皮2

—

絕緣3

—

導(dǎo)芯

4-屏蔽環(huán)例：用兆歐表測量電纜絕緣電阻測量電力變壓器主絕緣泄漏電流的接線T1

一

調(diào)

壓

器

；T2-

高壓試驗變壓器；D一

高壓硅堆R

一

保護(hù)電阻；C

一

濾波電容；T

一

被試變壓器3)泄漏電流的測量微安表直讀法(高電位和低電位兩種接法)4)測量絕緣電阻和泄漏電流的功效測量

絕

緣

電

阻

和

泄

漏

電

流

能

有

效

地

發(fā)

現(xiàn)

的

缺

陷

：

1、

兩極間穿透性的導(dǎo)電通道2、

絕緣受潮3、

表面污垢測量絕緣電阻和泄漏電流不易發(fā)現(xiàn)的缺陷：1、

絕緣的局部缺陷(局部損傷或裂縫、含有氣泡、絕緣分層、脫開等)2、

絕緣的老化(此時的絕緣電阻還相當(dāng)高)5)測量絕緣電阻和泄漏電流的注意事項A、

測量結(jié)果不應(yīng)作為最后定論，應(yīng)與下列數(shù)據(jù)比較：(1)、歷史資料(2)、同類設(shè)備數(shù)據(jù)(3)、同

一

設(shè)備不同部位(不同相)的數(shù)據(jù)不

平

衡

系

數(shù)三

當(dāng)K>2時，有缺陷存在(4)、其它實驗結(jié)果B、

要考慮測量時溫度的影響，只有同一溫度下的結(jié)果才能比較

C、

測量電壓要穩(wěn)定，直流脈動不應(yīng)大于3%D

、測量儀表的保護(hù)與屏蔽E、

測量前應(yīng)充分放電，避免殘余電荷造成誤差F、

被試品的接地問題的

最的

最中中項相3

介質(zhì)損耗角正切的測量1)西林電橋的基本原理2)反接法的西林電橋3)存在外界電磁場干擾時的測量4

)

測

量

介

損

的

功

效5)測量介損的注意事項測量介損的方法測試無線電材料：常采用高頻施壓法，所加的電壓不高在電工界：測量tgδ

的儀器和方法有多種，西林電橋測法和電流比較式電橋測法在線監(jiān)測：采用微計算機對tgδ

的測量1)西林電橋的基本原理高壓臂：

一個是代表試品的

Z1;

另一個是無損耗的標(biāo)準(zhǔn)電

容C0,

它以阻抗Z2作為代表

。低壓臂：

一個處在橋箱體內(nèi)，

一個是可調(diào)無感電阻R3;

另

一個是無感電阻R4

和可調(diào)電

容C4

的并聯(lián)回路。前者以Z3

來代表，后者以Z4來代表保護(hù)：放電管P電橋平衡：檢流計G檢

零屏蔽：消除雜散電容的影響西林電橋的基本回路電橋的平衡條件：Z?/Z?=Z?/Z?串聯(lián)等值回路tgō=wR?C?Cx=R?Co/R?并聯(lián)等值回路tgǒ=wR?C?Cx

R?Cx:

因為tg2ō極

小

，

故兩種等值電路的

Cx相

等)/tgC解之得：G.G-o2CC?

=0

(1)G?Ca+GCa=GsCo

(2)由(

o得

./oC=0C/G?

=oR?C取Ra=10/nΩ

o=100

刀則tgC=105C?

(F)=C(μF)將

Gx=oCgσ;C?

=Gtgo/代入(2)得：Cx=R?Co/[R?

(1+tg2σ)]tg1

)T

工0Utgō=IRx/LcxIeGxCX屏

蔽

：在替堅資會喜重影的多婚，可

以

著

作

其

間

有

雜

散

電

容由于低壓臂的電位很低，CxO

O

5容0

1

0小pF，。

量電誤睿

s的引入，會若附近另有高壓源，

其間西林電橋的基本回路CU在實驗室內(nèi)：通常測試材料及小設(shè)備，被試品是對地絕緣的現(xiàn)場試驗中：有許多一端

接地的試品，如敷設(shè)在地

下的電纜及擺在地面的重

大電氣設(shè)備，要改成對地

絕緣是不可能的，只能改

變電橋回路的接地點。這

樣就產(chǎn)生了一種反接法的西林電橋2)反接法的西林電橋反接法西林電橋的接線現(xiàn)場的試品：難以實現(xiàn)屏蔽，故干擾較嚴(yán)重兩次測量法：消除或減小外

界電場影響的測試方法，是

采用兩次測量。第一次先調(diào)

電橋到平衡，測得tgδ?

和Cx′,

然后倒換試驗變壓器原邊電源線的兩頭，即把試驗電壓U的相位轉(zhuǎn)一個180°,C

、

,

十Cx”】Cx=(Cx,+Cx)/23)存在外界電磁場干擾時的測量然后再測得第二次的數(shù)值tgō?

和Cx”,可用下式計算得準(zhǔn)確的tgδ和Cx值。tgō=(Cx,tgō?

+C,tgō?

)西林電橋的基本回路CJ

磁場干擾時介損的測量檢流計正反接抗磁場干擾的原理：先設(shè)想當(dāng)無磁干擾時，調(diào)電橋到平衡，兩個測量臂的數(shù)值分別為R?

和G?

。如存在磁干擾時，調(diào)

節(jié)

電

橋

到

平

衡

，

兩

個

測

量

臂

的

數(shù)

值

分

別

為

(Ra+△Ra)和子現(xiàn)電勢，于使護(hù)指全原若范心產(chǎn)著有值高

，分由別于為其(R

R

)變和，(G

△如G

)調(diào)

電

橋

到

平

衡

，

兩

個

測量

臂

的當(dāng)檢流計正接時測得：

tgδ?=w(C?+△C?)R?當(dāng)檢流計反接時測得：

t

?)R?Cx?=C?

R?/(R?—

△R?)因無磁場干擾時：

tgδ=wC?

R?Cx=C?

R?/R?,故

可

得

：tgō=(tgδ,+tgǒ?)/2Cx=2CxiCx?/(Cx?+Gx?)G?)△△Rw(R?/δx?gC?—此

時?不值一則：

當(dāng)C?/C

越小，

C?中缺陷

(tg?

增大)在測整體的

時越難發(fā)現(xiàn)解決辦法是將整體絕緣分解后分部測量(如分別

對變壓器線國和套管的

tg?

進(jìn)行測量)4

)

測

量測量介損創(chuàng)

(1)絕緣受洱(2)

穿透性導(dǎo)

(3)絕緣內(nèi)含

(

4

)

老

化

劣

(5)

絕緣油肌測量介損不(1)非穿透性局部損壞(測介損時沒

(2)很小部分絕緣的老化劣化(3)個別的絕緣弱點例1:當(dāng)試品絕緣有兩種不同絕緣并聯(lián)組成局部放電)5)測量介損時的注意事項(1)盡可能地分部測試(2)與溫度的關(guān)系：不同溫度下的測量結(jié)果不能換算為進(jìn)行比較，要求在相同溫度條件下測試。(3)與電壓的關(guān)系：試驗電壓過低，不易發(fā)現(xiàn)缺陷，

因接近工作電壓(4)表面泄漏要排除：加屏蔽環(huán)(5)抗干擾措施：屏蔽和接地要好(6)測量繞組絕緣時，應(yīng)將繞組首尾短接，避免電感和勵磁鐵損造成誤差4

局部放電的測量1)局部放電概念和特點2)測量局部放電的幾種方法3)局部放電的脈沖電流測量法4)脈沖電流法測PD的基本回路和檢測阻抗5

)

實

施PD測量的其它技術(shù)問題1)局部放電的概念和特點：局部放電的概念：Partial

Discharge簡稱為PD,指在一定外施電壓作用下，

電氣設(shè)備內(nèi)部絕緣里面存在的弱點處發(fā)生的局部重復(fù)擊穿

和熄滅現(xiàn)象局部放電的危害：這種局部放電發(fā)生在一個或幾個絕緣內(nèi)部的缺陷中(如氣

隙或氣泡),因為在這個很小的空間內(nèi)電場強度很大。雖

然其放電能量很小，在短時間內(nèi)對電氣設(shè)備的絕緣強度并不造成影響，但電氣設(shè)備在工作電壓下長期運行時，局部

放電會逐步擴大，并產(chǎn)生不良化合物，使絕緣慢慢地?fù)p壞，

日積月累，最后可導(dǎo)致整個絕緣被擊穿，發(fā)生電氣設(shè)備的突發(fā)性故障局部放電的特點：當(dāng)介質(zhì)內(nèi)部發(fā)生局部放電時，伴隨著發(fā)生許

多現(xiàn)象。有些屬于電的：如電脈沖的產(chǎn)生，

介質(zhì)損耗的增大和電磁波放射；有些屬于非電的：如光、熱、噪音、氣體壓力的變化和

化學(xué)變化。局部放電的檢測：這些現(xiàn)象都可以用來判斷局部放電是否存

在，因此檢測的方法也可以分為電的和非電

的兩類A-

局部

放

電

源B-電磁波的傳播C-

高壓端的電壓下落D-

高壓端對地雜散電容的電場傳播

E-

流經(jīng)接地線電流信號

和磁場傳播2)測量局部放電的幾種方法電磁測量方法：PD

非電量法的檢測絕緣油的氣相色譜分析法：這項試驗是通過檢

查電氣設(shè)備油樣內(nèi)所含的氣體組成的含量來判斷設(shè)備內(nèi)部的隱藏缺陷超聲波探測法：在電氣設(shè)備外壁放上由壓電元

件和前置放大器組成的超聲波探測器，用以探

測局部放電所造成的超聲波，從而了解有無局

部放電的發(fā)生，粗測其強度和發(fā)生的部位3)局部放電的脈沖電流測量法局部放電的三電容模型以三個電容來表征介質(zhì)內(nèi)部存在缺陷時的局部放電的機理Cg:

氣泡的電容；Cb:

和Cg相串聯(lián)部分的介質(zhì)電容；Cm:

其余大部分絕緣的電容CbCmCg

Cml

Cb(a)

(b)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

(b)等值電路氣泡很小，

Cg

比Cb

大

，Cm

比Cg

大

很多電極間加上交流電壓u,

則Cg

上的電壓為ug

,例

如：Ug

=UCb/(Cg+Cb)

?mb

101p

pF則：Ug=ikV;U=100kVCCC(a)

(b)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

(b)等值電路CmCbCmCgCbugCπubCbu局部放電機理Ug=UCb/(Cg+Cb)ug隨外加電壓u升高，當(dāng)u上升到Us瞬時值時

，ug

到

達(dá)Cg

的

放電電壓Ug,Cg

氣隙放電。于是Cg上的電壓一下子從Ug下

降到Ur,然后放電熄滅。Ur

叫做殘余電壓，它可以接近為

零值，也可以為小于Ug

(均絕對值)的其它值局部放電時氣隙中的電壓和電流的變化Ug

=UCb/(Cg+Cb)放電火花一熄滅，Gg

上的電壓將再次上升，由于此時Cg及Cb已經(jīng)有了一個初始的直流電壓，所以此后的ug

值不能直接用上式來表達(dá)，ug

值與上式表達(dá)的值在絕對值上要小

一

個(Ug—Ur)值。外加電壓仍在上升，Gg

上的電壓也順勢而上升，當(dāng)它再次升到Ug時

，Cg再次放電，電壓再次降到Ur,放電再次熄滅局部放電時氣隙中的電壓和電流的變化Gg上的電壓從Ug突變?yōu)閁r

(均絕對值)的

一

瞬間，

就是局部放電脈沖的形成的時刻，此時通過Cg有

一脈沖電流，局部放電時氣泡中的電壓和電流的

變化如圖所示局部放電時氣隙中的電壓和電流的變化真實放電量：

△qr=(Ug—Ur)[Cg+CmCb/(Cm+Cb)]≈U?C?(1kV*1pF=1000pC)

實際無法測量整體電壓降落：

△U=Cb(Ug-Ur)/(Cm+Cb)(0.01pF*1kV/100pF=0.1V)

可測視在放電量：

△q=△U{Cm+[CbCg/(Cb+Cg)]}=△UCm≈

U?C?(1kV*0.01pF=10pC)

可測視在放電量是局部放電試驗中的重要參量，國際和國家標(biāo)準(zhǔn)中，

對于各類高壓設(shè)備的△q

的允許值均有所規(guī)定Ll(a)

(b)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

(b)等值電路CmCbCmCgCbW=△qr(Ug-Ur)/2=

△q(Cg+Cb)(Ug

-Ur)/(2

Cb)當(dāng)外施電壓由零上升到Us時

，Cg上的電壓為Ug,

即

Ug=UsCb/(Gg+Cb)可得W=△q-Us(Ug

-Ur)/(2Ug

)如Ur≈0,

則W≈△q·Us/2放電能量表征局部放電的基本參數(shù)，除了視在放電量△q

外，還有

一

次脈沖放電能量W放電重復(fù)率放電重復(fù)率N:

是表征PD

的另一個基本參數(shù)。因為在加壓

半周期內(nèi)能發(fā)生好幾個脈沖。所以定義一秒鐘內(nèi)產(chǎn)生的脈

沖數(shù)叫做放電重復(fù)率N,N

也是一個重要參量?？梢酝ㄟ^實驗求得如果每半周內(nèi)的放電次數(shù)為n,

則N=2fn=100n局部放電時氣隙中的電壓和電

流的變

化局部放電的其它表示方法為了表征局部放電在一定期間內(nèi)的平均綜合效應(yīng)，

還

提

出了各種累積參數(shù)，如平均放電電流，放電功率等。有時還測量局部放電的起始放電電壓和熄滅電壓。以及放電電

流的時域表示法。局部放電的統(tǒng)計表示法(在線檢測常用):n-q-

中三維統(tǒng)計譜圖；

以及n-

中和q-

中兩維譜圖

等影

響

局

部

放

電

特

性

的

多

種

因

素

：

主要有

電壓的幅值電壓的波形和頻率、電壓的作用時間、環(huán)境的溫度及濕度

和氣壓等(A>t's)e6eiloA

uond??uile(A>s'g)ebeiloA

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noD第5.4D.DQ動518010°6080100120140160180200220240260280300320340360—o—negativepulse

—positive

pulseφ9Q(V)1.00.8

0.60.40.20.02015b

105

010000.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.06080

100120

14016018020022024026028030032034036010010q(V)20n2040C404)脈沖電流法測PD

的基本回路和檢測阻抗三種基本測量回路試品通過Ck后與檢測阻抗并聯(lián)的回路試品與檢測阻抗相串聯(lián)的回路電橋平衡回路1、

周期性干擾：(1)連續(xù)的周期性干擾信號：如廣播，電力系統(tǒng)中的載波

通訊，手機通訊，高頻保護(hù)信號，諧波，工頻干擾等等，其波形一般是正弦形。(2)脈沖型周期性干擾信號：例如可控硅整流設(shè)備在可控

硅開閉時產(chǎn)生的脈沖干擾信號。其特點是該脈沖干擾周期性地出現(xiàn)在工頻的某相位上。2、脈沖型隨機干擾：高壓輸電線的電暈放電，相鄰電氣設(shè)備的內(nèi)部放電，以及雷電，開關(guān)繼電器的斷、合，電焊操作等無規(guī)律的隨機性干擾。旋轉(zhuǎn)電機電刷和滑環(huán)間

的電弧等。5

)

實

施PD測量的抗干擾問題抗干擾措施背景噪音決定最小可見視在放電量，亦即決定

測量系統(tǒng)的靈敏度，嚴(yán)重噪音將使局部放電測量無法進(jìn)行。目前常采用的抗干擾措施包括：軟硬件濾波；

平衡電路；差動電路；相位鎖定或可移開窗；

統(tǒng)計法等。圖

中U1為最高額定線電壓UmU2為1.3Um3

或1

.

5Um

人3要求在1.3Um3

的U2值下，△q≤300pC或要求在1.5Um/√3

的U2值下，△q≤

500pC預(yù)加電壓測量PD試驗：

國標(biāo)規(guī)定對220kV及以上的電力變

壓器必須做5

耐壓試驗與預(yù)防性試驗方法的特點總結(jié)1)交流耐壓2)直流耐壓3)雷電沖擊耐壓4)操作沖擊耐壓5)各種預(yù)防性試驗方法的特點總結(jié)1)交流耐壓交

流

耐

壓

：是交流設(shè)備的基本耐壓方式。適用于

≤220kV

以

下的電力設(shè)備。

以變壓器為例如圖所示交流耐壓試驗實施辦法：

電力設(shè)備預(yù)防性

試驗規(guī)程

(DL/T

596)

已對各類設(shè)備的耐壓

值作出了規(guī)定。以電力變壓器為例，

當(dāng)大修而

全部更換繞組后，按出廠試驗電壓值進(jìn)行試驗。

在其它情況下，它們的耐壓值取出廠試驗電壓

的85%。規(guī)程給出了電力變壓器的交流工頻耐

壓值如表所示電力變壓器交流試驗電壓值括號內(nèi)數(shù)值適用于不固定接地或經(jīng)小電抗接地系統(tǒng)2)直流耐壓直流耐壓：是直流電力設(shè)備的基本耐壓方式。對于交流電網(wǎng)中的長電力電纜等，在現(xiàn)場進(jìn)行交流耐壓試驗常出現(xiàn)困難，因為長電纜的電容量較大。為了減小試驗電源的試驗容量，規(guī)程規(guī)定采用直流耐壓來檢查電纜絕緣的質(zhì)量。直流耐壓基本上不會對絕緣造成殘留性損傷直流耐壓特點：與交流耐壓不同，直流耐壓無局部放電損傷：對于電纜等油紙絕緣，在交、直流電壓作用下，在油和紙上的電壓分布不

交流時電壓按介電常數(shù)

E分布：電壓較多作用在油層上

直流時電壓按電阻系數(shù)

p

分布：

電壓較多作用在紙上紙的耐壓強度較高，所以電纜能耐受較高的直流電壓為了加強絕緣的考驗，電纜的直流耐壓值規(guī)定得較高。盡管如此，對于使用在交流電網(wǎng)中的電纜，進(jìn)行直流耐壓對絕緣的考驗不如交流耐壓接近實際。對電力電纜的直流耐壓持續(xù)時間為5分鐘，可同時進(jìn)行泄

漏電流的測量，加壓極性為負(fù)對電力變壓器絕緣的泄漏電流測試時所施加的直流電壓不

很高，可以認(rèn)為是非破壞性試驗對電機絕緣進(jìn)行直流耐壓，也是發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷的重要方法3)雷電沖擊耐壓雷電沖擊耐壓用作為考驗電力設(shè)備承受雷電過電壓的能力。對電力變壓器類試品不僅考驗了

主絕緣，而且是考驗縱絕緣的主要方法。只在

制造廠進(jìn)行本項試驗，因為本項試驗會造成絕

緣的

積累效應(yīng)，所以在規(guī)定的試驗電壓下只施

加3次沖擊。對小變壓器是作為型式試驗進(jìn)行的。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定額定電壓≥220kV

,容

量≥120MVA

的變壓器出廠時應(yīng)進(jìn)行本項試驗。電力系統(tǒng)中的絕緣預(yù)防性試驗，不進(jìn)行本項試驗對主絕緣的耐受雷電過電壓的能力，

由交流耐

壓試驗等值地承擔(dān)4)操作沖擊耐壓≥330kV

電力設(shè)備的出廠試驗應(yīng)進(jìn)行本項試驗。對變壓器進(jìn)行出廠試驗時，大多采用在高壓繞

組上直接加壓法。在電力系統(tǒng)現(xiàn)場進(jìn)行各個電

壓等級變壓器的耐壓試驗時，可采用操作沖擊感應(yīng)耐壓方式來取代工頻耐壓試驗。由于利用被試變壓器自身的電磁感應(yīng)作用來升高電壓，所以沖擊電源裝置電壓較低，整個裝備比較簡

單。因為工頻耐壓試驗本來是等值地代表雷電和操作過電壓的，所以從這個意義上來說，進(jìn)行操作沖擊耐壓試驗是合理的。而且試驗本身

不會在絕緣中產(chǎn)生殘留性損傷IEC76-3

和國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的操作沖擊波形IEC

1980

年76—3刊物對電力變壓器內(nèi)絕緣操作

波試驗的波形，作出了下述規(guī)定，第一個半波極

性為負(fù)，視在波前時間Tf

不小于20μs,通常小于

250μs;

視在波長時間Tz不小于500μs,90%

峰

值持續(xù)時間Td

不小于200μs國家標(biāo)準(zhǔn)GB7449—87

文件對波形的規(guī)定，基本上根據(jù)上述

IEC文件，但明確了Tf應(yīng)為20μs～250μs,

反極性的峰值U?m≤0.5Um。

電力工業(yè)部的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T

596—19

96

規(guī)定的波形，基本上符合IEC標(biāo)準(zhǔn)，唯Tf

規(guī)定為不小于20μs,未作上限值的規(guī)定。因為感應(yīng)法產(chǎn)生的操作波，其Tf

常

會超過250μs。

若強行規(guī)定Tf不大于250μs,

波形上所迭加的高頻振蕩的幅值有可能會較高IEC76-3和國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的操作沖擊波形表中序號6和7兩項為破壞性試驗，其它各項均屬于非破壞性試驗5)各種預(yù)防性試驗方法的特點總結(jié)各種預(yù)防性試驗方法的特點1)tgδ

的在線監(jiān)測2)局部放電

(PD)

的在線監(jiān)測6

絕緣的在線監(jiān)測絕緣預(yù)防性試驗是在電力設(shè)備處于離線情況下進(jìn)行的。離線監(jiān)測的缺點是：①

需停電進(jìn)行，而不少重要的電力設(shè)備不能輕易地停止運

行；②只能周期性進(jìn)行而不能連續(xù)地隨時監(jiān)視，絕緣有可能

在診斷期間發(fā)生故障；③停電后的設(shè)備狀態(tài)，如作用電場及溫升等和運行中不壓是很低的相符合，影響診斷的正確性。譬如前述的絕緣tgδ

檢測，采用電橋法時，

由于標(biāo)準(zhǔn)電容器的額定電壓的限制，