電氣設備絕緣預防性試驗2

電氣設備預防性試驗(shìyàn)1、電氣設備預防性試驗的必要性2、電氣設備預防性試驗的概述

3、設備絕緣的老化(lǎohuà)

4、預防性試驗常用定義及符號第一頁，共43頁。一絕緣(juéyuán)試驗的必要性電力系統(tǒng)的規(guī)模、容量不斷地擴大，停電造成的損失越來越嚴重。絕緣往往是電力系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)，絕緣故障通常是引發(fā)電力系統(tǒng)事故的首要原因。新設備使用前都要進行實驗，以防止在設計中存在的缺陷電氣設備在長時間高電壓下，會造成其絕緣性能逐漸(zhújiàn)喪失第二頁，共43頁。

二、電氣預防性試驗概述

電力設備預防性試驗是指對已投運的設備，按規(guī)定的試驗條件(tiáojiàn)、試驗項目和周期所進行的試驗，它是判斷設備能否繼續(xù)投入運行、預防設備損壞及保證電網安全運行的重要措施。第三頁，共43頁。 電氣試驗的分類： 1.按照對設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(bùhuì)損傷絕緣的方法測量絕緣的各種情況，從而判斷絕緣內部的缺陷 包含的種類：絕緣電阻試驗、介質損耗角正切試驗、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：以高于設備的正常運行電壓來考核設備的電壓耐受能力和絕緣水平。耐壓試驗對絕緣的考驗嚴格，能保證絕緣具有一定的絕緣水平或裕度；缺點可能在試驗時給絕緣造成一定的損傷 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 第四頁，共43頁。 2.按照設備是否帶電的方式分類（兩類） 離線：在離線的監(jiān)測和診斷時，要求被試設備退出運行狀態(tài)，通常是周期性間斷地施行，試驗周期由電力設備預防性試驗規(guī)程規(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行。缺點是對絕緣耐壓水平的判斷比較間接，尤其(yóuqí)對于周期性的離線試驗更不易判斷準確 在線：在線監(jiān)測則是在被試設備處于帶電運行的條件下，對設備的絕緣狀況進行連續(xù)或定時的監(jiān)測，通常是自動進行的 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確性第五頁，共43頁。 絕緣試驗的三個基本環(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； 數據處理：對原始的雜亂信息加以分析處理(數據處理)，去除干擾，提取反映被試對象運行狀態(tài)最敏感(mǐngǎn)、有效的特征參數； 絕緣診斷：根據提取的特征參數和對絕緣老化過程的知識以及運行經驗，參照有關規(guī)程對絕緣運行狀態(tài)進行識別、判斷，即完成診斷過程。并對絕緣的發(fā)展趨勢進行預測，從而對故障提供預警，并能為下一步的維修決策提供技術根據。第六頁，共43頁。三、設備絕緣的老化絕緣的老化電氣設備的絕緣在長期運行過程中會發(fā)生一系列物理變化和化學變化，致使其電氣、機械(jīxiè)及其他性能逐漸劣化，這種現象統(tǒng)稱為絕緣的老化。老化的原因熱、電、機械(jīxiè)力、水分、氧化、各種射線、微生物等因素的作用。第七頁，共43頁。老化的類型1、電介質的熱老化在高溫的作用下，電介質在短時間內就會發(fā)生明顯的劣化；即使溫度不太高，但如作用時間很長，絕緣性能也會發(fā)生不可逆的劣化，這就是(jiùshì)電介質的熱老化。溫度越高，絕緣老化得越快，壽命越短。第八頁，共43頁。固體介質的熱老化過程受熱→帶電粒子熱運動(yùndòng)加劇→載流子增多→載流子遷移→電導和極化損耗增大→介質損耗增大→介質溫升→加速老化液體介質的熱老化過程油溫升高→氧化加速→油裂解→分解出多種能溶于油的微量氣體→絕緣破壞第九頁，共43頁。2、電介質的電老化電老化是指在外加高電壓或強電場作用下的老化。介質電老化的主要原因是什么？介質中出現局部放電。

局部放電引起固體介質腐蝕、老化、損壞的原因有：破壞高分子的結構，造成裂解；轉化為熱能，不易散出，引起熱裂解，氣隙膨脹；在局部放電區(qū)，產生高能(gāonéng)輻射線，引起材料分解；氣隙中如含有氧和氮，放電可產生臭氧和硝酸，是強烈的氧化劑和腐蝕劑，能使材料發(fā)生化學破壞。第十頁，共43頁。四、預防性試驗常用定義(dìngyì)及符號定義：1、絕緣(juéyuán)介質：絕緣(juéyuán)介質指由不同的絕緣(juéyuán)材料組成的絕緣(juéyuán)體，對于不同的絕緣(juéyuán)介質，其介電系數也不同，介電系數小的介質所承受的電場強度高。2、絕緣(juéyuán)電阻：在絕緣(juéyuán)結構兩個電極之間施加的直流電壓與經該對電極的泄漏電流值之比稱為絕緣(juéyuán)電阻值。3、吸收比：同一次試驗中，1min時的絕緣(juéyuán)電阻值與15s時的絕緣(juéyuán)電阻值之比稱為吸收比。第十一頁，共43頁。4、泄漏電流：任何(rènhé)一種絕緣材料沒有絕對不導電的，在絕緣材料兩端加上電壓，總會有電流通過，這個電流的有功分量就叫做泄漏電流。

5、介質損耗角。介質在交流電壓下流經電阻的有功分量與流經電容的無功分量的比值，即總電流與電壓之間的夾角的余角δ稱為介質損失角，δ的正切值稱為介質損耗正切，用來反映電介質損耗的大小第十二頁，共43頁。符號UN———設備的額定(édìng)電壓Um———設備的最高電壓IN———設備的額定(édìng)電流PN———設備的額定(édìng)容量Uo/U——電纜額定(édìng)電壓（Uo為電纜導體與金屬套或金屬屏蔽之間的設計電壓，U為導體與導體之間的設計電壓）U1mA———避雷器直流1MA下的參考電壓tgδ———介質損耗因數第十三頁，共43頁。電氣預防性試驗1、絕緣(juéyuán)電阻的測量；2、介質損失角正切的測量；3、交流、直流耐壓試驗；第十四頁，共43頁。一、絕緣(juéyuán)電阻的測量絕緣電阻的測量是一項簡便又常用的試驗方法。通常用兆歐表進行測量。根據測量被試品在1min時絕緣電阻的大小，可以檢測出絕緣介質是否有貫通的集中性絕緣、整體(zhěngtǐ)受潮或貫通性受潮，由此判斷、確定被試品絕緣介質的好壞。第十五頁，共43頁。絕緣電阻測量(cèliáng)使用的儀器

兆歐表是測量(cèliáng)電氣設備絕緣電阻的專用儀表。

按電壓等級可分為100、250、500、1000、2500、5000V6種規(guī)格；

按結構可分為手搖式、晶體管式和數字式。兆歐表主要測量(cèliáng)被試設備的絕緣體在直流電壓下的泄漏電流值，而在兆歐表變盤上反映出來卻是兆歐值。第十六頁，共43頁。絕緣電阻的測量方法（1）測試前，應斷開被試設備的各路電源，在驗明無電的情況下，應將被試設備進行短路接地放電，然后拆除被試設備的一切外連接線。（2）在不接被試設備，只帶試驗(shìyàn)引線的情況下校驗兆歐表的指示“0”和“∞”，使其指示正確。（3）接好線后，測量時，應讀取1min后的絕緣電阻值。（4）在測量吸收比時，為了在開始計算時就能在被試設備上加上全部的電壓，應在兆歐表達到額定轉速后再將表筆接于被試設備，同時計算時間，讀取15s和60s的讀數。一般認為吸收比≥時，設備絕緣狀況較好。（5）試驗(shìyàn)結束后，應將被試設備進行充分放電。（6）如被試設備表面潮濕、臟污，應對其表面進行清理、干燥，并進行屏蔽，以消除表面泄漏電流的影響。

第十七頁，共43頁。注意事項（1）測量(cèliáng)大容量電機和長電纜絕緣電阻時，充電電流很大，因而使兆歐表開始指示很小，但這并不表示被試設備絕緣不良，必須經過較長時間，才能得到正確的結果。對于手搖式兆歐表為了防止被試設備對兆歐表反充電而損壞兆歐表，應先斷開被試設備，然后再停止搖動；對電動式兆歐表，應先將被試設備的試驗引線斷開，再斷開兆歐表電源。（2）如測量(cèliáng)的絕緣電阻過低（經消除表面影響或屏蔽后）應進行分解試驗，找出絕緣電阻最低的部分。（3）測量(cèliáng)絕緣電阻時，應在干燥、晴天、環(huán)境溫度不低于5℃時進行。（4）兆歐表與被試品間的試驗引線不能直接接地或拖地。在測量(cèliáng)時，除了為消除表面泄漏電流應屏蔽外，還應設法消除外界的磁場干擾。第十八頁，共43頁。缺點

由于絕緣電阻的測量中試驗電壓較低，故僅對絕緣缺陷貫通在被試品兩極之間時，其絕緣電阻才會有明顯的變化(biànhuà)，才能較靈敏地檢測出缺陷來，而對于絕緣只有局部缺陷，兩極間仍有部分良好的絕緣的被試品，其絕緣電阻降低很少，絕緣電阻測量就不能靈敏的檢查出來。第十九頁，共43頁。二、介質(jièzhì)損失角正切值的測量測量介質損失角的意義任何電介質（絕緣材料）在電壓的作用下，總會流過一定的電流，所以都有能量損耗。在電壓的作用下電介質中產生的一切損耗稱為介質損耗。如介質損耗大，會使電介質溫度升高，促使絕緣材料老化（發(fā)脆、分解等），如介質溫度不斷上升，甚至會把電介質融化、燒焦，喪失絕緣能力，導致熱擊穿。因此介質損耗的大小是衡量絕緣介質電性能的一項重要指標。測量介質損失角正切值可以發(fā)現電氣設備絕緣整體受潮、劣化變質以及小體積被試設備貫通和未貫通的局部(júbù)缺陷。第二十頁，共43頁。測量介質損失角正切值的儀器及測量方法常用(chánɡyònɡ)儀器抗干擾自動介損自動測試儀（檢修工程公司用GWS-4C型）

第二十一頁，共43頁。1．電源總開關2.電源輸入3.電源電壓指示4．接地鈕5.Zx低壓輸入6.型號名稱7．液晶顯示窗口(chuāngkǒu)8.打印機9.狀態(tài)指示,對比度調節(jié)10．出廠調試口11.操作功能鍵12.注意事項第二十二頁，共43頁。正接法反接(fǎnjiē)法第二十三頁，共43頁。正接法：(被試設備的低壓測量端或二次端對地絕緣)專用高壓電纜從儀器后側的Cx端上引出接被試設備高壓端；專用低壓電纜從儀器的Zx端引出接被試設備低壓端此時，Cx的芯線跟屏蔽(píngbì)層等效，可相連；但Zx的芯線與屏蔽(píngbì)層嚴禁短接，否則無取樣，無法測量；反接法：(被試設備的低壓測量端或二次端對地無法絕緣)專用高壓電纜從儀器后側的Cx端上引出接被試設備高壓端；低壓端接地；此時的低壓電纜跟地線等效；注意Cx的芯線與屏蔽(píngbì)層嚴禁短接，否則無取樣，無法測量；第二十四頁，共43頁。測量結果的分析(fēnxī)與判斷1、與《規(guī)程》的規(guī)定值進行比較分析，測量結果不應大于《規(guī)程》中的規(guī)定值。2、與同一設備的歷年變化值進行比較，tgδ和Cx值不應有明顯變化。3、與同類同型號的設備歷年的數值做比較，不應有明顯變化。發(fā)現試驗數據有問題時，應及時查明原因，或者要求(yāoqiú)縮短試驗周期，盡量做到防患于未然。第二十五頁，共43頁。交流、直流耐壓試驗的意義它是鑒定電氣設備絕緣輕度的最嚴格、最有效和最直接的試驗方法，它對判斷(pànduàn)電氣設備能否繼續(xù)運行具有決定性意義，也是保證設備絕緣水平，避免發(fā)生絕緣事故的重要手段。三、交流(jiāoliú)、直流耐壓試驗第二十六頁，共43頁。交流(jiāoliú)耐壓試驗設備第二十七頁，共43頁。直流耐壓試驗設備ZGF1202第二十八頁，共43頁。試驗步驟：任何被試品在進行耐壓試驗前，應先進行其他絕緣試驗，合格后再進行耐壓試驗。通常在耐壓試驗前后均應測量絕緣電阻。另外，充油設備若經濾油或運輸，耐壓試驗前還應將試品靜置一段時間，以排除內部可能殘存的空氣。

接上試品，接通電源，設置電壓及電流保護后開始升壓進行試驗。升壓過程中應密切監(jiān)視高壓回路，監(jiān)聽被試品有何異常的響聲。升至試驗電壓，開始計時，一般試品耐壓時間為1min；絕緣工具耐壓時間為5min。時間到后，降壓然后(ránhòu)切斷電源，掛接地線放電。試驗中如無破壞性放電發(fā)生，則認為通過耐壓試驗。

第二十九頁，共43頁。試驗中的注意事項：在升壓和耐壓過程中，如發(fā)現電流表指示急劇增加，調壓器往上升方向調節(jié)，出現電流上升、電壓基本不變甚至有下降的趨勢，被試品冒煙、焦臭、閃絡、燃燒或發(fā)出擊穿響聲，應立即停止升壓，降壓停電(tínɡdiàn)后檢查原因。這些現象如查明是絕緣部分出現的，則認為被試品交流耐壓試驗不合格。如確定被試品的表面閃絡是由于空氣濕度或表面臟污等所致，應將被試品清潔干燥處理后，再進行試驗。對35kV穿墻套管及母線支持絕緣子進行交流耐壓試驗時，有時在瓷套表面發(fā)生較強烈的局部放電現象，只要不發(fā)生線段對地的閃絡或擊穿，可認為耐壓合格。有時耐壓試驗進行了數十秒鐘，中途因故失去電源，使試驗中斷，在查明原因，恢復電壓后，應重新進行全時間的持續(xù)耐壓試驗。對有機絕緣的設備應用手觸摸有關部位有無發(fā)熱現象。交流耐壓試驗后應測量被試品絕緣電阻，不應下降30%以上。

第三十頁，共43頁。交流(jiāoliú)耐壓試驗的分析判斷對被試品進行交流耐壓試驗，在持續(xù)時間內不被擊穿為合格，反之為不合格。發(fā)生擊穿的幾種情況：（1）電流表突然上升，表明被試品被擊穿。（2）在交流耐壓試驗過程中，如被試品發(fā)出擊穿聲響或斷續(xù)聲響，伴有冒煙、跳火、焦味等現象。（3）被試品為有機材料，試驗后普遍發(fā)熱(fārè)局部發(fā)熱(fārè)，可認為絕緣不良，應進行處理。（4）耐壓試驗前后其絕緣電阻不應下降30%以上。雖通過了交流耐壓試驗，也應與其他試驗項目一起進行綜合分析。第三十一頁，共43頁。直流耐壓試驗(shìyàn)的分析判斷（1）直流耐壓試驗結果，應根據《規(guī)程》規(guī)定的耐壓標準和泄漏電流標準進行比較(bǐjiào)，分析。（2）試驗結果應與同設備的相間試驗數據及歷年數據的變化進行比較(bǐjiào)、分析。（3）試驗結果應與同類型設備數據進行比較(bǐjiào)、分析。直流耐壓試驗能發(fā)現交流耐壓試驗中不能發(fā)現的缺陷。但交流耐壓試驗對絕緣的作用更接近于實際運行情況，因而能檢測出正常運行中的最弱點。故而兩種耐壓試驗不可互相代替。第三十二頁，共43頁。電力(diànlì)變壓器的預防性試驗電力變壓器預防性試驗周期：35KV電力變壓器3年1次；10KV配電變壓器3年1次10KV站用變壓器3年1次預防性試驗項目：1、絕緣電阻(diànzǔ)2、泄漏電流3、介質損耗4、鐵芯的絕緣電阻(diànzǔ)5、繞組的直流電阻(diànzǔ)6、油樣色譜分析7、絕緣油試驗第三十三頁，共43頁。大修及交接試驗(shìyàn)項目大修中1、吊芯時應測量穿心螺栓、鐵芯等部位的絕緣的電阻2、吊芯時應測量分接開關及拉桿泄漏電流(diànliú)并做直流耐壓試驗大修后1、變比試驗2、校核三相組別3、測量空載電流(diànliú)和空載損耗4、局部放電試驗第三十四頁，共43頁。變壓器繞組絕緣電阻(diànzǔ)和吸收比的測量目的及有效性絕緣電阻的測量，對變壓器真題的絕緣狀況的判斷具有較高的靈敏度，它能有效地檢查出變壓器整體受潮、部件表面受潮臟污以及貫穿性的集中(jízhōng)缺陷。測量順序、部位、方法測量前斷開被試變壓器各側的電源并拆除一起對外連線，被測繞組應短路，其余各非被測各繞組應短路接地，依次測量各繞組對其他繞組及地間的絕緣電阻值。測量前后應放電。a、高壓繞組對低壓繞組及地之間的絕緣電阻b、低壓繞組對高壓繞組及地之間的絕緣電阻c、高壓繞組對低壓繞組之間的絕緣電阻標準及要求1、絕緣電阻與前一次或歷次測試結果相比無明顯變化；2、吸收比（10-30℃）不低于，極化指數不低于。分析時應根據設備性能及材料綜合分析第三十五頁，共43頁。變壓器繞組連同套管(tàoɡuǎn)的泄漏電流目的及有效性與絕緣電阻測量基本相同，因施加電壓高，發(fā)現缺陷的靈敏度高，能有效發(fā)現局部缺陷。測量方法、部位測量方法和接線與絕緣電阻一樣，測量各繞組(ràozǔ)對其他繞組(ràozǔ)及地的泄漏電流標準要求：繞組(ràozǔ)額定電壓：6-10KV；試驗電壓：直流10KV，交流30KV；直流耐壓泄漏值20℃時不應大于33uA繞組(ràozǔ)額定電壓：20-35KV；試驗電壓：直流20KV,交流72KV;直流耐壓泄漏值20℃時不應大于50uA對未注油的變壓器，直流試驗電壓為上述50%第三十六頁，共43頁。繞組連同(liántóng)套管介質損耗的測量目的及有效性主要用來檢查變壓器整體受潮、油質劣化、繞組上附著油泥及嚴重的局部缺陷等。測量方法及部位一般采用反接法測量，被試繞組連同套管應短路，非被試繞組連同套管應短路接地。試驗電壓繞組額定(édìng)電壓10KV及以上，試驗電壓10KV繞組額定(édìng)電壓10KV以下，試驗電壓為UN(繞組的額定(édìng)電壓)標準要求變壓器繞組連同套管介損值，35KV及以下不應大于與歷年數值不應有顯著變化（一般不大于30%）第三十七頁，共43頁。變壓器繞組(ràozǔ)直流電阻的測量目的及