3-1电气设备绝缘预防性试验.ppt

电气设备绝缘试验 电气设备进行绝缘试验的必要性： 电力系统的规模、容量不断地扩大，停电造成的损失越来越严重。 我国电力短缺，这就需要提高发电设备可靠性，使其满负荷运转，增加发电量。 绝缘往往是电力系统中的薄弱环节，绝缘故障通常是引发电力系统事故的首要原因。 电介质理论仍远未完善，须借助于各种绝缘试验来检验和掌握绝缘的状态和性能。 绝缘试验分为非破坏性试验和破坏性试验两大类。 破坏性试验检验绝缘的电气强度，如耐压试验和击穿试验，具有破坏性的特征，所加的试验电压很高，以考验绝缘耐受各种过压的能力，试验过程有可能给被试绝缘带来不可逆转的局部损伤或整体损坏。 非破坏性试验检测绝缘除电气强度以外的其他电气性能，是在较低的电压下或用其他不损伤绝缘的方法进行的，具有非破坏的性质。 绝缘预防性试验的目的是什么？ 绝缘故障大多因内部存在缺陷而引起，我们通过测 量电气特性的变化来发现隐藏着的缺陷。 绝缘缺陷类型 集中性缺陷：绝缘子瓷体内的裂缝、发电机定子绝缘因挤压磨损出现的局部破损、电缆绝缘层内存在的气泡等 分散性缺陷：电机、变压器等设备的内绝缘受潮、老化、变质等。 常见试验项目：测量绝缘电阻，吸收比，泄漏电 流，介质损耗角正切，局部放电，电压分布等。 第一节 绝缘的老化 什么叫绝缘的老化？ 绝缘老化的原因有哪些 电介质的热老化 电介质的电老化 什么叫绝缘的老化？ 电气设备的绝缘在长期运行过程中会发生一系列物理变化和化学变化，致使其电气、机械及其他性能逐渐劣化，这种现象统称为绝缘的老化。 老化的原因有哪些？ 热、电、机械力、水分、氧化、各种射线、微生物等因素的作用。 一、电介质的热老化 什么是电介质的热老化？ 在高温的作用下，电介质在短时间内就会发生明显的劣化；即使温度不太高，但如作用时间很长，绝缘性能也会发生不可逆的劣化，这就是电介质的热老化。 温度越高，绝缘老化得越快，寿命越短。 热老化规则： 热老化8℃规则：对A级绝缘介质，如果它们的工作温度超过规定值8℃时，寿命约缩短一半。 相应的对B级绝缘和H级绝缘则分别适用10℃和12℃规则。 固体介质的热老化过程 受热→带电粒子热运动加剧→载流子增多→载流子迁移→电导和极化损耗增大→介质损耗增大→介质温升→加速老化 液体介质的热老化过程 油温升高→氧化加速→油裂解→分解出多种能溶于油的微量气体→绝缘破坏 二、电介质的电老化 什么是电老化？ 电老化系指在外加高电压或强电场作用下的老化。 介质电老化的主要原因是什么？ 介质中出现局部放电。 局部放电引起固体介质腐蚀、老化、损坏的原因有： 放电产生的带电粒子不断撞击绝缘引起破坏。破坏高分子的结构，造成裂解； 放电能量中有一部分转化为热能，不易散出，引起热裂解，气隙膨胀使材料开裂、分层； 在局部放电区，强烈的粒子复合产生高能辐射线，引起材料分解； 气隙中如含有氧和氮，放电可产生臭氧和硝酸，是强烈的氧化剂和腐蚀剂，能使材料发生化学破坏。 第二节 绝缘电阻、吸收比、泄漏电流的测量 绝缘电阻 最基本的综合性特性参数。 组合绝缘和层式结构，在直流电压下均有明显的吸收现象，使外电路中有一个随时间而衰减的吸收电流。 吸收比 检验绝缘是否严重受潮或存在局部缺陷。 泄漏电流 所加直流电压高得多，能发现用兆欧表所不能显示的某些缺陷。 一、双层介质的吸收现象 为了分析方便，改用电阻R1和R2代替电导G1和G2。（R1＝1/G1, R2=1/G2) 讨论因吸收现象而出现的过渡过程 一般取开关S合闸作为时间t的起点，在t=0+的极短时间内，层间电压分布为 达到稳态时t ，层间电压改为按电阻分配 稳态电流将为电导电流 由于存在吸收现象， ， ，在这个过程中的层间电压变化为 流过双层介质的电流为i 如选用第一个方程式，则 式中第一个分量为电导电流 ，第二个分量为吸收电流 。 不难看出：当绝缘严重受潮或 出现导电性缺陷时，阻值R1 、R2或者二者之和显著减小， 大大增加，而 迅速衰减。 二、绝缘电阻和吸收比的测量 绝缘电阻的表达式 在工程应用上的表达方便，把介质处在吸收过程时的U/i也称为绝缘电阻R，在吸收电流分量尚未衰减完毕时，呈现的电阻值是不断变化的，即 测量绝缘电阻时，其值是不断变化的；t无穷时刻，R等于两层介质绝缘电阻的串联值。