第9讲：绝缘性能测试概述.ppt

倒相法原理 tgδ是很小的值，因此近似有： 代入相关值： * * 三、角差测量法 原理：通过直接测量电压和电流的相位角差来测量tanδ 方法：同时测量流过标准电容器电流（其相角与流过试品的容性电流的相角一致）和流过试品的电流（全电流），得到二者之间的相角差，从而可以计算tgδ的数值。通过数字处理实现。 有逐步取代平衡法测量的趋势。 角差法介损测量仪（无需调节平衡） * 高电压技术 高电压工程系 李黎 leeli@mail.hust.edu.cn 回顾 组合绝缘 绝缘子的绝缘 高压套管的绝缘 * 本次课程 第二篇：绝缘实验 绝缘电阻测试 绝缘电阻 吸收比 摇表的使用 泄漏电流测量——微安表 介损正切的测量 设备：西林电桥 倒相法原理 * * 第二篇：电气设备绝缘试验 大量试验以了解设备绝缘状况，确保安全运行 非破坏性试验：绝缘性能测试 破坏性试验：耐压测试 * 4.1 绝缘电阻试验 电气设备的绝缘，绝大多数是——组合绝缘。 双层介质的吸收现象： 吸收电流：由空间电荷极化造成 * 介质受电过程： 合上S，C1和C2被充电，起始时刻 * 稳态后，绝缘电压按电阻分配 * 由电路理论的三要素法： * 泄漏电流Ig 吸收电流ia 当绝缘严重受潮或出现导电性缺陷时，R1、R2或两者之和显著减小，Ig大大增加，而Ia迅速衰减 由KCL * 绝缘电阻 所测绝缘电阻是随测量时间变化而变化的，只有当t＝∞时，其测量值为R=R∞，但在绝缘电阻试验中，特别是电容量较大时，很难测量R∞的值，因此，在实际试验中，规程规定，只需测量60s时的绝缘电阻值，即R60S的值，当电容量特别大时，吸收现象特别明显，如大型发电机，可以采用10min时的绝缘电阻值。 * 定义吸收比K： 加压60秒时的绝缘电阻与15秒时电阻之比值 对大电容量试品（也称极化指数P）： 为加压10分钟时的绝缘电阻与1分钟时电阻之比值 电力设备预防性试验规程等规定： 电力变压器及大型发电机凡采用沥青浸胶及烘卷云母绝缘者：K值应不小于1.3，P值应不小于1.5；大型发电机采用环氧粉云母者：K值应不小于1.6，P应不小于2.0；发电机容量在200MW及以上，推荐测量K2值。 * 绝缘状态的判定 1，若绝缘内部有集中性导电通道，或绝缘严重受潮，则电阻R1 、R2会显著降低，泄漏电流大大增加，时间常数τ大为减小，吸收电流迅速衰减。 2，即使绝缘部分受潮，只要R1与R2中的一个数值降低，τ值也会大为减小，吸收电流仍会迅速衰减， 3, 绝缘不良会造成吸收比K（及极化指数P，下同）的下降。当K＝1或接近于1，则设备基本丧失绝缘能力。 K1.3时，就可判断绝缘可能受潮 不同绝缘状态下的绝缘电阻的变化曲线 绝缘电阻的工程测量 兆欧表（摇表） 微安表 * * 兆欧表原理（ 手摇式俗称摇表） I1流过R1，产生力矩M1， I2流过R2＋Rx，产生力矩M2，角度α反映力矩差 Rx——绝缘电阻 摇表（兆欧表）实物 * * L/E/G三端子 采用兆欧表 消除表面泄漏电流的影响 线路端子L 接地端子E 保护端子G 泄漏电流测量——微安表 * 交流电源经整流输出直流高压，PV2用于测量被试品上所加的直流高压，泄漏电流用设置于被试品TO高压端（图中a处）或低压端（图中b处）的微安表进行测量。 对被试品一端接地，且接地线不易解开的情况（如变压器），微安表接在a处；此时需要将微安表及其与被试品相连的高压引线加以等电位屏蔽 微安表实物 * 微安表的保护 放电管P与微安表支路并联，当泄漏电流超过一定值时，电阻R上的压降使放电管放电。并联电容C’的作用是使指针指向更稳定。微安表平时被闭合的开关S短路，S只在需要读数时打开。 * * 绝缘电阻试验的用途 可发现普遍性缺陷 两极间有穿透性的导电通道 受潮 表面污垢（比较有无屏蔽极时的值即可） 因施加电压低，不可发现， 绝缘中的局部缺陷（裂缝、气泡、开裂等） 绝缘的老化（仍保持高阻值） * 4.2 介质损耗角正切的测量 与绝缘电阻的测量相比，介质损耗因数是表征绝缘功率损耗大小的特征参数，与绝缘的体积大小无关。 tgδ在反映集中缺陷时不灵敏，测tgδ法适合检测分布性的绝缘缺陷。 大型设备应按分解部分测量tgδ 4.2.1 可检测的缺陷种类 * 4.2.2测量原理 一、西林电桥 高压臂：代表试品的Zx；无损耗的标准电容CN 低压臂：处在桥箱体内的可调无感电阻R3（Z3）；无感电阻R4和可调电容C4的并联（Z4） 电桥平衡：检流计G检零 保护：放电管 西林电桥的基本回路 西林电桥实物 * * 电桥的平衡条件：导纳平衡 * 工频下，角频率固定，R4固定 ω=2πf=100π