電氣設(shè)備的絕緣及試驗方法

第五章

電氣設(shè)備的絕緣及試驗方法要求：熟悉電力系統(tǒng)主要電氣設(shè)備的絕緣結(jié)構(gòu)，能對主要電氣設(shè)備正確進行絕緣試驗

知識點電力變壓器的絕緣及試驗互感器的絕緣及試驗斷路器的絕緣及試驗GIS的絕緣及試驗電力電纜的絕緣及試驗電容器的絕緣與試驗發(fā)電機的絕緣與試驗避雷器的試驗重點和難點各種電氣設(shè)備的絕緣特點各種電氣設(shè)備絕緣試驗的接線方法各種電氣設(shè)備絕緣試驗結(jié)果的分析方法各種電氣設(shè)備絕緣試驗的原理是相同的，但不同電氣設(shè)備由于絕緣材料和絕緣結(jié)構(gòu)上的差異，各種試驗對發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷的有效性不同，故試驗的項目、試驗的接線是有區(qū)別的。本章主要介紹電力系統(tǒng)的若干主要電氣設(shè)備的絕緣特點，不同電氣設(shè)備的試驗項目、試驗方法等，為真正進行現(xiàn)場試驗奠定良好的基礎(chǔ)。第一節(jié)

電力變壓器的絕緣與試驗一.電力變壓器的結(jié)構(gòu)特性1．變壓器的絕緣結(jié)構(gòu)

電力系統(tǒng)廣泛采用油浸變壓器，每臺油浸變壓器都有大量的油、紙等絕緣材料。變壓器的絕緣可分為內(nèi)絕緣、外絕緣，如圖5-1所示。內(nèi)絕緣是處于油箱中各部分絕緣，包括線圈絕緣、引線及分接開關(guān)絕緣，絕緣材料是絕緣油、浸在油中的紙及紙板。

內(nèi)絕緣由主絕緣和縱絕緣組成。主絕緣是指線圈或引線對地、異相或同相線圈之間的絕緣以及引線對其他繞組之間的絕緣；縱絕緣是指同一線圈上各點之間或其相應引線之間的絕緣。主絕緣由變壓器的1min工頻耐壓和沖擊電壓所決定?？v絕緣由變壓器的沖擊耐壓所決定。外絕緣是空氣絕緣，是指套管上部對地以及彼此之間的絕緣間隙。2．變壓器的絕緣材料和絕緣性能（1）變壓器油變壓器油是最基本的絕緣材料，充滿整個油箱，起著絕緣和散熱的雙重作用，是變壓器的主要絕緣材料。變壓器油分為礦物油和合成油兩種，目前使用較多的主要是礦物油。影響礦物油品質(zhì)的關(guān)鍵是油的老化問題。油與銅、鐵接觸，在高溫下會加速它的老化，油與線圈中的浸漆、固體絕緣材料也會相互作用促進劣化。合成絕緣油（硅油、合成烴類油、合成酯類油等）在耐熱性、絕緣性等方面要優(yōu)于礦物油。（2）纖維性固體絕緣材料。纖維性固體絕緣材料是變壓器的中常用絕緣材料，用作主絕緣中的撐條、紙筒、層絕緣、繞組中墊塊及隔板。這類料的介電系數(shù)較高，體積電阻率較大，具有吸濕性，耐熱系數(shù)不高，機械強度也不高。（3）非纖維固體絕緣材料。主要有芳香聚酰胺紙和紙板、線性聚酯樹脂的熱塑性聚合物、聚丙烯、聚胺基甲酸酯聚合物等，它們的性能及技術(shù)指標均優(yōu)于纖維性固體絕緣材料。二、電力變壓器的絕緣試驗

由于變壓器內(nèi)部絕緣結(jié)構(gòu)復雜，電場、熱場分布不均勻，因而事故率相對較高。因此，必須按DL/T596－1996《電力設(shè)備預防性試驗規(guī)程》的規(guī)定進行絕緣預防性試驗。1．繞組絕緣電阻、吸收比或極化指數(shù)的測量

測量變壓器繞組的絕緣電阻時，應依次測量各繞組對地和對其他繞組間的絕緣電阻，被測繞組各引線均應短接在一起，非被測繞組應短接后接地。所應測定的絕緣電阻和吸收比如表5-1所示2．泄漏電流的測量

測量泄漏電流比測量絕緣電阻具有更高的靈敏度，它能較靈敏地發(fā)現(xiàn)變壓器套管密封不嚴進水、高壓套管裂紋等其他試驗項目不易發(fā)現(xiàn)的缺陷。電壓等級為35kV及以上，且容量為10000kV及以上的變壓器需進行泄漏電流試驗，試驗時應讀取1min時的泄漏電流的值。測量變壓器泄漏電流的試驗接線與測量次數(shù)及部位，均與測量絕緣電阻的相同。測量時將直流高電壓試驗裝置的高壓輸出端接至被測繞組，非被測繞組接外殼及地。泄漏電流的判斷標準，一般是與同類型設(shè)備數(shù)據(jù)比較或與同一設(shè)備歷年數(shù)據(jù)比較，不應有顯著變化，并結(jié)合其他絕緣試驗結(jié)果綜合分析做出判斷。3．介質(zhì)損失角正切的測量

測量變壓器的介質(zhì)損失角的正切值tanδ主要用來檢查變壓器整體受潮、油質(zhì)劣化、繞組上附著油泥及嚴重的局部缺陷等，是判斷31.5MVA以下變壓器狀態(tài)的一種較有效的手段。由于變壓器外殼均直接接地，所以現(xiàn)場一般采用QS1型電橋反接線測量tanδ。

4．交流耐壓試驗

交流耐壓試驗對發(fā)現(xiàn)變壓器的主絕緣的局部缺陷，如繞組主絕緣受潮、開裂或