直流泄漏和直流耐压试验.ppt

高压试验技术系列讲课 直流泄漏和直流耐压试验 李旺 一、试验的意义和特点 ※测量直流泄漏电流的意义： 测量绝缘体的直流泄漏电流与测量绝缘电阻的原理基本相同。不同之处在于：直流泄漏试验的电压一般比兆欧表电压高，并可任意调节。因而它比兆欧表发现缺陷的有效性高，能灵敏地反映瓷质绝缘的裂纹、夹层绝缘的内部受潮及局部松散断裂、绝缘油劣化、绝缘的沿面炭化等。 由于直流耐压及泄漏试验的电压值一般较高（2-2.5倍Ue），属于破坏性试验。 一、试验的意义和特点 ※直流耐压试验的意义： 直流耐压试验与泄漏电流的测量虽然方法一致，但其作用不同。前者是考验绝缘的耐电强度，其试验电压较高；后者是用于检查绝缘状况，试验电压相对较低。 在进行直流耐压试验时，通常利用泄漏电流的读数来寻找缺陷。例如当测到三相泄漏电流相差过大或增长过快，就可根据具体情况酌量提高试验电压或者延长耐压的持续时间来发现缺陷。 因此，直流耐压对于发现某些局部缺陷更有特殊意义，目前在高压电机、发电机、电容器、避雷器等的预防性试验中被广泛采用。 一、试验的意义和特点 ※直流耐压试验的特点： 与交流耐压试验相比，直流耐压试验有以下特点：1）试验设备轻小，2)能同时测量泄漏电流，3）对绝缘损伤较小。 如图示：良好的绝缘其泄漏电流如曲线1所示，绝缘受潮如2所示，曲线3、4表示绝缘有集中性缺陷存在，如果在0.5Ut附近 泄漏电流已经迅速上 升，则这台设备在 运行中（不计及过电压） 有击穿的危险。 一、试验的意义和特点 ※直流耐压试验的特点： 直流耐压试验在一定程度上带有破坏性试验的性质。其缺点在于：由于交、直流下绝缘内部的电压分布不同，而且直流耐压试验对绝缘的考验不如交流下接近实际。 规程中要求做直流耐压试验的设备有：金属氧化物避雷器电导电流测量（直流1mA电压U1mA和0.75 U1mA下的泄漏电流）、 发电机和电动机定子绕组等。 一、试验的意义和特点 对交联聚乙烯电缆，为什么不主张用直流耐压试验： 1）交联聚乙烯电缆绝缘在直流电压下的电场分布与在交流电压下的电场分布不同。因此，直流耐压试验合格的电缆，投入运行后，在正常工作电压下也会发生绝缘事故，这种案例国内、外都有发生。 2）直流高电压试验对交联聚乙烯电缆绝缘有积累效应。电缆经过直流耐压试验后，将在绝缘中残内余一定的直流残余电压，这时将电缆投入使用，会大大增加击穿的可能。 3）对交联聚乙烯电缆施加直流电压会加速电缆老化，缩短使用寿命。电缆在运行中，交联聚乙烯绝缘逐步形成水树枝、电树枝，这种树枝化、老容化过程伴随着整流效应。由于存在整流效应，使得在直流耐压试验时在水树枝或电树枝端头积累的电荷不容易散逸，并在运行中加剧电缆树枝化的老化过程。 二、直流耐压试验接线 ※试验原理接线如下，PV2微安高压静电电压表。也有微安表接在低压侧的。由于空气中负极性电压下击穿场强较高，为防止外绝缘闪络，因此直流试验常用负极性输出。 微安表处于高压 端，不受高压对地 杂散电流的影响， 测量的泄漏电流较 准确。但微安表及 从微安表至被试品的引线应加屏蔽。由于微安表处于高压，故给读数及切换量程带来不便。 二、直流耐压试验接线 ※直流高压电源： 前述的简单整流电路中， 最大直流输出只能接近试验 变压器的峰值电压，而欲获 得更高的直流电压，常用倍 压整流来实现。 当需要较高的直流电压， 而倍压线路又不能满足要求 时，可用多级串接线路。现场一般采用成套的中频电源直流发生器。一般要求直流电压的脉动率不大于2％。 二、直流耐压试验接线 ※直流电压和泄漏电流的测量： 目前普遍采用高电阻串联微安表测量。 用直流微安表测量被试品的泄漏电流时，要使测量安全可靠。除需要对微安表进行保护外，还应消除杂散（空泄）电流的影响。消除杂散电流是提高试验准确度的关键。 二、直流耐压试验接线 二、直流耐压试验接线 ※AST便携式直流高压发生器：由控制面板、高压单元、高端微安表、放电杆等组成。控制面板如图示： 采用PWM脉宽调制技术的中频开关电源，输出电压可达300kV，输出电流在2-5mA。电压调节精度优于0.1%，电压、电流测量误差小于1%，纹波因数小于0.5%. 高压发生器接通电源前，必须接地。控制箱、放电杆和被试设 备的接地都接 到高压发生器 的接地点，再 由此点接地。 二、直流耐压试验接线 二、直流耐压试验接线 。 三、直流耐压试验注意事项 ※直流耐压为什么采用负极性 1.在极不均匀的电场中，气体的击穿电压与电极所带电荷的极性有很大的关系。在同一棒对板的间隙中，棒带负电时的击穿电压比带正电时要高一倍多。即在